预应力技术在路桥施工中应用探析

杨志勇

(福建闽泰交通工程有限公司，福建 漳州 363000)

所谓预应力技术即指通过施工过程中预先给工程结构施加压应力，部分或全部抵消工程运营期间因载荷所致的拉应力，从而达到保护工程的目的。它一般用于混凝土结构，其原理是通过使用预应力混凝土构件，以混凝土较好的抗压性能弥补其抗拉性能的不足，确保混凝土在正常运营的情况下不开裂或延迟开裂。可见，预应力技术应用如何直接影响路桥等混凝土工程质量高低。在对路桥施工质量要求越来越高的当下，加强和改善预应力技术在路桥施工中的应用势必成为路桥施工单位的必行之举。

一、预应力技术应用概况

由其具有抗压、抗渗、抗疲劳能力强等优点，预应力技术已广泛应用于我国路桥建设当中，并取得不错的效果，在保证路桥施工质量的同时，提高了路桥整体性能，创造了更多经济价值和社会价值。尤其，随着科学技术和施工工艺的进步，预应力技术也在不断创新，进一步促进了路桥建设事业发展。目前，为适应预应力技术的要求，我国路桥建设施材基本上都是采用高钢度的混凝土和钢材。如此一来，不仅降低了混凝土和钢材成本，节省了一批建筑施材；而且降低了工程本身的重量，增加了工程的抗压、抗渗、抗滑能力。既减轻拉应力，又提高工程结构强度，有利于防止路桥工程出现开裂现象，进而提升路桥工程质量。无疑，预应力技术在我国路桥施工中具有极高的运用价值。

二、预应力技术在路桥施工中的具体应用

1施工前期阶段

1.1预应力结构设计

在充分考虑路桥工程需求的基础上，严守设计规范，进行预应力结构设计，以确保预应力技术应用的效果。首先，明确路桥工程的极限荷载能力和正常运营时的荷载能力，验算施工时的结构强度和材料压应力和拉应力情况，重点控制工程结构的安全程度和施工材料的压应力和拉应力范围，比如筋拉应力、混凝土坡面应力最大情况。其次，进行预应力结构设计荷载挠度验算时，要将挠度值限定在规定允许的范围内。一言蔽之，设计阶段要科学、合理规划结构的预应力水平，为施工过程提供有效指导。

1.2准备工作

现场方面，为确保预应力混凝土结构工程顺利实施，应合理规划场地，制定安全防范措施、施工顺序和现场防护事项。机具方面，应结合现场作业条件，检验施工机械，其检查内容包括机具的运转情况、检验报告、合格证明。施工工艺方面，应视施工现场、机具、预应力结构设计文件等具体情况而决定模板类型、地基深度、预应力支架方式，并根据支架的稳定性、荷载能力选择适用支架。

2施工阶段

2.1预应力钢绞线选择要点

作为重要施材，钢绞线的预应力如何直接关乎路桥结构的预应力效果及工程的稳定性。合理选择钢绞线，不但能提高工程的外在可欣赏性；而且能在确保工程质量的前提下尽可能降低经济成本。一般，进行预应力钢绞线选择时，要综合考虑其延伸性、伸长率参数、几何参数以及断裂荷载度等多方因素，使其尽量符合现下工程对荷载度的要求。目前低松弛钢绞线因其美观耐用、成本低廉，是使用较为广泛的一种预应力钢绞线。

2.2预应力锚具选择要点

根据预应力方法的具体要求，分别选用适宜的锚具，是确保预应力结构安全的技术重点。预应力方法主要分为先张法和后张法，其中先张法施工工艺相对简单，不用特制锚具，主要靠混凝土的粘结力自锚。后张法施工的锚具选择主要有机械锚固和摩阻锚固。摩阻锚固类一般采用楔形锚固原理，通过张拉钢筋回缩来锚固钢筋楔，具有面积小、方便布置、快捷的特点，但施工难度不小且应力损失较严重。机械锚固则一般采用机械加工应力筋端的方法，锚固在混凝土之上，不但应力损伤少，连接也相当便利，多根钢绞线和单根钢绞线都可使用。由于锚具体系对预应力技术工程结构至关重要，结合具体工程的支撑需求，合理选择预应力锚具十分必要。

