公路桥梁施工中预应力技术探讨

苟想伟

摘要：路桥施工是我国基础设施建设中重要的组成部分，路桥施工的水平在很大程度上体现了我国整体的经济实力。随着科学技术的不断发展以及施工技术水平的不断提升，路桥施工在质量以及工程效率上都有了很大的转变。我国交通基础设施建设事业的快速发展为路桥工程提供了广阔的发展空间，现阶段预应力技术能够有效的提升路桥工程质量，对于加快经济社会发展来说具有重要的现实意义。本文针对预应力技术进行分析，并结合路桥工程施工特点做出应用探究。

Abstract： Road and bridge construction is an important part of China's infrastructure construction. The level of road and bridge construction reflects China's overall economic strength to a large extent. With the continuous development of science and technology and the continuous improvement of construction technology， road and bridge construction has a great change in quality and engineering efficiency. The rapid development of China's transportation infrastructure construction project provides a broad space for development of road and bridge projects. At the present stage， prestressing technology can effectively improve the quality of road and bridge projects， and it has important practical significance for accelerating economic and social development. This paper analyzes the prestressed technology and makes application research based on the construction characteristics of the road and bridge project.

关键词：公路桥梁；预应力技术；技术探讨；创新研究

Key words： highway bridge；prestressing technology；technology exploration；innovation research

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）18-0141-02

0 引言

我国国民经济快速发展，城市基础设施建设进程不断加快，路桥工程作为社会发展建设的重要内容，在现阶段应当不断加强对施工技术的创新探究，预应力技术作为路桥基础施工的重要环节，对于工程整体质量具有重大影响。当前形势下，人们不断提升对路桥工程的质量要求，路桥施工单位在施工过程中加强施工技术管理，实现施工单位经济效益与社会效益的共同增长。

1 公路桥梁施工中预应力技术的重要作用和主要特点

科学技术的发展和应用不断对我国公路工程施工技术进行优化完善，公路桥梁工程作为我国基础设施建设的主要内容，其工程质量对于我国国民经济发展具有重大影响。我国地理环境较为复杂，公路桥梁工程在施工過程中所受影响因素较多，当前形势下为保障公路桥梁工程质量，就要对相应的施工过程中所应用的技术进行不断的改良和创新。预应力技术是一种公路桥梁施工过程中所用到的关键技术，虽然该项技术从时间上来说，在我国普遍的应用较晚，但是其所应用的范围却是比较广泛的，特别是在公路桥梁的主体建设以及边坡锚固方面的表现极为出色。预应力技术在道路桥梁的施工建设中有很重要的作用。不仅能够在很大程度上降低工程的成本还能够增加公路桥梁建筑结构的质量，能够全力防止渗透的出现，对于常见的开裂问题以及质量的应力等问题，不断的提升整体的桥板的刚性。能够在最大程度上提升整体施工的安全性。因此预应力技术对于公路桥梁的整体发展来说具有重要的作用，因此对于这项技术的研究具有深远的意义。

2 公路桥梁施工预应力技术的发展现状

我国的基础设施建设中，公路桥梁建设是比较重要的一个建设领域。公路桥梁的建设是系统的建设，在实际的建设中很多时候主要的问题是混凝土的问题，因此预应力的研究对于混凝土的建设来说具有重要的作用，能够对施工过程中出现的波纹管堵塞现象进行防治，能够在很大程度上减少波纹管现象引起的成本增加问题，同时在公路桥梁的建设中，混凝土搅拌过程中如果相关的操作存在着问题，就会严重地引起相关的质量问题。这就很容易出现管堵问题。

3 公路桥梁预应力技术存在的问题

3.1 预应力钢筋张拉伸长量不足 主要原因：①预留管道不顺直，致使预应力钢筋与管道内壁的摩擦阻力增加，虽然控制张拉应力未发生改变，但是因预应力钢筋的平均张拉应力降低，而导致伸长量不足。②所取预应力钢筋的实际弹性模量与理论计算伸长量时所采用的弹性模量数据有一定的差异。

