路桥工程中预应力混凝土技术的应用分析

宋晓娜

【摘 要】为了有效促进路桥工程施工质量的提升，应当对预应力混凝土技术进行充分分析和研究，从而提升应用效率。本文旨在论述预应力混凝土结构施工特点的基础之上分析了其路桥工程预应力混凝土技术的应用，分别从预应力混凝土结构的施工特点、预应力混凝土技术的主要优点以及路桥工程中的预应力混凝土技术应用等方面进行论述。

【关键词】路桥；预应力；混凝土

1、预应力混凝土结构的施工特点

在施工时，必须同时考虑结构受力情况和现场施工条件。在采取施工方法时，往往采用悬劈挂篮无支架施工，称之为预应力混凝土结构施工，此方法多适用于大跨度预应力混凝土连续梁、T型钢构、斜拉桥等。具体措施即在桥墩两边平衡悬臂分节段浇筑混凝土，到后期阶段是靠己浇节段来支撑，在施工过程中，各节段都要经历浇筑、张拉以及不断地加载（移动挂篮）等过程。要使此种桥型结构性能和施工特点达到高度协调统一，往往采用自架设体系悬臂施工法，这样可以使每一节段均充分发挥预应力的作用，从而更好实现荷载平衡。与钢筋混凝土结构相比，预应力混凝土有更多的优势，主要为以下几个方面：

（1）可改善使用阶段的性能

预应力一般在受拉和受弯构件中采用，因为它可有效的延缓裂缝的出现，并且可降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度；降低甚至消除使用荷载下的挠度也是采用预应力在改善试用阶段性能的优点，这样一来，可跨越大的空间，建造大跨度结构。

（2）可提高受剪承载力

为延缓混凝土构件中斜裂缝的形成，通常施加纵向预应力，此方法可有效提高其受剪承载力，可改善卸载后的恢复能力。想要预应力使裂缝完全闭合，需卸去混凝土构建中的荷载，这样就可大大改善结构构件中的弹性恢复能力，可提高耐疲劳强度。钢筋中应力循环幅度的降低离不开预应力作用，而钢筋的疲劳（而不是由混凝土的疲劳）一般可以对混凝土结构的疲劳破坏进行控制。

（3）可充分利用高强度钢材，减轻结构自重

在普通钢筋混凝土结构中，如使用高强度钢材，由于裂缝和挠度的问题，不可能充分发挥其原有的强度。例如，在普通钢筋混凝土结构中，用1860Mpa级的高强钢绞线，其钢材强度发挥还不到20%，其结构性能不仅满足不了使用要求，而且会造成裂缝宽，挠度大；而采用预应力技术结果会大大好于前者，利用预应力技术不仅可控制结构使用阶段性能，而且能充分利用高强度钢材的潜能。综上所述，采用预应力施工，可充分利用高强度钢材，减小截面尺寸和混凝土用量，大大节约钢材用量，从而促使其经济效益有显著提高。

2預应力混凝土技术的主要优点

相比而言，预应力混凝土技术相对较为成熟，预应力混凝土技术不仅可以使施工工程的抗裂性能有显著增强，同时，采用预应力混凝土技术还可有效改善工程的刚度、耐久度等指标。众所周知，在当前人类社会使用最为广泛的建筑材料为混凝土，例如工业建筑、民用建筑以及道路以及渡河工程等建筑工程领域都广泛采用。但是，混凝土本身并不是最好的建材，它有着比较明显的缺陷，例如极限应变值较小就是其缺陷之一。钢筋的应力达到160～210N/mm2，才能在实践中使混凝土不发生开裂等问题，但是这就限制了钢筋抗拉强度的充分发挥。为了解决这一问题，应用预应力混凝土技术是最便捷的办法。预应力混凝土不仅显著提高了建筑构件的抗裂度和刚度，还可以有效的减轻建筑物自重，增加建筑构件的耐久性，同时预应力混凝土技术的采用也显著降低了建筑工程造价，并具有抗火性能优良、抗疲劳性强等优点，与普通混凝土相比，是其远不能及的。

