道路桥梁施工中的预应力技术分析

陶坡

中交路桥华南工程有限公司 广东中山 528400

随着道路建设的发展，不断涌现出新工艺、新技术和新材料，促进城市交通网络体系的建设，推动我国交通业的持续发展。在道路桥梁施工中，预应力技术应用广泛，这是因为预应力技术的应用优势比较明显，可以增强道路桥梁结构的承载力，使得道路桥梁结构更加稳定，延长道路桥梁的运行年限，进而实现道路桥梁工程综合质量的提升。对此，在道路桥梁施工中，根据工程情况，要引入预应力技术，创新施工工艺，发挥出 预应力技术的作用，达到道路桥梁施工的最佳效果。在这样的环境背景下，探究道路桥梁施工中的预应力技术具有非常重要的现实意义。

1 工程概况

某平下卧夹过境线道路工程西延线道路工程施工，道路全长约1．5km，包括新建道路长度约为850m，路基宽8．5m，道路工程采用沥青混凝土路面；新建桥梁1 座，长度约为120m，旧路整治段的长度约为400m。本次道路工程施工采用预应力技术，下面围绕预应力技术的应用展开讨论。

2 预应力技术的应用原理

在西延线道路桥梁工程中，项目在使用中会受到多种应力载荷，这是造成道路桥梁使用磨损的根源，会缩短道路桥梁的使用寿命，不利于使用质量的提升。为了延长道路桥梁的使用寿命，要尽可能控制这部分应力，在道路桥梁施工中加设人为压力，使得人为压力和道路桥梁自有应力相抵消，使得道路桥梁保持受力平衡。从这一角度上看，预应力技术主要是在道路桥梁施工中加设部分荷载，抵消道路桥梁的自有应力，相互抵消后，减少道路桥梁工程的使用荷载。在预应力技术应用中，可以有效增加道路桥梁结构的安全性和稳定性，控制其应力破坏和应力消耗，提高道路桥梁工程的综合质量，为人们的出行安全提供保障。除此之外，在道路桥梁施工中运用预应力技术，除了控制道路桥梁的应力影响之外，还强化道路桥梁的使用性能，节省原材料的用量，控制施工成本，其操作过程不复杂，进而达到最佳的经济效益。

3 预应力技术在道路桥梁施工中的应用途径

3.1 路桥钢筋混凝土结构

西延线道路桥梁钢筋混凝土结构中，混凝土裂缝问题是比较常见的质量缺陷问题，已经成为道路桥梁工程的质量通病。为了有效预防钢筋混凝土结构施工中的裂缝问题，在施工中引入预应力技术，预防钢筋混凝土结构和相关构件的早起裂缝，应用效果显著。在钢筋混凝土结构和相关构件加载前，对受拉区混凝土结构预先施加载荷，这种载荷压力要控制在混凝土受拉力范围内，实施钢筋张拉，利用钢筋自有回缩力，让混凝土受拉区预先承受钢筋的回缩力产生的压力，钢筋混凝土结构和相关构件会受到外部荷载，产生张拉力，抵消钢筋混凝土结构中的自有预压力，控制混凝土结构的伸长，防止混凝土裂缝的发生。

3.2 预应力碳纤维片

西延线道路桥梁工程跨度较大，所以对构件受弯能力具有较高的要求，受弯结构采用大型钢筋混凝土T 型梁、箱梁，由于钢筋混凝土T 梁或是箱梁受拉区的拉应力较大，增加了受压区混凝土的所受载荷，要想混凝土结构和相关构件受弯能力符合工程设计标准，施工成本高，且工艺复杂。引入碳纤维片粘贴方式进行钢筋混凝土T 梁或箱梁的加固处理，通过碳纤维自身高度，工艺过程比较简单，这种工艺方式应用广泛。随着碳纤维片施工技术的升级，在碳纤维片中加入预应力技术，可以发挥出碳纤维片的作用，提高道路桥梁的综合使用性能。通过预应力技术的引入，也让碳纤维片施工工艺应用广泛，用于道路桥梁加固处理，提高道路桥梁结构的稳定性。

3.3 混凝土路面工程

混凝土路面工程是道路桥梁施工中的重要内容，应用原理和钢筋混凝土结构工程中十分相似，主要是利用预应力钢筋配置，约束混凝土路面拉张力，缓解和预防混凝土路面的裂缝问题。在西延线混凝土路面预应力施工前，技术人员要正确认识到预应力技术的作用，加强前期考察调研工作，分析附近交通负荷和车流量特征，明确温度和适度条件变化情况，掌握引发路面混凝土板摩擦的根源，以此为依据，合理设置预应力，提高混凝土路面施工的合理性科学性，加设纵向预应力，抵消混凝土路面横向收缩力，防止混凝土路面裂缝的生成，提高路面结构的稳定性和使用性能。

