道路桥梁施工中预应力的问题探析

高罗

【摘 要】当前，在道路桥梁建设行业，随着科学技术的不断提高，预应力施工技术的应用范围越来越广，进一步促进了道路桥梁工程的发展。预应力技术特点主要体现在具有较高的抗裂能力、抗渗能力及较好的刚度及抗拉强度等。基于此，本文对道路桥梁施工中预应力进行综合的分析，以期能够提供一个借鉴。

【关键词】道路桥梁；预应力；分析

1.道路桥梁预应力施工技术的应用范围

预应力施工技术在道路桥梁施工中的应用范围体现在以下几个方面：

（1）在受弯构件中的应用。碳纤维具有很高的强度，同时施工较为简单，所以工程中常常利用碳纤维片材料，对混凝土受弯构件实施加固处理。混凝土受弯构件在没有加固前，结构内部具有一定的初始内应力，加上混凝土自身包含的拉应变力以及压应变力，如果由于压力因素，导致混凝土压应变达到自身极限值时，混凝土受弯构件也会达到最大的承载力。

（2）在工程结构加固中的應用。经过长时间的运行后，道路桥梁的结构需要进行适当的加固处理，即对桥梁构件实施补强，同时改变桥梁的结构性能，恢复其荷载承受能力，实现延长桥梁使用寿命等目的。同时，道路桥梁构件需要采用适当的卸载方式，以减少混凝土内的初始应力。这样就能够有效的提升桥梁构件的预应力，保证桥梁受拉区域形成一定的拉应力，在拉应力形成后构件的压应力就会相应减少，有效的实现了对桥梁钢筋混凝土结构的加固效果。

（3）在多跨连续桥梁中的应用。多跨连续桥梁主要包括正弯矩区以及负弯矩区两种类型。在梁抗弯能力、抗剪力性能不能满足工程要求时，可以采用加固的方式进行解决。当正弯矩区桥梁的抗弯能力与桥梁荷载要求不符时，可以采用碳纤维片进行黏贴加固，虽然这种加固方式相对于桥梁通过增加纵筋的方式提高承载能力等措施较简单，但是在增加承载能力方面不如采用增加纵筋加固的方法显著，并且“增加桥梁纵筋”的方法还不成熟，还没有更好的办法。

（4）在混凝土箱梁中的应用。这种应用主要是按照相关比例的混凝土配比设计，提高原本的混凝土承载力，从而使混凝土处于高强度性能状态，确保混凝土的力学指标的充分发挥，提高构件的承载能力，达到节能降耗的目的。在施工过程中，施工管理人员需要严格按照设计图纸，对钢筋、预应力筋的下料、焊接、安装等进行规范施工。

2.预应力技术在路桥工程施工中的应用

2.1选择预应力钢绞线

目前，我国路桥施工中预应力主要选用的钢材为预应力钢筋、普通预应力钢绞线、矫直回火预应力钢丝以及低松弛钢绞线几种类型。作为新一代的预应力钢材，低松弛钢绞线因其自身特点在路桥施工中得到了广泛地应用，其特点主要是具有较高实用性、经济高效、施工方便及在应用中能够使建筑构件达到美观、轻薄等效果，尤其在部分特殊工程中，其使用范围更为宽广。如核电站、高层大跨度建筑物、高速公路、高架公路及大型桥梁等。

预应力钢绞线的应用可以有效地对所需钢材起到节约的目的，与其他钢材相比，其具有较高的经济效益与社会效益。在选用预应力钢材时，必须重视几个问题，如钢绞线的几何参数、表面状态、其松散程度、断裂荷载度以及伸长率的参数等。选择钢绞线时，必须按照国家规定的标准如品种规格、尺寸、延伸率和松弛性等进行严格选择、检测。

2.2选择预应力锚具

在路桥预应力技术应用中，分为先张法与后张法。通常将机械锚固与摩阻锚固作为预应力混凝土后张法施工应用的锚具。选用机械锚固类锚具主要是在预应力钢材的端部，利用机械加工从而满足工作条件进行的锚固。通常情况下主要在锚固高强度粗钢筋以及集束型高强钢丝中应用这种类型的锚具，如遇特殊情况，在锚固单根钢绞线或者多根钢绞线中也会应用到这种锚具。这种锚具的特点为较小应力损失及便于连接，在灌浆作业进行前预应力可以重复进行拉张及放松作业。摩阻锚固类锚具有较多的品种类型，在路桥施工中具有较为广阔的应用空间。通过楔形锚具拉紧预应力钢材进而起到形成锚固的作用。其锚固力具有多样化及较大的吨位，具有便捷的穿梭作业，其缺点主要是具有较大的应力损失，不便进行重复拉张及连接。

