探究预应力混凝土在路桥工程中的技术

文 / 枣庄市峄城区交通运输局 孙启鑫

道路桥梁作为交通事业发展的主体部分，其性能十分重要，因此，在路桥施工过程中，需要运用先进的技术来提高施工质量。预应力混凝土技术是路桥施工环节中的先进技术之一，其能够增加路桥外部受力，改善路桥的刚度和固力。根据外力作用，预应力混凝土能够对路桥的受力部分增加预应力，然后结合路桥自身的韧性和强度，可以通过预应力来提高路桥强度和承载力。由此可见，预应力混凝土在桥梁施工中具有很大的优势，但在具体应用中仍需要根据实际情况施工，故本文将对预应力混凝土的特点和技术应用展开如下探究。

预应力混凝土概述

预应力混凝土概念

预应力混凝土是一种为了弥补混凝土结构裂痕现象而出现的一种建筑材料，其应用原理是以人工力量对混凝土钢筋结构进行一定范围内的张拉，在构件使用之间，人工力量为混凝土结构承受压力范围，钢筋混凝土结构会由于其自身的回缩力量而提前受到相应的压力，这就会给钢筋混凝土结构受力前预先储存部分压力，在后期施工或竣工后，混凝土结构承受的外部压力就会与混凝土的预应力相互抵消，这种抵消作用有利于提高混凝土结构的受力效果，从而有效预防混凝土结构出现裂缝的情况。

预应力混凝土作为一种新兴的施工技术，其虽然对操作有一定的要求，但由于其优势和效果，在路桥工程具有很大的应用价值。

预应力混凝土分类

目前，施工中运用的预应力混凝土主要分为三类，为全预应力混凝土、部分预应力混凝土和无黏结预应力钢筋三种。其中全预应力混凝土在构件裂痕上的要求比较严格，截面上的混凝土结构不可以出现拉应力构件，同时还要严格控制预应力构件所在截面的尺寸以及预应力梁的挠度。部分预应力混凝土在构件裂痕上要求相对松一点，允许构件有微小的裂缝，但要求裂缝的宽度不能大于允许值的构建。无粘结预应力钢筋则是将油质、沥青和防锈漆料等隔离物质涂抹于钢筋的外部表层，以达到降低钢筋构件摩擦力、提高钢筋构件抗腐蚀力的目的，然后在钢筋构件上套一层塑料薄膜，这样能够在张拉钢筋混凝土结构时，钢筋可以沿着纵向发生滑移。

预应力混凝土在路桥施工中的应用

加固施工及路桥受弯结构的应用

预应力混凝土在路桥施工中的运用结合其本身结构，对桥梁进行加固，能够提高构件的承重力，而且相对来说会简化施工步骤，因此，预应力混凝土在路桥工程的加固施工、受弯结构抗压上具有很大的应用价值。通常情况下，低于30m的路桥跨度需要保证钢绞线的使用进行纵向张拉的，对中等部位进行施工时需要通过锚具配制钢数。

如果钢梁悬臂长度超过4m，则一般选用横向3~5根钢柱。根据我国目前的施工现状，一般采用滑膜逐孔浇筑和支架现浇方式，并通过变截面的有关连续箱梁，对钢柱进行预应力结构安置，增强桥梁的承载性能。由于碳纤维具有高强度的优势，路桥受弯结构施工过程中会采用碳纤维加固，通过混凝土充实其应变拉力，改善结构内力，通过增大构建将路桥承载力达到极限。

承重构件的应用

为了保障路桥工程的后期顺利，运用预应力混凝土技术时会首选根据施工所用设备的承构构件，有效增强路桥本身的荷载力。一般情况下，处理路桥承重构建时，预应力混凝土技术是通过延伸其内部拉力来抵抗外力入侵。

为了更好地改善预应力混凝土在路桥施工中的拉力，施工人员需要在使用相关零部件之前，详细检验使用材料的刚度和构建的强度，保证其符合施工标准之后再投入使用。路桥工程施工中，预应力混凝土的应用还能够改善结合构件的应变能力，有利于增强路桥荷载力，提升施工质量。

在具体施工中，一般采用现场制梁的方式来预制小箱梁，然后以成品运输的方式投入使用，这样能够有效节约施工成本，且保障工程的施工质量。具体的作业流程为：首先将底膜安装好，然后明确其梁长和梁底，选择箱梁模板时候要根据实际情况考虑其刚度和稳定性，最后再浇箱梁混凝土，设置张拉预应力钢绞线，完成预应力混凝土在承重构件的操作。

