预应力桥梁设计实践及其技术探究

谢 鹏 远

(山西交控集团有限公司大同南高速公路分公司，山西 大同 037000)

0 引言

国家各项事业不断发展进步，对各项基础设施建设提出更高标准要求。路桥工程是交通基础设施建设中重要组成内容，其中预应力技术成为当前广泛应用技术之一。在路桥工程建设中，预应力技术可以有效提高路桥强度、抗裂性能等，具有良好地应用价值。为了进一步加强对该技术应用和推广，本文将针对预应力技术应用展开探讨。

1 预应力技术的应用

1.1 多跨桥梁中的应用

多跨连续桥梁主要包括两种类型，分别为负弯矩区与正弯矩区。其中支座区域主要为负弯矩区，而跨中桥梁主要为正弯矩区。在施工中对梁的抗剪承载力以及抗弯承载力有着严格要求，若是没有符合则需要及时的进行加固。在多跨连续桥梁中应用预应力技术能够有效地满足桥梁抗弯承载力等相关标准要求，比如常用的碳纤维加固方式可以有效延长桥梁的使用寿命。

1.2 桥梁加固

公路桥梁使用过程当中，其安全性与稳定性会受到各种因素的影响，例如自然因素、行车载荷因素等，因此若是发现问题需要通过加固措施来保障公路桥梁的正常运营。加固措施主要是通过补强措施来强化构件，从而使得桥梁的结构性得到改善，桥梁的承载能力也得到强化，保障其能够良好的运营。同时还需要通过卸载措施改善公路桥梁的部分构件性能，预应力也会在这个过程中进行一定的添加，从而将一定的拉应力施加在受压区，作用于构件，使其的拉应变和压应变降低，混凝土因加固措施而受到的影响也就会得到降低。

2 预应力桥梁设计

2.1 预应力桥梁特点

我国很多设计的桥梁作品都是世界数一数二的优秀作品，比如跨海大桥、超重量级别大桥等。这些桥梁的设计建设能够为其他国家提供一定的参考。我国桥梁设计中预应力技术也有着非常重要的作用。首先，预应力可以在很多桥梁结构中应用，比如悬臂解耦股、悬索结构、连续梁中。当前预应力混凝土结构已经成为我国桥梁建设中首选的建设施工方式，对推进路桥工程建设发挥了不可替代的作用。在桥梁设计中，该技术的应用有助于提升桥梁整体稳固性，但是该技术的施工难度也比较高，所以为了能够保证预应力施工的良好应用，应当加强改革创新，优化各个施工环节，将预应力伸缩问题降低。此外，随着现代桥梁工程及施工技术、信息技术的不断提升，我国路桥建设中也在不断完善相关技术的应用。在传统桥梁建设中，混凝土是用量最多的材料，但是现如今预应力混凝土材料已经开始延伸到公路建设中。此外，钢筋结构、复合式纵筋等也逐渐在桥梁工程中得到进一步应用，这些先进技术的应用对于提高桥梁耐久性和节省施工成本都发挥了重要价值。

2.2 技术设计

混凝土是预应力桥梁设计中的关键内容，设计人员尤其要明确桥梁工程的混凝土用量情况。可以说，混凝土用量直接影响着桥梁建筑产品的稳定性、安全性以及使用寿命，如果混凝土用量过多或者过少都会造成桥梁质量的降低。而混凝土工程中，混凝土配合比设计也是至关重要一节。设计人员应当根据工程具体要求合理明确混凝土强度，合理设计配比，做好实验。在混凝土浇筑中，应当注意浇筑速度，尽量保证连续施工。钢筋材料是桥梁工程中另外一个重要施工原材料，整个建筑行业行情受到钢筋价格、使用数量影响，为此，可以采用逆向分析的方法整体把握并管理钢筋材料市场行情。因此，在建设路桥工程中，应当预判并分析市场行情，将预应力桥梁的优势都发挥出来，保证桥梁工程的安全稳定。

2.3 变形计算

在预应力桥梁技术的应用中，变形计算也是其中的关键部分，在当前的公路桥梁建设中，通常都是在使用阶段式的施工方法，选择这样的施工方法主要是由于在每一阶段中混凝土材料的建设时期以及相关的数据参数都会不同，而这些不断变化的数据也会对整个工程产生一定程度的影响。所以有很多相关的技术人员都会对这些数据进行计算工作，在目前的公路桥梁建设中，这些计算将针对施工进行一定程度的模拟运算。

2.4 全预应力及部分预应力

桥梁工程设计中，可以采用全预应力方法，也可以采用部分预应力设计方法，这两种方法基本原理相同，但是区别仍然很大。当前部分预应力技术在现代路桥工程设计中应用更为广泛，该技术能够将路桥成本进行合理地控制，但是技术的应用仍需进一步完善，需要根据工程实际情况不断合理化其设计方案。

3 预应力施工技术要点分析

3.1 安装钢筋

在公路桥梁预应力施工当中，要想保证施工的质量，首先就是要防护预应力筋的外皮，钢筋的安装一定要严格按照相关规范要求进行。在焊接钢筋前，预应力筋不能够在搭接的时候使用。根据实际情况制定预应力筋的保护措施。在安装钢筋过程当中，要严格的控制每道工序的质量，检查预应力筋是否做好捆扎，确认无误后方可开展板内预应力筋捆扎工作。

3.2 后张法预应力

工作人员在开展后张法预应力施工工作时需要根据公路桥梁施工的实际情况，然后根据设计图纸要求，制定合理的保护措施，在下料过程中有效的控制下料的长度。首先，要检验预应力筋的切割程度，切割方式不能采用割和气割的方法，主要采用切割机。在切割过程当中，切割产生的火花会破坏钢绞线，因此需要用湿布盖住钢绞线。其次，施工人员需要检验预应力筋的强度，与预应力筋编束强度相比是否存在偏差。然后固定公路桥梁管道，这个过程一定要严格按照相关要求进行。最后还要用锚下张拉控制力，保证实际施工能够达到设计中规定的标准，严格控制渗漏问题。

3.3 混凝土浇筑

采取预应力施工技术过程中需要注意保证下层管道灌浆孔比板面孔要长，因此施工人员需要做好固定，充分发挥其作用。在施工当中需要有效的控制孔道与预应力锚具，振捣中工作人员要掌控好振捣棒的深度，避免振捣过浅导致振捣不充分，同时避免过深影响到基层钢筋混凝土。为了保证孔道的洁净应当在完成灌注后及时做好清理工作，保证公路桥梁的张力与要求相符，顺利的完成灌注工作，保证公路桥梁施工的质量。

4 结语

现代机械设备、专业技术人才、高质量材料等都是路桥工程施工质量的基本保障。当前我国路桥交通事业虽然有着较为良好发展，国家对道路交通也有着高度重视，但是相关技术应用仍然存在一定不足。在路桥施工中预应力技术应用已经较为成熟，但相关工作人员仍然不可粗心大意，应当灵活、变通地应用预应力技术，从而让该技术能够最大限度地发挥价值。为此，我们应当立足于现在，加强研究相关技术，加强经验积累，不断提升该技术应用能力，为我国路桥交通建设贡献更大力量。