2.3加固工程中预应力技术的应用

现阶段主要通过提高路桥承载力来达到加固路桥工程的作用。提高路桥承载力主要利用构件补强及结构性能改善来实现，从而实现路桥使用年限、延长及满足交通运输需求的目的。通常情况下，主要应用的加固方式有桥面结构受力体系改变、桥面补强层加固及桥体外预应力加固等，从而在初弯矩时使构件拉应力降低，达到构件极限承载能力提高的作用，并充分发挥出结构钢筋的作用。

2.4受弯结构中预应力技术的应用

在路桥工程施工中，碳纤维因其便于施工及强度较高等特点被大量应用。混凝土的应变增量对碳纤维的最终盈利具有决定性作用。如当初始应变力增大时，较小应力的碳纤维构件就会遭到损坏，这种情况下，根本无法充分发挥碳纤维高强度的特点。基于此，在碳纤维片材粘贴过程中进行预应力的施加，使碳纤维片材具有初始拉应力，从而达到碳纤维应力提高的作用。同时，还能起到防止损坏及充分发挥碳纤维高强度的作用。

3.预应力技术施工质量控制措施

3.1严格执行安全生产监督

安全检查工作需要制定好计划，在进行安全生产布置的时候，同样需要对检查计划进行制定。目前在施工企业中常用的检查形式有四种，分别是：不定期检查、常规性安全检查、定期检查以及特殊性安全检查。施工现场环境都是很复杂的，因为涉及的工作环节多且工序繁琐，施工人员的素质也是参差不齐，所以需要在施工中进行常规性检查。安检人员需要对可能存在安全隐患的地方进行检查并及时进行解决；特殊性检查，之所以称之为特殊，是因为其涉及检查的范围广、参与的检察人员也多，它指的是在特定时间段在特定区域进行检查；定期检查，则是施工单位常设的管理制度之一，它的时间是固定的；不定期检查就是类似于突击检查，没有相应的制度规定，但它的存在是非常必要的，因为可以接触到一些实质性的问题。

3.2认真编制施工组织

施工组织设计在公路桥梁现场施工中是为施工、生产提供技术指导的重要依据。按照施工组织计划进行施工，可以处理好一系列的施工管理问题；施工组织设计在进行编制的时候，需要结合工程的实际情况以及建设单位提出的要求，可以进行适当调整，结合招标组织文件，科学合理的编制施工组织计划；施工安全管理是施工组织设计的重要组成部分，一定要做好安全技术的指導工作。

3.3控制施工过程的质量

（1）保证预应力筋伸长值以及张拉应力与施工设计要求相符，同时在工程灌浆工序中，准确的计算灌浆量，避免出现灌浆不饱满问题；

（2）在施工过程中，应该避免管孔中进入异物而导致管孔堵塞。这就需要相关的施工人员对预应力孔道及其相应的孔端进行密封处理，尤其是灌浆孔、排气孔等，要保证其密封的牢固性。在混凝土振捣过程中，应该严格的控制振动棒的频率与强度，避免混凝土损伤预应力管道或不必要的位移。

（3）由于预应力筋的套管柔弱，在施工过程中容易被刺穿，所以桥梁施工时一定要避免绑扎钢筋时猛放或者猛插现象的出现。在开展焊接施工过程中采用的搭接线一定要避免采用预应力筋，而且还须在安装预应力筋的构件周围采取必要的保护措施，然后开展焊接施工。等到预应力筋的铺设施工彻底结束后才能对板面筋进行绑扎，以免不能对预应力筋准确进行穿筋定位。最后才可以对板底筋进行绑扎。此外施工人员在对混凝土进行浇筑时，特别是张拉端和梁柱节点这些关键位置，必须保证混凝土能够浇捣密实。

（4）在水泥浆配置过程中，严格的控制水灰比，控制外加剂的添加量，保证水泥浆具有有效的流动性。但是，不能通过增加水的比例提高水泥浆的流动性，可以适当的加入外加剂。

结束语

随着我国科学技术的发展，这项技术的应用范围会越来越广，预应力施工技术也会被不断完善，将对公路桥梁工程建设发展做出更大的贡献。在今后的道路桥梁施工中，应积极采取相应的防护措施，避免出现施工错误，注重总结施工经验，提高施工人员的技术水平，从而提高桥梁建设工程的质量。

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