预应力技术在路桥工程中的应用

黄金 付磊

摘 要： 科学技术的发展推动着社会各领域的进步与发展，近年来，我国交通运输事业建设也取得了重大突破，公路桥梁工程项目不管是建设数量还是规模都有了很大的提升。而在公路桥梁的建设发展中，预应力技术具有很高的应用价值与较广的应用范围，鉴于此，本文简单介绍了预应力技术的概念和特点，列举了其在公路桥梁工程上的应用，并针对实际施工过程中存在的一些问题提出了几点改进的措施。

关键词： 公路桥梁工程；预应力技术；应用；分析

随着我国基础设施建设的大力发展，公路桥梁的施工质量也受到了越来越多的关注。为了提高公路桥梁的建设质量和施工水平，我们必须要不断提高相关的施工技术。预应力技术是公路桥梁工程中的一项被广泛应用的技术，对于公路桥梁的建设有重要的意义。

一、预应力技术的概念和优点

预应力技术最早被用于混凝土相关的施工中，由于以前施工时钢筋混凝土的连接处经常出现裂缝，影响建筑的安全，因此人们尝试在混凝土结构承受荷载前，通过人为施加应力的办法使混凝土结构事先承受一定的应力，从而减小后续混凝土承担的拉应力，这么做能够避免混凝土构件承受荷载时遭到破坏，甚至能抵消混凝土承受的拉应力。在公路桥梁的建设过程中，通过事先施加预应力来生产混凝土构件，能够有效的降低裂缝出现的几率，同时节约施工材料，降低工程成本。利用预应力技术生产的混凝土构件内部裂纹少，抗拉强度有明显提高，同时有较好的抗渗能力，物理性质也稳定，而且相对于平时的施工构件，预应力混凝土自重较小，生产和使用方便，且建筑寿命也有一定的提升。

二、预应力技术在公路桥梁工程中的应用

1 在多跨连续梁上的应用

在公路桥梁工程中，大部分的大中型桥梁都是连续梁，尤其是多跨连续梁，基本上都采用了预应力施工技术。预应力施工技术能够有效的提高公路桥梁的安全性，降低风险发生的概率，并且延长建筑的使用寿命，同时相对廉价的工艺也降低了工程成本，创造了经济效益。多跨连续梁一般有正、负两个弯矩区，正弯矩区通常集中在跨中，负弯矩区集中在支座位置。科学合理的运用预应力施工技术，能够提高梁的抗弯以及承载能力，确保公路桥梁工程的安全与效益，提高工程的质量水平。

2 在公路桥梁加固上的应用

部分公路桥梁由于老化和自然因素，其结构安全受到严重威胁，针对这些可以修补的损坏，可以采用预应力加固的方法进行补救。在进行施工前施工人员要先对公路桥梁的结构现状做好充分的调查，通过预应力技术调整其内部结构，提高建筑的稳定性和安全性，确保公路桥梁加固顺利进行。

通常情况下针对损坏较大的建筑施工人员都要事先进行调查分析，掌握建筑的结构情况，设计科学的预应力施工方案；在加固的过程中施工人员要围绕结构调整来开展施工，针对建筑当前的抗弯、抗剪、承载能力与建筑要求的标准值的差距，不断提升结构的各项性能直到满足建筑安全使用的要求为止；加固过程中要保证建筑物的整体性，要充分考虑到整体结构的稳定，采用预应力技术提高结构的承载力，同时预应力技术还有减少结构所受拉应力的效果，能够更好的保证结构的稳定性。

3 在钢筋混凝土结构上的应用

钢筋混凝土构件是预应力技术应用最为广泛的部分，科学合理的运用预应力技术不仅可以降低钢筋混凝土构件受到的拉应力，还能够避免结构裂缝的出现，提高混凝土的承载能力。一般大中型的公路桥梁工程的钢筋混凝土构件中内部没有太多的钢筋，因此优秀的预应力混凝土技术对于提高结构的承载能力、抗弯性能，确保结构的稳定性就显得尤为重要。

公路桥梁工程施工时一般遵循几个步骤：施工人员根据施工现场的实际情况以及施工要求和规范，预先在混凝土的受拉应力区域加载拉应力，施加拉应力的时候要严格控制张拉的应力；根据公路桥梁工程对结构的承载能力要求，施工人员在确保构件安全稳定的前提下采用预应力施工技术提高混凝土结构的承载能力。

