预应力技术在公路桥梁施工中的优化应用

海利

摘 要：本文分析预应力施工技术的内涵，然后研究了该技术应用方法，以及如何在公路桥梁施工中加强优化工作。希望通过研究，能帮助施工人员加强对预应力施工技术的优化应用，保证工程建设的总体效果。

关键词：预应力技术;公路桥梁施工;优化应用

0 引言

预应力施工技术能够利用预先施加的预应力控制混凝土裂缝等问题，而且材料的使用量相对较小，在公路桥梁工程中得到了十分广泛的应用。目前的桥梁施工中，对该技术的应用还存在一定的问题，所以还需要加强技术的优化应用，保证工程施工效果。

1 预应力施工技术概述

目前预应力施工技术在公路桥梁施工中有着比较广泛的应用，尤其在公路桥梁工程建设数量逐渐增多的情况下，大量具有庞大规模的工程开始建设，对公路桥梁工程的施工技术提出了更高的要求。预应力施工技术是一种十分先进的技术，在施工开展前，通过对施工材料添加应力，在施工的后期抵消公路桥梁的荷载。通过使用预应力施工技术，可以满足对公路桥梁工程的建设要求，技术具有更高的安全性，能降低工程出现坍塌问题的几率;使用预应力技术还能在减少对施工材料的投入的情况下控制裂缝，从而实现了对成本的控制。因此，公路桥梁工程的建设中，目前大量使用着预应力施工技术，需要加强对该技术的优化，满足工程建设要求。

2 预应力施工技术分析

2.1 钢筋混凝土桥梁预应力技术机理

公路桥梁工程建设中，钢筋混凝土结构是比较常见的结构，预应力混凝土结构的设计必须要符合该施工桥梁的要求，可依靠预应力抵消荷载，降低裂缝的出现几率。工程施工中，预应力需要施加在混凝土构件承受自身荷载之前，而为了获得合适的预应力，应该在施加预应力之前做好计算工作，保证对混凝土伸长量的控制效果。在混凝土的受拉区，通过施加预应力能够使钢筋和混凝土产生回缩压力，压缩混凝土从而避免裂縫出现，也能保证混凝土的施工质量，确保工程施工的整体性能。

2.2 可进行预应力施工的钢材

在预应力施工的过程中，由于需要施加预应力，因此需要使用到一些比较特殊的钢材，包括钢筋、钢丝、钢绞线等等，并且不同的钢材在工程中的作用会有所不同，会根据作用的差异对进行钢材的选择。

（1）冷拔低碳钢丝。由于冷拔低碳钢丝的强度高并且塑性差，因此一般都是使用在小型预应力构件当中。

（2）优质碳素钢。优质碳素钢的性能比较强，经过处理之后也能获得具有不同性能的钢丝，包括消除应力钢丝、低松弛钢绞线等等，目前广泛应用在工程项目中。

（3）冷拉钢筋。冷拉钢筋具有屈服强度高、硬度高的特点，但是塑性和弹性模量都比较差，可以直接使用在预应力钢筋中，在工程建设中具有比较重要的作用。

（4）钢绞线。钢绞线经过低温回火工艺实现，具有较高的强度，并且一般直径比较大，并且柔软性较高，因此在工程中穿孔比较方便。虽然钢绞线的价格较高，但由于其具有优越的性能，在公路桥梁的施工建设中依然有比较广泛的使用。

2.3 预应力锚具的使用

公路桥梁施工建设中的预应力施工技术主要包括先张法和后张法，用机械和锚具配合施工。施工开始之前，就要预先准备好锚具，在后张法结构或构件中，为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土内部的锚固工具。由于不同锚具所表现出的性能会有所不同，因此需要在施工之前考虑锚具所具有的特点，以及根据工程建设的施工性能要求确定锚具，避免预应力施加之后出现损失。施加预应力之前准确进行测量工作，优化预应力施加的参数，保证预应力施工效果。由于施工过程中构件的受力会存在差异性，采用固定端和张拉端两种类型，其中固定端在预应力筋的端部位置，工程中固定端发挥固定作用;张拉端可以实现预应力筋的张拉输出。

