预应力技术在市政路桥施工中的运用研究

摘  要：随着社会经济的不断发展，市政路桥建设项目逐渐进入高速发展期，当前，预应力混凝土结构使用愈发广泛。基于此，本文探讨了预应力技术在市政路桥施工中的应用，为提高我国预应力桥梁施工质量具有积极促进作用。

关键词：预应力技术;市政路桥;施工

中图分类号：U445.57  文献标识码：A  文章编号：2096-6903（2020）03-0000-00

0 引言

现阶段，体外预应力技术在我国市政路桥建设中得到快速发展，并占据着关键位置，这在一定程度上推动了我国市政路桥行业的可持续发展。另外，预应力混凝土结构因其自身具有较大结构优势因此获得突破性发展，其由最开始的单层与多层的建筑，发展到当前的公路桥梁、核电站与水电结构等诸多行业中，并获得了良好的使用效果。

1 预应力结构概述

为了避免结构在施工过程中混凝土过早出现裂缝而对构件施加的预压应力即为预应力。先对构件施加一个与承载力相反方向的作用力，其目的是来抵消所受荷载的拉应力，这不但能够有效的提高结构承载力，而且还可以使构件耐久与抗裂性能及刚度与强度得到有效提高。

对于预应力混凝土结构而言，其借助预应力技术可防止受拉侧砼过早的的出现裂缝，从而有效提高结构构件刚度与抗裂性能[1]。

2 预应力混凝土结构优势

2.1 抗裂性能高且刚度大

因对构件施加预应力，使得出现裂缝时间有所延缓，在外荷载作用下，构件可以避免出现裂缝或是延缓裂缝出现，使得构件刚度有所提升，结构耐久性能有所增加。

2.2 节省材料，减小工程造价

由于预应力的施加使得构件刚度与抗裂度有所提升，所以在一方面能降低构件截面尺寸，节省砼用量。另一方面能充分发挥钢筋作用，有效利用高强度钢筋与砼，尤其是部分特种结构，使用预应力砼结构来替代钢结构，可极大节省钢材，使工程造价有所下降。研究表明一般预应力砼结构可节省20%～40%的砼与30%～50%的钢材。

2.3 提升受压构件稳定性

当受压构件长细比较大时，在受到压力后，容易发生压弯破坏，影响其稳定性。在钢筋砼柱施加预应力，会使纵向受力钢筋张拉的更紧，导致预应力钢筋不容易被压弯，同时还能提高砼的抗压性能。

2.4 提升构件抗剪性能

相关试验显示，纵向预应力钢筋具有锚栓作用，能够降低构件出现斜裂缝问题。

2.5 提高构件疲劳性能

预应力筋的应用使得加荷与卸荷过程中截面应力变化幅度变小，因此在一定的程度上可提高构件的抗疲劳度，对承受动荷载结构十分有利。

3 预应力砼结构施工注意问题

3.1 预应力筋合理布置

3.1.1 预应力筋的分类

国内常用预应力筋包括热处理钢丝与消除应力的钢丝及钢绞线3类。其中热处的钢丝其强度较高且松弛较小，是用盘圆的形式来供应的，在实际施工中方便应用。消除应力的钢丝有括光面与螺旋肋及刻痕3类。钢绞线与砼的粘结强度比较高，其是经一股三根与一股七根不相同直径且强度较高的钢丝绞制于一起制作而成。

3.1.2 预应力筋布置

一般情况下，按照跨中与支座正负弯矩采用抛物线形式交替来对预应力筋加以布置，各种无梁大板结构其框架之间的柱上板跨中部分是正弯矩的范围，如果预应力钢筋于此范围里弯起，那么负弯矩部位会集中于柱附近出现，这不利于板受力。正确布置方法是在跨中的大部分范围里无预应力钢筋弯起，于柱附近负弯矩范围里把部分预应力钢筋弯起。另外，边跨板中的预应力钢筋其布筋不应选择四段抛物线型式，这会导致边跨梁周围应力过大，导致板在边跨梁周围的抗裂性能达不到设计要求[2]。在实际施工当中，应当选择二段或是三段的抛物线型式按照边跨板受力特征来对钢筋加以布置。

实际工程中应用最多的钢筋布置方案是跨中板的带中占三分之一，另外三分之二的钢筋布置于柱上板的带中。此布置方式是最节约原材料并保证板受力合理的方案，但是如果板跨相差高出20%多跨连续板，那么需选取长跨的方向集中来布筋，即于跨中的板带布设大约三分之一或者是均匀布置，在短跨方向的柱上板带布置三分之二。

3.1.3 预应力筋布置注意问题

在实际施工过程当中，预应力筋的布置应注意以下几点：应严格的根据设计图纸来铺设预应力筋，处理好钢筋铺设布置顺序，尽可能减少钢筋出现交叉穿束等的情况，将承压板与梁端的钢筋网片固定好。铺设的时候，务必要确保钢筋的保护层厚度，促使其满足相关设计要求。在上下层钢筋间选择合理举措来对预应力筋矢高加以控制，使其满足构造要求，在这一过程当中，会出现钢绞线互相缠绕的情况。为预防钢绞线在浇捣砼时出现变位情况，需要每隔五米固定一次。当钢绞线和预埋的管路出现冲突时，应当优先考虑钢绞线。

3.2 连续构件设置

预应力砼结构其连续构件设置可以提升构件受弯承载力，促使预应力筋能用来抵抗正弯矩与负弯矩，减小支座部位附加弯矩对柱子造成的不利影响。所以，在实际施工过程中，应当注意尽可能延伸单跨预应力梁截面，从而满足连续结构的要求，使其支座所形成的刚性节点有着良好性能。

3.3 抗震性能

预应力砼结构与普通砼的结构对比，其抗震性能优越。预应力砼结构大多用于具备抗震要求的区域。所以，在预应力砼结构的施工中，应注意选择可以增强结构抗震性能的方式来进行施工。通常来讲，即选择竖向预应力来对普通钢筋砼结构加以加固。增强预应力砼结构的抗震性能可从以下面几方面来实现：设计时，对砼结构加以理论分析和研究，构建水平与竖直作用力下结构内力包络图，对支座与跨中的截面加以调整[3]。非预应力的钢筋布置满足延性设计相关要求。并针对内力随截面位置改变的情况加以核算。

4 结语

由于社会市场竞争愈演愈烈，市政路桥整体质的检验标准更为严格，这需要有关工作人员积极引入各类先进技术和方法，不断提高市政路桥的施工质量。其中最具有代表性的一项技术就是预应力混凝土结构施工技術，由于此结构本身有着较的强耐久性，因此逐渐变成现代市政路桥的一个发展趋势。研究发现其不仅能降低施工现场的安全隐患，还能提高施工工序合格率，以上结果表明预应力混凝土结构施工技术具有较好的应用效果和发展前景。

参考文献

[1]宋玉普.预应力混凝土特种结构[M].北京：机械工业出版社，2007.

[2]邹雨洪.预应力混凝土结构施工技术的应用[J].建材与装饰，2016，20（17）：56-57.

[3]王昌忠.简析预应力混凝土结构施工技术的应用[J].建筑·建材·装饰，2018，12（14）：158-159.

收稿日期：2020-02-16

作者简介：何翠秀（1981—），女，广西富川人，本科，工程师，从事工程管理、工程招标、工程咨询工作。