桥梁施工中预应力技术的作用研究

文/李光明

1 前言

众所周知，在任何知识探索或者是生产实践领域，方法和技巧都是十分重要的。在很多情况下，掌握了巧妙的方法事情就成功了大半，而人类已经拥有了几千年的文明，在这千百年间，人类不断探索、不断学习，不断发现自然规律和科学的奥秘，我们早已用智慧解决了生活中的无数难题，预应力技术就是一个典型的代表。它作为一种基于力学原理的技术，在各种生产实践中尤其是在桥梁施工领域有着广泛的应用。可以说，预应力技术为我国的桥梁事业做出了巨大的贡献。

2 关于预应力技术

2.1 基本含义

在结构施工期间，通过预先给结构增加一个压应力，可以有效的抵消全部或者部分载荷带来的拉应力，这里的压应力则被称之为预应力。混凝土结构中，外部载荷往往在其受拉区产生拉应力，如果不对这种应力进行控制，很容易造成结构开裂，带来隐患。为此，我们可以通过预加压应力抵消拉应力的思想，在结构负载之前，对其受拉区提供一个压应力。事实也表明，这种增加预应力的方法可以有效的提高结构的服役表现，改善结构强度。

2.2 典型案例

实际上生活中的很多现象都可以用预应力的原理来解释，预应力在我们的日常生活中有着广泛的应用，那些很多容易被我们忽视的角落都存在着预应力。举个例子，比如女生在扎辫子时头发不会散开，是因为皮筋给头发的向内的力大于头发自身的有着散开趋势的向外的力，这样两个力相互抵消，皮筋的力大于头发的力，头发就被固定住了，不会散开。又比如人们在扎木桶的时候，会预先在木桶外将一个竹箍拧紧，这样就给木桶板施加了一个向里的压力，封闭了木桶间的缝隙，在倒水的时候，水就不会从木桶间就出来了。

以上两个例子都是预应力的典型例子，简单得说就相当于是一个有小肚子的人在做俯卧撑，正常情况下肚子会向下沉，但是如果人体自身用力向上吸的话，小肚子就会被收上去，因为人体自身的向上的力把小肚子向下的力抵消了。

2.3 关键点

首先，预应力是预先施加的带有目的性的，它是在一项工程完成之前，基于提高材料的使用能力和安全性能的目的施加在材料上的力。其次，预应力的实现需要媒介，比如上述两个例子中的皮筋或者是竹箍，都是依靠外部媒介的帮助才得以实现的。最后，值得注意的一点是在整个预应力的作用过程中是有力的损失的，相关的专业技术人员在实际操作时要计算这一部分力的消耗和损失。

2.4 技术优势

在桥梁施工工程中，预应力技术的出现相对较晚，实际施工运用经验也比其他施工技术少很多。但是凭借其独特优势，预应力技术很快就在桥梁工程中占据了重要的位置。这种优势主要体现在以下几点：（1）预应力技术凭借其简单的技术思想，不仅能在公路、桥梁等大型施工工程中大显身手，更能在一些边坡锚固等小型工程中发挥作用；（2）预应力技术对材料的需求相对较少，有助于减轻桥梁自身重量，提高其结构强度和承载力。材料的节约也为工程造价释放了一部分的压力，可谓一举多得；（3）预应力技术的使用，使得桥梁的抗裂能力、抗渗能力和抗滑能力得到进一步提高，确保了桥梁的安全性同时也提高了桥梁的使用寿命；（4）预应力技术应用于道路桥梁工程时，还可以有效的提高施工的便捷性和操作的安全性。

3 预应力技术在桥梁施工中的作用

3.1 为桥梁建设提供技术支撑

桥梁作为重要的交通枢纽，在人们的日常生活中十分常见，各个城市都充满了各种各样的桥梁，它往往是人们想要到达某一目的地的必经之地。作为城市交通的关键节点，桥梁的建设就显得十分重要，而预应力技术就是这个重要的工程项目中的技术支撑，它是整个桥梁建设的重要环节。建造者利用预应力技术的原理和方法，保障桥梁成功建成。

3.2 提高桥梁的安全性能

桥梁作为一座城市的交通要点，其安全性必须得到有力的保障。桥梁一旦坍塌或者出现其它意外情况，桥上或者桥下的车辆和行人都会有生命危险，给百姓带来巨大的损失，造成严重后果，因此建成并且开始投入使用的桥梁必须是绝对安全可靠的。预应力技术就是桥梁安全性的重要保障，它可以在很大的程度上确保桥梁的安全性。根据预应力技术的原理，在桥梁投入使用前预先给桥梁施加的外力应该远远大于桥梁在投入使用之后所要承受的重量，因此保证行人、车辆安全通过是没有问题的，这就是预应力技术在桥梁施工中的重要作用。