3.2 管道堵塞预应力钢筋无法穿入 堵管是指在混凝土浇筑后波纹管出现堵塞的现象。堵管会容易导致后期预应力。钢绞线穿束无法通过或张拉预应力时钢绞线实际伸长值与设计计算值相差很大，给施工带来不必要的麻烦，既影响了施工工期，又耗费了人力。引起堵管的主要原因：①由于管道接头处理不好、管壁有小孔或在振捣混泥土时不注意波纹管振漏，在浇筑混泥土时产生漏浆现象，而漏入管道的砂浆或水泥浆粘固，造成波纹管堵塞。②在穿入钢筋时，端头将波纹管接头处管壁刺破产生卷曲。

3.3 预应力损失过大 引起预应力损失的原因与施工工艺、材料性能及环境影响有关。在设计计算预应力混凝土受弯构件的张拉控制应力δcon时，除需要考虑承受外荷载的情况，确定有效预应力δy外，还需要估算相应的预应力损失δS，即：δy=δcon-δS。但是由于有的施工不够规范，致使实际施工状况与原估算的应力损失的施工情况不完全相符，导致实际预应力损失大于原估算值。

①预应力管道安装质量控制不严格。管道位置偏差过大，或梁体浇筑过程中管道存在漏浆现象，致使δSt过大，超过原估算值。②张拉龄期过早。如今梁的预制较多采用早强剂或增强混泥土的级配强度，梁体浇筑的4～5天后混泥土强度就能达到设计强度的75%以上，有时甚至超过了90%。《公路桥涵施工技术规范》对龄期未作明确要求，因此，梁体混泥土浇筑4～5天后就开始出现张拉。在次龄期内混泥土的收缩和渐变并未完成，随着龄期的加长所引起的预应力损失δS6过大，且会造成张拉后的梁体反拱度变大。③砂的级配不规范。先张法张拉施工采用砂箱法放张工艺时，如果选用的砂级配不规范，砂的空隙率大，张拉后砂箱因压缩引起预应力损失偏大。

4 公路桥梁施工预应力技术的应用

预应力技术在公路桥梁的建设中有着很广泛的应用，因为其技术的特性可以对混凝土的结构进行合理的分析，进而实现实际的控制。在公路与桥梁施工的建设过程中，对质量起着至关重要的部门就是公路与桥梁实际的建设施工单位，很多时候由于某些施工单位在施工质量意识上不足，往往将利益放在了第一位，这就在很大程度上增加了一定的风险，例如很容易出现以次充好的现象。公路与桥梁的施工质量与建设公路与桥梁的施工材料有直接的关系，如果建设的材料不符合标准，那么可想而知公路与桥梁的建设质量一定不能够符合标准。这些部门不能够有效地对施工质量、施工进度以及施工成本之间的关系处理好，最常出现的就是重成本、重进度、轻质量的现象。这就使社会上出现了很多问题工程，这些问题工程的出现不仅影响了人民的生活，也在一定程度上影响了国家的形象，因此对于公路与桥梁施工单位在质量意识上的培养是保障公路与桥梁施工质量符合标准的关键。预应力技术能够在施工的过程中进行汇总，能够对施工工程的材料进行严格的管理。

4.1 预应力技术对钢筋和钢绞线上的应用 在公路桥梁的建设中，要想实现预应力技术的完美实现，就要在钢筋以及钢绞线的选择上进行充分的考虑，目前我国的建筑施工单位在公路桥梁的建设中对预应力技术的应用已经相当的广泛，通过预应力技术，可以有效提升钢筋以及钢绞线的质量和刚性。在桥梁的主体结构中，对桥梁起到承载作用的区域受到的荷载最高，因此，加强对于重点区域的加固处理，可以有效提高桥梁的承载能力。因此，在桥梁主承载部位增加预应力能够有效防止桥梁由于受到各种应力而出现的变形，加固桥梁荷载部位，提高桥梁的稳定性。这种技术的应用能够在最大程度上实现对地松弛度的钢绞线的改变的作用，同时经济性强，实用性高。目前这种技术已经被普遍的应用在大型的核电站中。