2.3预应力箱梁钢绞线张拉要点

箱梁钢绞线张拉要注意钢绞线伸长量和双控张拉控制力，做到张拉顺序正确。首先要控制张拉伸长值，以张拉力为主进行伸长值校验。具体方法是钢绞线两端同时对称张拉，先锚固一端，补足另一端张力后对其进行锚固，两个伸长值加和要控制在设计允许的范围内。为避免误差过大，可使用千斤顶进行分级张拉，均匀缓升高油压，最终调至控制应力。实际伸长量和理论伸长量误差需控制在+6与-6%之内，随时检测偏差情况，若偏差过大，应及时停机进行调整后再进行张拉。

2.4预应力技术在受弯结构中的应用要点

碳纤维构件因其简单便捷、强度高等优点普遍可见于我国路桥建设工程。它的应用力程度取决于混凝土应变增量。比如混凝土初始应力开始增大时，与初始应力相匹配的碳纤维构件就无法满足混凝土目前应力需求，结果就是碳纤维构件遭到破坏，碳纤维高强度的优点也无法被利用。对此可采取的措施是，在制作碳纤维构件的时候，通过给碳纤维片材施加预应力，赋予碳纤维构件初始应力，进而提高碳纤维构件的应力水平，避免碳纤维构件损坏。

2.5预应力技术在加固作业中的应用要点

加固环节对路桥建设的重要性不言而明，将预应力技术应用于路桥施工加固作业，不但可以有效提高路桥荷载能力，而且可以增强路桥工程整体的稳定性。可以说，加固的目的就是为了提高路桥的荷载能力，常用加固方法主要有在路桥正式荷载之前，加固路桥结构以及构件预应力，加固路桥体外预应力，加固路面桥面补强层等，最终提高路桥极限荷载能力，延迟路桥开裂损坏时间。

2.6预应力技术在混凝土浇筑中的应用要点

在混凝土浇筑准备阶段，要对混凝土进行垂直振捣。在振捣时，要快速插入混凝土振动棒，同时要根据混凝土土质来确定合适的振捣时间，以保证混凝土振捣质量。在此期间，特别要密切注视混凝土振捣棒是否撞破了已安装好的波纹管，以避免发生孔道漏浆甚至堵塞，造成预应力筋不能穿入孔道的困难。在混凝土浇筑阶段，为减少钢绞丝等预应力筋应力损伤并永久保持其高应力状态，要在预应力筋张拉后赶快进行混凝土构件浇筑作业。为确保浇筑质量，所浇灌混凝土浆应该密实饱满、配比适宜。浇筑成型后，一方面要做好混凝土保温工作。一般可采用湿麻袋覆盖的方法来保护混凝土表层。另一方面要做好混凝土水分排出工作。一般可采用木屑抹面方法，顺次施压抹平混凝土来排出混凝土内蕴涵的水分。

结语

综上所述，预应力技术应用于路桥施工全过程，从结构设计、材料选择、到预应力施工工艺和施工管理都包含一种预应力思想。创新预应力技术，进一步推进并完善预应力技术在路桥施工中的应用，是提高路桥工程建设质量的有效措施，也是当下路桥施工单位的必然选择。尤其随着科技进步，预应力技术专业性更强、技术难度更高，对路桥施工企业提出的挑战也就更大，各种问题随之涌现而来。如何弥补目前预应力技术应用中存在的不足，更好发挥预应力技术的作用，是路桥施工单位未来工作的重点之一。

[1]赵景彬.浅析桥梁工程中的大跨度预应力技术[J].民营科技，2013(10)

[2]张鹏飞，陈亚楠探究公路桥梁施工中预应力技术应用[J].黑龙江科技信息，2013(23)