浅谈路桥施工中预应力技术的应用

广东广排市政设施管理有限公司 / 陈旭

预应力技术从上个世纪50年代就开始应用于我国的建筑行业，建国初期，受制于材料的短缺，在建筑结构中出现了很多难题。通过预应力技术的应用，极大的缓解了建国初期我国面临的材料短缺的难题。经过几十年的发展，预应力技术的应用程度不断加深,应用范围不断扩大,在加固路桥、提高大型构件稳定性能、提高混凝土路面的耐久性和使用寿命等方面均有应用。尽管预应力技术在我国的道路桥梁建设中取得了重大的成就，其存在的问题也很普遍，因此大力发展、研究并且改进预应力技术，让预应力技术更好地服务我国的现代的建设，是我们应当不懈努力的方向。

1.预应力技术的特点及其应用优势

1.1 提高结构的稳定性和耐久性

道路和桥梁的整体寿命往往取决于其“薄弱环节”，如容易开裂的混凝土路面，混凝土在拉力过大的时候，很容易出现开裂的情况。通过预应力技术的应用，在构件收到外部荷载之前，提前施加与外部荷载相反作用的预应力，使得施加的预应力可以抵消一部分外部荷载作用，有效的降低了构件实际受到的最大应力，增强了构件的稳定性和耐久性，延迟了混凝土开裂的时间。

1.2 增强构件的刚强度

使用预应力技术可以强化构件本身的刚强度，采用了预应力技术的钢筋混凝土对比一般的钢筋混凝土，可以承受更大的荷载，抗疲劳的能力更强。因此采用预应力技术可以减少对建筑材料的使用，比如采用了预应力技术的桥梁可以降低桥梁截面的设计高度，桥梁的自重得以减轻，有利于道路与桥梁的实际服务功能的实现。

2.预应力技术在道路桥梁建设中的具体应用

2.1 受弯构件中的应用

受弯构件在道路与桥梁的施工中应用很广泛，它的质量直接关系到道路与桥梁的质量性能和使用寿命。道路与桥梁中的受弯构件主要为碳纤维受弯构件，具有强度高且容易施工的特点。当受弯构件受到的应力过大时，碳纤维材料容易出现破损，影响碳纤维的实际作用发挥。因此，为了保证受弯构件的质量，添加碳纤维材料时，应当施加适当的预应力，避免碳纤维材料在应力过大时被破坏，保证受弯构件的可靠性。

2.2 道路桥梁加固施工中的应用

我国经济发展快速，远远超过一些桥梁在设计初期所预计的交通量，再加上早期桥梁的老化，一些早期的桥梁已无法满足当前交通量的需求，安全性也得不到保障。通过加固来提高桥梁的载荷能力、延长其使用寿命是预应力技术在道路桥梁中的另一大应用。预应力技术在道路桥梁加固施工中一般采取设置补强层、扩大结构截面、改变结构受力体系等方式来提高桥梁的载荷能力。

2.3 道路桥梁多跨连续梁施工中的应用

多跨连续梁在我国的道路桥梁中的应用越来越广泛，其特点是跨中受到正弯矩的作用，支座上受到负弯矩的作用。因此，多跨连续梁的抗剪、抗弯能力比较低。常常需要对多跨连续梁应用预应力技术进行加固才能达到其使用性能要求。一般在桥梁跨中采取粘贴碳纤维的方法进行加固，加固效果好且加固成本低。

2.4 混凝土路面施工中的应用

混凝土路面裂缝是道路损害的常见形式，路面裂缝严重影响道路的使用性能和使用寿命。在混凝土路面应用预应力技术时，应该分析可能产生各种裂缝的原因，预估混凝土路面将受到应力的大小，通过在合理的位置设置预应力钢筋一定程度抵消混凝土路面受到的各种复杂应力，实现混凝土路面后期运行时的张拉力平衡。

图1 波纹管

3.预应力技术在道路桥梁建设中的应用中存在的问题

3.1 波纹管孔道漏浆、堵塞

波纹管制作简单、操作简易、预应力钢筋张拉时受到的阻力较小，在预应力技术中应用比较广泛，如图1所示，是预应力技术在道路桥梁建设应用中的重要的工具。波纹管需要承受张拉预应力钢筋时的作用力，对其本身的强度、刚度有一定要求。波纹管在预应力施工中出现变形甚至损坏，后期混凝土浇筑时就会出现孔道漏浆、堵塞的情况，影响工程质量，也会造成安全隐患。市场上一些波纹管质量较差、厚度不均，在施工前应当对波纹管进行质量检查，避免后面施工出现波纹管破裂的情况发生。

3.2 预应力筋束断丝、滑丝

预应力技术依靠对预应力筋束的张拉来施加预应力,如图2所示，因此，对于预应力筋束的张拉施工质量要求比较高，出现断丝或者滑丝是非常严重的施工问题。一般来说导致出现预应力筋束断丝、滑丝主要有三大原因：（1）预应力筋束保护不当，在环境中出现了腐蚀、生锈。或者有水泥、油污覆盖在了预应力筋束的表面影响了张拉；（2）预应力筋束本身质量没有问题，但是与其一起工作使用的工作夹片出现了生锈、油污、受损等问题；（3）千斤顶的应用不当导致了预应力筋束受力不均，部分钢筋受到的拉力过大导致了断丝情况的发生。

图2 预应力筋束

3.3 后张预应力结构张拉控制不准确

施加预应力的大小是根据需求计算得来，预应力筋束的材料也是为了满足需求购置的，预应力结构张拉不到位不能满足需求，过度张拉不仅可能导致断丝，也会影响预应力技术真正发挥作用。因此，预应力结构的张拉控制应该严谨。现实施工中，很多施工技术人员没有进行相应的培训，盲目张拉，对于油压的控制，钢筋束伸张值得计算没有很清晰的概念，不少预应力钢筋束的张拉力不符合要求，严重影响建筑结构的稳定性。

4.结束语

预应力技术在国内道路与桥梁的建设中取得的成绩是有目共睹地，但是实际应用过程中一些施工单位经常忽视预应力施工时的质量控制，材料质量不佳，张拉过程不规范、不严谨等问题，严重影响了道路桥梁结构的施工质量。预应力技术的应用应该交给素质高，受过专业培训的优秀施工团队完成，相关施工规范应该进一步完善，以发挥预应力技术的最大化应用。