4.2 预应力技术在锚具上的选择 预应力技术在应用的时候要充分地对锚具进行合理的选择，主要的参考值为机械锚固以及摩阻锚固。机械锚固與摩阻锚固所作用的方式和加工方式很不同，因此在进行实际的操作过程中，为了最大程度上实现对预应力技术充分合理、科学的应用，就要严格按照相应的标准和规范进行合理的选择。

4.3 预应力技术在混凝土上的应用 在公路桥梁的建设中，混凝土的应用最为广泛与平常，因此在实际的工程施工建设中，就要对混凝土的质量进行严格的控制。而将预应力技术应用在混凝土施工中，要充分对先提条件进行考察。不仅要考察分布，还要考察混凝土总体的承载性，同时在进行应用的过程中，要注重相关的检测，要对整体的施工的完整性和统一性进行检验，一旦出现不符合的问题就要在钢筋的分布上进行科学的重新分配，同时对施工的整体进行把握，确保施工设计图能够在最大程度上体现出重要的价值。

4.4 预应力技术对混凝土裂缝的作用 作为建筑工程的主要施工原料，混凝土的质量通病一般表现在裂缝上，由于混凝土的物性特征，其很容易受到温度的影响进而出现热胀冷缩，在不断的收缩过程中产生严重的裂缝。混凝土的物性特征明显，在建筑工程中由于受到压力的作用，混凝土随着压力的不断累积难免出现裂缝。然而很多时候裂缝的形成更与温度等因素有关，例如在笔者所在的城市，由于天气较为寒冷，气温较低，昼夜温差较大，随着冷热的不断交替，混凝土很容易发生热胀冷缩的现象，加上荷载的不断施压，最终形成温度形变，产生明显的裂缝。

4.4.1 混凝土裂缝的种类 引起混凝土裂缝产生的原因有很多，温度、湿度、水源都会对混凝土路面产生影响。进而使道路出现沉降、裂缝等现象。主要的类型有，温度过高引起的温度裂缝，以及在建设完成后混凝土未凝固的情况下产生的收缩裂缝，还有在混凝土路面在硬化养护的过程中，由于温度变化产生的干缩裂缝，在这些影响原因中，这些裂缝都是由于受温度影响而产生的，其主要造成裂缝的机理是热胀冷缩。还有一种混凝土裂缝类型属于沉陷裂缝，沉陷裂缝与地基土质、回填密实度、模板刚度的关系都很大。

4.4.2 混凝土裂缝形成原因 ①道路桥梁混凝土结构拉力不足，无法满足持续承载。在实际的道路混凝土材料配比上没有对实际的情况进行充分的考虑，配比设计不标准，材料选取不恰当无法满足道路持续承载。②混凝土材料弹性略低。在混凝土材料的配比设计中，如果要满足混凝土具有足够的刚度和强度，在弹性上就要略微的降低，而在大流量的交通情况下，路面的持续承载过大，受力不均匀，都会使混凝土路面受到持续的负荷。这种情况下，由于混凝土路面弹性略低，就会出现裂缝现象。

4.4.3 预应力技术的主要效果 在混凝土裂缝的防治上应用预应力技术，能够充分地对混凝土裂缝的出现进行合理的规避，能够通过增加其结构压力来使混凝土因张力的变化出现的扩张进行回缩，预应力混凝土施工技术的原理与钢筋混凝土的原理基本相同，都是通过一定的形式对混凝土实现刚性的增强。

5 结束语

预应力技术虽然在我国的应用较晚，但是通过工程技术人员的不断探索，预应力技术在公路桥梁中的应用已经逐渐的成熟，但是预应力技术在实际的应用中还是存在着一定的问题，因此对于建筑施工单位来说，要想提升道路桥梁的质量就要对预应力的技术进行充分的研究，进而结合其中的问题进行深入的研究。要在张拉力，砂配比上进行严格的控制。

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