混凝土盖梁跨路道路中的应用

在大多数路桥工程中，通常于道路或桥梁16~20m处现场浇筑混凝土盖梁跨路道路，而在混凝土盖梁跨路道路中，预制混凝土技术的应用则需要重点关注单根钢绞线的使用和预制安装的过程，严格遵守施工设计和标准图进行施工作业，并根据刚度大小及其相关实际情况来控制材料的增加量，大多情况下是可以在跨径为25~45m路桥中应用良好。

在路桥面结构中的应用

路桥面结构是路桥工程使用中直接承受荷载的位置，会影响交通运输中的安全和舒适性，因此，路桥面结构受压的强度是需要中重点关注的一个指标。运用预应力混凝土技术前，施工人员需要对路桥结构面的各项数据参数进行测量和计算，例如行车荷载参数、施工环境影响参数以及气候影响参数等，这些数据能够为预应力施工带来准确的参考，便于施工人员合理施加预应力。

关于预应力路面板厚度和板端预应力值，可以通过定量计算的方式进行估测。首先根据当地相关交通状况数据，采用传统混凝土路面设计参数来选择预应力混凝土方法。其次，根据实际情况来选择预应力路面板的长度。长度一般在90~210m范围内，其中普通公路预应力路面厚度是混凝土路面的65%，但考虑到我国严重的超载问题，选择预应力路面板时，可以适当增加板厚到70%~75%。最后，浇筑混凝土之前，首先确定标高。可在冒顶底板上进行小钢筋焊接；在使用去全站仪测量墩体内预埋钢筋时，注意用水清洗承台底面的泥土，使其保持湿润；具体作业以步进的方式，直至底层混凝土初凝才能中断该项作业。

与此同时，要尽可能避免混凝土分层现象，保证每层厚度为30cm左右，可选择插入式振动器来进行震动作业，其中振动混凝土间隔以30cm为宜，进行下一层作业时，要插入8~10cm，避免作业过程中出现预埋件、钢筋、测温元件和振杆的接触。

预应力混凝土在路桥施工中的注意事项

注意成本控制

在路桥工程的预应力混凝土施工模块，大量的构件会增加工程成本，因此，在施工过程中，要杜绝构件浪费现象，规范各项构件的应用，并监督作业人员正确使用相关设备，以增强预应力混凝土施工过程中的成本控制。

注意安全管理

安全管理是路桥工程中的总要部分，在预应力混凝土施工过程中，由于操作难度和施工人员操作的规范性，会存在很多潜在的风险，针对此情况，路桥工程施工中药加强对预应力混凝土技术施工的安全管理，规范施工行为和技术操作，提高其安全性，避免出现盲目追求工程进度或经济效益而忽略安全的现象，从而有效保障施工现场工作人员的安全。

注意指标应用

预应力混凝土在路桥工程的施工中，具有应力指标、材料指标等各项指标，在具体施工实践中，施工人员要注意这些指标，根据指标指示来规范预应力混凝土的施工操作，加强指标在过程中的应用价值，从而确保其施工满足工程技术标准要求。

注意材料用量

路桥工程的预应力混凝土施工时会涉及到很多材料，且使用的材料包含各种类型，为了控制成本，施工现场中要控制材料的正确应用和使用方法，避免材料浪费现象；同时还要定期检查材料用量和材料质量，保证材料质量达标的同时，做好材料成本控制工作。

注意制度实施

预应力混凝土在路桥工程中发挥着十分重要的作用，为了保证预应力混凝土符合路桥工程的施工要求，施工现场需要制定完善的管理制度，并根据国家相关规章制度要求，在施工作业中全面落实制度内容，规范工程操作，实现预应力混凝土技术操作制度化，从而有效提高预应力混凝土施工的规范性和系统性。

结语

综上所述，预应力混凝土目前已经成为路桥施工中的重要技术，其有利于改善施工质量和路桥使用寿命，还能够节约施工成本和维护成本，具有很大的经济效益。为此，在路桥工程施工中，预应力混凝土的使用需要根据实际情况和施工要求，规范操作，减少外在因素对其施工质量的影响，同时要注意施工材料、管理制度、指标参数等方面控制，才能有效实现预应力混凝土技术在路桥工程中的施工优势，促进我国路桥工程质量发展。