预应力施工技术在公路桥梁中的应用分析

雍自翔

摘要：预应力技术已经成为公路桥梁施工中应用最为广泛、而且发展速度最快以及发展潜力最大的一门技术。本文主要根据预应力技术的应用范围特点，探讨了其在公路桥梁施工中的应用。

关键词：公路桥梁；预应力技术；应用

1 公路桥梁预应力施工技术的应用范围

1.1应用到受弯构件中

因为碳纤维的强度比较高，加上施工操作流程简单，所以施工人员经常选择碳纤维片材作为混凝土受弯构件的加固方法。一般受弯构件在加固前其内部结构里面就存在着初始内力，而混凝土本身便含有压应变以及拉应变，所以一旦受到压力影响区域的混凝土自身的压应变升到一个最高极限值时，就会使受弯构件的承载力升到极限。

1.2应用到工程的加固施工中

道路桥梁施工过程中一定要采取必要的加固措施，也就是要对构件采取补强措施，并且要尽量的改善桥梁的结构性能，从而恢复或者将现有桥梁的承载能力提高，使得桥梁的寿命得到延长，并能满足现代交通运输的需要。而对桥梁构件还需要采取一定的卸载措施，目的是为了把桥梁加固施工时混凝土所具有的初始应变减小。这个时候可以提前对桥梁构件增加一定的预应力，并使得受压区能够产生一定的拉应力，当受拉区形成一定的压应力就会使得构件的拉应变以及压应变减小，即便这个时候构件的承载力达到极限还会促使其应变增加，并能起到加固钢筋应力的作用，这样加固钢筋所起的作用便能得到充分发挥。

1.3应用到多跨连续梁桥梁施工中

多跨连续梁分为两种，一是正弯矩区，这是指跨中区的桥梁；二是负弯矩区，通常是指支座区域。如果梁的抗弯载力以及抗剪承载力不能满足施工规定的要求，就需要施工人员采取一定的加固措施进行处理。如果跨中正弯曲的抗弯承载力难以满足施工规范规定的要求时，就需要采取必要的粘贴碳纤维加固措施，尽管施工操作流程比较简单，但是形成的主要原因还是没有解决好加纵筋锚固问题。

2预应力技术在高速公路桥梁施工过程中的应用分析

2.1在受弯构件中的应用

公路桥梁的施工是一个庞大的工程，公路桥梁以后所承载的重量也是非常巨大的，简单来说，预应力的应用技术就是为了使公路桥梁能够承载日后外界施加的重量，不变形，不走样，不倒塌，使公路桥梁的质量有保证。公路桥梁不是小木桶，不是在外面用钢筋箍几圈就行了的，但原理和这又是一样的。

在公路桥梁的施工中使用的加固方法是使用碳纤维来对混凝土结构进行加固，主要是对受弯构件进行加固。这是因为碳纤维强度比较高，并且很容易使用，所以这种方法被广泛的使用。混凝土结构在开始就有压应变和拉应变，所以意味着，在对混凝土的受弯构件进行加固的之前它本身就具有初始内力。所以，当混凝土受弯构件到了它的最大的承载力，而加固的碳纤维的应力是由混凝土的应变增量决定的。

（二）在加固施工中的应用

公路桥梁的建成使用有一个使用年限的问题，也涉及质量的问题。为了使公路桥梁能够正常的使用，并且延长它的使用年限以及保证安全问题，以适应现代社会发展的交通运输，就要对它进行加固施工。公路桥梁的加固施工一般有两种途径，一种是补强构件，另一种是改善结构的性能。经常使用的有增强较薄弱的构件，或者增加构件以加大承载能力，改良结构以及加固公路桥梁的基础等等。加固方法有碳纤维布加固，补强层加固，体外预应力加固等等。

在公路桥梁的加固施工中经常使用的方法有很多，比如在路面或桥面粘贴钢板来达到加固的效果；改变相关结构的受力体系的方法，通过受力体系的改变来达到改良桥梁加固的目的；碳纤维布粘贴的加固的方法，碳纤维具有很大的强度，粘贴碳纤维可以增大改良桥梁的承载力等等。这些方法是应用了公路桥梁本身的拉应变和压应变，预先对公路桥梁的构件施加一些预应力，来提高构件的承载力，以加固公路桥梁，使它的作用在有安全保障的条件下能够发挥得更加的充分。