3.4 路桥加固施工

由于西延线桥梁结构受损，已经无法满足安全使用要求，需要对该桥梁结构进行加固维修处理，改善桥梁结构使用性能，提高其承载力和强度，进而使其结构性能符合使用要求。在实际加固施工中，有两种常见加固方式，一是改变构件预应力，加强构件预应力，提高拉应力，提高构件的承载力，实现道路桥梁的加固；二是设置体外预应力，属于一种后张预应力，多用于高强度钢筋、型钢构件中，在被加固构件中设置拉杆和撑杆，受拉构件加固， 加强构件承载力和截面刚度，在加固完成后，构件抗裂能力也会提高。在施工中，无论是哪种加固方式，都是将预应力从外部钢筋端部传送到内部混凝土中，减少桥梁的自重，控制预应力损失。同时，加固中要重视模板加固，在原有箱梁基础内侧进行混凝土浇筑，浇筑厚度达到20cm，加固腹板会形成竖向预应力，标准强度可达到800MPa，加固效果明显。

4 道路桥梁预应力施工中的常见问题与解决方案

4.1 波纹管堵塞

西延线道路桥梁预应力施工中，预应力筋孔道以波纹管为主，这是因为波纹管制作简单，便于施工，应用时摩擦阻力小。但在实际应用中，使用较差的钢材材质进行波纹管制作，使得波纹管管壁不均匀，降低波纹管的强度与刚度，无法达到工程设计标准。这种材质的波纹管在使用中，很容易发生破损，特别是混凝土浇筑中，泥浆会停留在孔道而发生堵塞，后续预应力钢筋不能穿透，增加施工难度。对此，为了发挥出波纹管的作用，在波纹管制作过程中，要检查波纹管制作中的钢材材质，使得波纹管质量符合生产标准，在混凝土浇筑过程中，设置波纹管保护措施，一旦发生波纹管堵塞问题，要通过预应力筋曲线坐标，标注出灌浆孔道堵塞位置，通过冲击钻来钻通堵塞区域，清除堵塞物，进而保证预应力筋的穿插，提高施工质量。

4.2 预应力筋束断丝

西延线道路桥梁预应力施工中，预应力筋接触到油污或是水泥等污染物后，很容易发生锈蚀问题，再加上工作夹片尺寸偏差过大，使得工作夹片中的丝发生锈蚀，预应力筋束交叉重叠时，由于钢绞线张拉力大，很容易发生预应力筋束断丝问题。对此，一旦出现预应力筋束断丝问题，施工人员要结合断丝情况，制定针对性解决方案，修正和改善断丝问题，若断丝筋束少且在工程设计标准范围内，施工人员可以尝试进行张拉，不会影响施工质量；若断丝筋束多，施工人员要及时更换钢绞线，之后再尝试重新张拉，保证施工质量。

4.3 预应力结构裂缝

由于西延线项目所受应力超过构件承受范围，会造成预应力结构裂缝问题。特别是在钢筋混凝土结构中，会因为干缩问题和温差问题，在预应力结构实施张拉前，已经发生裂缝问题，影响施工质量。对此，施工人员要在施工过程中，加强对预应力结构的监督和保护，在混凝土表面定期进行洒水措施，通过水蒸气蒸发作用带走内部温度，防止内外温差过大而造成温差收缩裂缝。通过洒水的方式保证混凝土结构处于湿润状态，有效防止干缩裂缝问题，还可以覆盖一层草帘，达到保温效果。

4.4 张拉应力控制不当

在道路桥梁施工中，施工人员需要对预应力和张拉筋伸长量进行有效控制，通过张拉力的控制， 测量其伸长量，以此实现张拉力的校核。从此可以看出，张拉力要借助计量的方式进行确定，而施工中，一些施工人员没有对千斤顶进行计量，直接开展张拉环节，造成的误差较大，再加上张拉操作不到位，增加计算误差。由于预应力筋束张拉过程中，每束张拉力数值有所差异，一旦张拉力数值发生改变，就会影响预应力伸长值，进而造成较大的施工偏差。对此，要加强对张拉施工人员的培训工作，不断提高其技能水平，使其在张拉过程中可以严格按照相关规范进行操作，避免人为失误的发生；在千斤顶使用前，施工人员要标注计量，预应力筋束张拉过程中，计算张拉力大小，保证计算数值的准确性，提高施工质量。

5 结语

综上所述，在西延线道路桥梁施工中，将预应力技术应用到路桥钢筋混凝土结构、预应力碳纤维片、混凝土路面工程、路桥加固施工等领域中，分析施工中常见的波纹管堵塞、预应力筋束断丝、预应力结构裂缝、张拉应力控制不当等常见问题，制定针对性解决方案，规避各类问题的发生，发挥出预应力技术的作用和价值，进而提高道路桥梁施工的综合水平。