3路桥工程中的预应力混凝土技术应用

3.1预应力筋的制作安装

（1）预应力筋下料

决定预应力筋的下料长度，除了要按照设计图，加孤线值的长度外，还要考虑每端预留千斤顶、限位板、工作长度等。钢绞线下料可采用砂轮锯切割，但不可使用电弧切割。为避免钢绞线相互扭结、各丝以及各股预应力筋受力不均匀，造成例如张拉应力不够或超张拉，摩阻力值增大，易发生断丝、滑丝等现象，在集束绑扎时，每束钢绞线必须理顺直，不得打结、扭曲，一般一米为一段进行分段绑扎牢固。在选用钢绞线时应按照设计要求的规格型号进行采购，进场时应分批对其进行验收，包括质量证明书、包装、标志以及规格，同时应当对其进行复验，复检步骤如下：先每批钢绞线中任取3盘，其次每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根进行复验，最后要保证每批钢绞线的重量不大于60t。

（2）预应力筋编束

为了防止相互缠绕，在预应力筋编束时，应逐根理顺，绑扎牢固。张拉过程中会出现断丝、滑移等情况，应有针对性的对其进行纠正，为了方便操作可以在每束预应力筋的两侧端头编制同一号码。

（3）预应力筋的安装及保护

浇筑混凝土之前或之后预应力筋都可穿入管道。采用后穿钢绞线的方式，可以有效地防止在混凝土浇筑及养护期间产生的湿气腐蚀预应力筋，还可防止在电焊作业时预应力筋溅上焊渣或造成其他损坏。

3.2混凝土控制

建筑施工过程中混凝土控制是关键，混凝土的质量必须符合要求，在配置搅拌时要结合要求选择的合适配合比。同时，应制定应急方案，做好设备的准备工作，例如做好泵送、运输、供电等。浇筑时也应遵循正确的程序，上下层的距离应在1.3m以上，并且保持匀速浇筑。应同步进行振捣工作，专门派经验丰富的员工负责，经验丰富的员工在使用振动棒时会避免和模板碰触，这样一来，能有效的提高混凝土质量，减少失误率。一旦发现破损，应及时更换。要增强混凝土的密实度，工程一般采用二次振捣法，振捣相隔时间一般控制在20～30min之间。整个浇筑过程需必须连续进行，如果有特殊情况，应需严格控制间歇时间。浇筑完成后，应对混凝土进行养护，可在混凝土洒水或覆盖薄膜，保持7d以上，这样就保持了混凝土表面的湿润度，防止水分蒸发过多。

3.3在钢筋混凝土结构施工中的应用

在路桥工程中主要采用钢筋混凝土结构，在钢筋混凝土结构中常采用预应力技术，预应力技术应用较为广泛，特别是在路桥路面的钢筋混凝土结构施工中，想要有效改善路桥路面出现裂缝现象，就要通过利用预应力构件材料对路桥的路面进行适当施加预应力，另外，为了加速混凝土灌注效率，提高灌注混凝土饱满度、连续程度，可以进行预应力的张拉工序和混凝土灌注工序，如此，还可以使得混凝土内部产生内压应力，进而对锚固两端的混凝土结构进行加固，使得稳固性和安全性在钢筋混凝土结构中得到有效的提高。

3.4加固工程中预应力技术应用

通过研究表明，要提高路桥承载力只需通过一般性路桥加固措施即可，而且可以有效的改善路桥的使用性能，从实践中，常用的加固措施如下：加固桥体的外预应力、加固桥面的补强层以及改变桥面的结构受力体系等。但是在路桥工程实际施工过程中，一般会事先将预应力加到构件之上，这样一来，可以使构件受拉部位先产生一定强度的拉应力，有效减小预应力构件初弯矩拉应变程度，进而达到提高建筑构件承载力的目的。

4、结语

在路桥施工过程中，工程质量和安全是必须保障的，而且要有效的控制施工成本，尽量降低施工的难度，提升技术应用水平，才能有效确保工程质量。对于避免或减少混凝土结构裂缝，预应力混凝土技术具有重要的意义，我们应当给与充分的分析和研究，以便得到更好地利用。

参考文献：

[1]李君.路桥工程中预应力施工技术的应用探析[J].科技传播，2014.

[2]冯明义.预应力混凝土技术在路桥工程施工中的应用[J].科技与企业，2014.