3.3 延长桥梁的使用寿命

任何建筑材料都有它自然的使用寿命，桥梁也不例外。当桥梁的使用时间达到其使用寿命时，就应该立即停止使用，对桥梁进行重造或者整改，而预应力技术应用到桥梁建设中，可以有效的提高桥梁的抗衰老能力，最大程度的发挥其作用。总之，预应力技术在桥梁施工中有着广泛的应用市场，它给实际的施工建设带来了巨大的好处。

3.4 预应力技术在桥梁施工中存在的不足

预应力技术虽然在桥梁建设中有着广泛的应用，给桥梁施工带来了很多便利和好处，但是从整体层面来看，它仍然存在着很多的缺点和不足，技术本身存在着一些其自身优势无法弥补的缺陷。首先，预应力技术虽然应用广泛，但从整体上来讲，仍然缺少有效的例证、缺少实验。桥梁建设作为一项关乎民生的重要工程，其安全性必须得到百分之百的保障，任何投入实际使用的技术从原则上讲都应该有着无数次的模拟实验和大量、反复的尝试，而预应力技术在这一方面是存在着缺陷的。其次，在预应力技术方面，对于人才的培养力度仍然是远远不够的。预应力技术作为一种专业性和针对性极强的技术，必须依靠专业的技术人才才能得以实现，而现阶段对这一专业人才的培养力度还不够。这样看来，加大对预应力技术本省的专业人才的培养力度成为了一种必然的趋势。第三，缺少专项资金投入。预应力技术虽然可以节约工程成本，但是要想让这一技术投入使用，在前期是需要一定的启动资金的，从整体上看，在桥梁建设工程中，对这一部分的资金投入力度还应该继续加强。

4 预应力技术在桥梁施工中的应用办法

4.1 前期筹划

预应力技术作为桥梁施工建设中的重要环节，在整个桥梁工程中占有重要的地位。桥梁建设者也就是施工单位在工程前期的筹划阶段，就要把有关于预应力技术的相关环节规划到范围内，何时运用预应力技术、如何运用以及由谁进行实施和督察，这些细节信息要在开工之前仔细确认并且反复核查，确保预应力技术环节可以准确无误的推进。

4.2 注意选用专业人才

预应力技术是建筑学或者是工程学的重要知识，在桥梁施工中，必须选用专业、优秀的技术人才负责监督实施，选用的人才最好具有相关的施工经验，只有这样，预应力技术才有可能成功实现。

4.3 实际操作

在实际操作环节要根据桥梁施工项目的实际情况，依据力学原理进行实际操作。首先，实际施工中钢绞线要避免出现缠绕等现象。一旦出现缠绕，则会直接改变其受力路径，影响受力情况。为了避免这种情况的发生，张拉施工完成后，需要及时对固定端表面的油脂和杂质进行清理，这有助于预应力筋位置的充分固定。在此基础上，使用凝土灌注钢管和锚垫板组成粘结带以进一步提高其稳定性。由于重力影响，穿束工作完成后，钢绞线会呈现不同程度的下垂，可利用粘接带解决这部分问题，但需要注意保持粘接带在两边的受力均匀。

为防止钢绞线出现缠绕，在预应力筋张拉施工过程中，需要先进行预紧张拉工作，对钢绞线进行牵扯和垂顺。然后才能进行预应力筋张拉的下一个步骤——高应力张拉。张拉过程中，需要特别注意张拉力度，过大或者过小，都会导致钢绞线发生缠绕。因此，预紧张拉工作完成后，还需要仔细检查以确保预应力筋的孔道不会被封堵，箱梁内部组件的位置不应发生偏移。

4.4 全程监督

建造无小事，对于桥梁建设这样一项庞大又重要的工程而言，更是容不得半点的粗心和马虎。对于建设桥梁的整个过程，各个环节都要有相关人员进行监督，尤其是应用预应力技术的环节。预应力技术是对桥梁抗压能力的尝试和检验，它是桥梁后期工作、承重的铺垫，关于桥梁的使用情况以及交通安全问题，更要投入大量的精力进行监督。设计人员在施工过程中更应该对桥梁的受力情况进行准确的分析。然而在实际情况中，预应力技术的使用并不成熟，往往会出现拉力控制较重或者较轻的问题，从而使路桥建筑存在部分质量问题。为了解决这种问题，建筑工作人员就需要非常熟悉了解预应力技术的每一道工序，然后就是根据现场的实际情况对预应力技术作出调整。其次，路桥施工过程中的轮换班人员要仔细确保交接工作，以防止中途出错。预应力技术的实现过程需要多个繁琐的步骤环环相扣，每一道工序和细节对于最终的成败都起到了关键性的作用，因此，要想呈现出质量合格，品质完美的桥梁，每一个步骤都应当一丝不苟的按照规范执行。

5 结语

预应力技术在桥梁施工中有着广泛的应用，是整个建设工程中的重要环节。通过不断分析、改进、研究预应力技术在桥梁施工中的作用，可以保障施工工作顺利进行。在实际施工时，要根据预应力技术的科学原理建造桥梁。