3 公路桥梁施工中预应力技术的施工优化

3.1 预制梁施工

在预应力工程施工中，需要做好对施工材料、质量等方面的控制工作，给预应力向量的施工质量提供保证。为了保证结构的总体稳定性，需要结合工程的实际情况和设计要求选择合适的预应力筋，例如正确选择钢绞线的规格，确保钢绞线可以发挥作用。同时，也要做好对相关施工材料的质量检测工作，保证其性能能满足工程的基本要求。确定施工材料之后，还要对施工材料的使用做好规划工作，确保施工材料应用能顺利完成。对于相关施工人员，也要充分熟悉工程的施工流程和技术规范，避免因为施工不规范影响预应力的作用。

3.2 锚具应用的优化

锚具的选择对施工质量控制也有巨大的影响，选择锚具时应该从工程施工损失、应用风险等不同因素综合进行分析和衡量，确保锚固的效果。目前的锚固方式包括摩擦锚固和机械锚固两种，其中摩擦锚固的施工相对而言比较简单，但是锚固的牢固性不足，所以如果施工中没有做好控制工作，可能会影响锚固效果。相对而言，使用机械锚固所导致的施工损失比较小，而且也可以根据工程需要调整锚碇的规格，以保证接口连接的有效性，因此连接和锚固效果都远高于摩擦锚固。为了保证公路桥梁工程的施工质量，在预应力施工中应该优先考虑使用机械锚具，确保锚固和连接的总体效果。

3.3 预应力筋定位

预应力筋的定位准确性对工程的施工质量影响比较大，必须精确完成对预应力筋的定位控制，尤其要保证其在平面内的顺直性，同时，也要避免在预应力筋铺设的过程中出现扭绞的情况。设置预应力张拉端时，必须要控制其与锚板保持垂直，并且做好承压板的固定从而控制位移问题。在预留孔洞中布置预应力筋时，应该做好对预应力筋的位置调整，保证预应力筋可以顺利完成铺设。在工程施工中，如果发现预应力筋出现了比较大的位移，可以继续使用井字筋加强对预应力筋的加固工作，而且要避免出现直接截断预应力筋的情况。钢筋绑扎工作开始之前，需要做好墙边线和预应力筋位置的预留工作，并且要科学进行钢绞线位置的设置，严格根据重叠次序放置钢筋，保证工程总体质量。

3.4 预应力钢筋孔道堵塞控制

公路桥梁施工的过程中，如果使用后张法施工，预留孔道时就容易出现质量问题，以孔道坍塌和堵塞比较常见，会导致施工过程中预应力钢筋很难从孔道中通过，还会影响之后灌注工作的效果。为此，施工中必须做好对抽芯实现的控制，以及选择合适的混凝土，保证其在强度上的要求。

3.5 张拉前对裂缝的控制

由于混凝土本身存在一定的干缩特性，加上水化热的作用导致混凝土的内外温差比较大，如果没有加以控制，可能会在张拉前出现裂缝，对公路桥梁的总体质量会产生不利影响。为了在施工过程中对质量进行有效控制，避免裂缝出现，就应该加强养护工作，降低混凝土的内外温度差。如果工程在高温状态下开展建设，施工中可以使用低水化热的水泥;对于低温状态下的使用，则要做好对混凝土的保温工作，并且在低温状态使用科学的措施进行保温，并且做好对模板拆除时间的把控，保证对裂缝的控制效果。

4 结束语

公路桥梁工程施工中，预应力施工是一个具有较高优势的技术，对工程的质量、安全、成本都有较好的控制效果。实际施工中，应该做好对钢筋、锚具、混凝土等方面的质量控制都和优化工作，利用合理的张拉工艺，保证预应力张拉效果，提升公路桥梁施工质量。

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