科学的采用预应力技术，能够降低公路桥梁工程中钢筋混凝土结构出现裂纹的频率，提高施工材料的使用效率。但在实际操作的过程中，施工人员要事先对公路桥梁工程中的各种孔道做好密封的准备，避免异物混入孔道中降低混凝土结构的稳定性和安全性。在钢筋安装的时候施工人员还要预见到预应力钢筋破坏的可能，在张拉时严格控制张拉的力度，确保钢筋的正常使用。钢筋采用预应力张拉时，为了让钢筋能够更好的满足施工要求，施工现场通常采用焊接的方式提高预应力钢筋的性能。在焊接的过程中施工人员要做好标记，预应力钢筋不能与搭接钢筋混用，焊接的时候避免在预应力钢筋的周围焊接，焊接要在保证钢筋稳定性的前提下进行，降低钢筋与混凝土结合处裂缝的出现。

三、公路桥梁工程中预应力技术存在的不足

不可否认，在路桥工程建设过程中，预应力技术的应用价值是非常高的，然而我们也不得不承认预应力技术在工程实践中也存在一定的缺陷，具体阐述如下：

1 预应力钢筋管道的堵塞

这种问题通常是由于现场施工人员没有充分了解施工现场的环境特点，或者没有严格按照施工规范进行操作引起的。施工中的不规范行为极易导致材料，建渣堵塞预应力钢筋管道，严重影响了混凝土结构的稳定性和安全性。

2 张拉力度的问题

采用预应力技术进行钢筋张拉时，必须要控制好张拉的力度，力度不够，构件达不到预应力张拉的效果，力度过大，会降低构件的稳定性和安全性，在施工时会发生破坏。目前我国公路桥梁工程中的预应力技术在规范上还存在着不足，因此在实际施工中施工人员更需要谨慎控制张拉的力度。

3 张拉时间的问题

进行预应力张拉时，张拉时间的把我非常重要，同张拉力度一样，张拉时间过早或太晚都会影响张拉的效果。目前来看，公路桥梁工程中更多的是张拉时间太早的问题，许多施工过程中都会使用早强剂来加快工程进度，从而提前开始进行预应力张拉。但是这种人为使用早强剂来过早进行预应力张拉很容易影响张拉的效果，进而影响建筑结构的安全，不利于工程的顺利进行。

四、公路桥梁工程中预应力技术的优化策略

1 桥梁工程采用后张法预应力施工

后张法预应力施工指的是先浇筑水泥混凝土，待达到设计强度的75%以上后再张拉预应力钢材以形成预应力混凝土构件的施工方法。这种方法在桥梁、大跨度建筑中得到广泛运用。主要用于后张法施工预应力孔道灌浆，灌入法施工土路基的快速加固，设备基础、锚杆、道钉等的构件灌浆，同时也可用于混凝土疏松、孔洞灌浆等缺陷修补。后张法的施工步骤一般是先制作构件，并在构件体内按预应力筋的位置留出相应的孔道，待构件的混凝土强度达到规定的强度（一般不低于设计强度标准值的75%）后，在预留孔道中穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具把张拉后的预应力筋锚固在构件的端部，依靠构件端部的锚具将预应力筋的预张拉力传给混凝土，使其产生预压应力；最后在孔道中灌入水泥浆，使预应力筋与混凝土构件形成整体。

2 控制混凝土的澆筑

针对公路桥梁工程混凝土浇筑过程中出现的孔道、接口，应当及时进行封堵，避免异物混入孔道降低混凝土的稳定性。施工时可以用钢筋模板辅助振捣，确保混凝土振捣充分。当混凝土灌浆结束后，还要对孔道进行仔细的清理，为预应力张拉做好准备。

3 钢筋安装

安装钢筋的过程中要严格按照操作步骤进行，避免预应力钢筋外皮破损的情况出现，焊接钢筋时注意不能将搭接钢筋与预应力钢筋焊接，预应力钢筋要先做好保护措施在焊接，不能在预应力钢筋的四角焊接。焊接钢筋时优先确保预应力钢筋的性能，避免预应力钢筋性能的降低，捆扎钢筋时严格按照工艺流程进行。

五、结束语

综上所述，预应力技术在路桥工程建设中具有很高的应用价值。随着预应力技术在建筑工程中的应用的普及和推广，公路桥梁建设的工程质量和经济效益也有了巨大的提升，在安全、美观上都有了进步。预应力技术有效提高了公路桥梁工程的建设水平和施工效率，因此进一步推广和优化预应力技术，将它充分投入到建筑行业中，对于提高我国公路桥梁建设事业的发展有着积极的作用。

参考文献

[1]高向前，宋健民，史丽敏.预应力技术在公路桥梁施工中的计算应用探讨[J].公路工程，2017，（4）：194-197，218.