（三）在多跨连续梁上的应用

连续梁是指含有多余约束的结构，多跨就是两跨以上，多跨连续梁的支座都是固定支座。

在多跨连续梁的施工过程中，涉及到多跨连续梁的两个承载力问题，分别是抗弯承载力，抗剪承载力，如果多跨连续梁的这两个承载力达不到标准，就需要对它进行一些加固上的处理。处理时又要分正弯矩区，负弯矩区，因为碳纤维的强度非常大，所以一般都采用碳纤维来进行粘贴加固。如果多跨连续桥没有这样的加固处理，就难以具有这样的张力，那么承载能力里就会大打折扣，严重影响使用，甚至难以建设起来。这样的加固处理可以说多跨连续梁在质量上有保证，达到相关的要求，并且施工容易。

四、预应力技术在高速公路桥梁施工过程中的问题

预应力技术在高速公路桥梁施工过程中会出现各种各样的问题，如： a.预应力桥梁的施工工艺问题，它主要包括预应力结构混凝土开始张拉的时间问题、预应力超长束一端张拉工艺的问题、后张预应力结构张拉力控制的问题、预应力孔道压泵质量的问题、后张预应力结构的混凝土保护层失控问题。b. 预应力孔道和锚具存在的问题，它主要包括后张法预留孔道质量的问题、扁锚和扁锚连接器应用的问题、锚具尺寸减小而影响锚具质量的问题。针对预应力技术在高速公路桥梁施工过程中要充分考虑到这些问题，并且提出相应的解决措施。对于高速公路桥梁预应力施工应用中的一些问题，要结合高速公路桥梁的具体结构部分施工情况进行施工应用以及施工注意，从而可以保证高速公路桥梁预应力的施工质量。预应力技术在高速公路桥梁施工过程中应用时，预应力施工容易受到一些外界因素的影响，从而在施工过程中出现一定的施工问题，这样会严重影响高速公路桥梁工程的施工顺利开展。因此，在高速公路桥梁施工过程中，要设计一个准确的方案来解决預应力技术在高速公路桥梁施工过程中遇到的问题。

2.2预应力技术在应用中的注意事项

1）张拉时间及力度控制。许多施工人员为了提高混凝土的早期强度，在混凝土中加入早强剂，在张拉结束一段时间后，混凝土会达到一定的强度，其强度的提高速率较高，与之相反的弹性模量的提高就会收到影响，导致预应力流失。在施工过程中施工人员的操作经验不足，力度不稳定，各个桥段的张拉力度不均匀，会对预应力混凝土的受力方式、外力传递路径等产生影响，造成预应力的下降，掌握好张拉的时间及力度是及其重要的。

2）钢筋管道堵塞。由于施工人员操作不当、或者现场管理工作的食物，会出现预应力钢筋管道被堵塞，预应力筋无法通畅的穿过，其实际伸张值与预设伸张值出现较大出入，给工程的进度及成本控制工作带来很大阻碍，因此，对于施工人员的操作技术及个人素养有要有一定的要求，并做好现场的管理工作。

3）混凝土收缩及徐变混凝土在配置及使用的过程中，为了提高其工作性，会添加许多外加剂，但是其在收缩和徐变的过程中使预应力降低，因此应选用收缩及徐变性小的外加剂。

3结束语

在预应力技术在公路桥梁施工中的应用已经非常普遍的今天，在看到这项技术带来的有利之处的同时，也要正视这项技术本身存在的问题，以及在使用中存在的问题。在公路桥梁的施工中，如果这些问题得不到解决或处理不当，都将会产生潜在的严重后果。为了保证公路桥梁的质量以及满足现代社会的交通运输需求，只有积极的探索研究，并且在实践中找到解决的方法，才能使这项技术发挥它的更大的作用。

参考文献：

[1]陆廷超.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J]. 科技创新与应用，2012

[2]刘艳红.预应力在道路桥梁施工中出现的问题及改进措施[J].黑龙江交通科技，2011