簡析預應力技術在公路橋梁工程施工中的優勢

李建軍

摘 要：近年來，隨著國內經濟的迅速發展，為公路橋梁建設事業進一步優化目標提供了動力。因此，對公路橋梁質量的要求出現了新的標準，要滿足新標準則需要通過現代技術來支撐公路橋梁的質量。預應力技術是公路橋梁施工過程中普遍采用的技術，因其具有的能耗低、安全性高、自重輕等特點，被廣泛的應用在各類公路橋梁工程中。本文對預應力技術相關概念進行了簡要介紹，針對其技術特點進行了解析。中國論文網 www.xzbu.com/8/view-5441415.htm

關鍵詞：預應力技術 公路橋梁 優勢

最近幾年我國經濟發展迅速，特別是在公路橋梁工程施工上更是不斷發展。在公路橋梁工程中預應力具有重要作用，其結構簡單、節省材料、可靠安全等優勢都促使它應用廣泛，成為了公路橋梁工程施工中不可缺少的技術。但預應力技術在應用中依然存在著許多問題，這些問題已經引起人們的重視，正處于探索中。

1、預應力技術概述

通過張拉預應力筋，在工程結構構件承受外荷載之前，對受拉模塊中的鋼筋，施加預壓應力，提高構件的剛度，推遲裂縫出現的時間，增加構件的耐久性。對于機械結構來看，其含義為預先使其產生應力，其好處是可以提高構造本身剛性，減少振動和彈性變形這樣做可以明顯改善受拉模塊的彈性強度，使原本的抗性更強。

一般來說，對混凝土結構施加預應力的部位可分為兩大類：一類是外部預應力，指在結構外部設置預應力筋，使混凝土結構受到預壓應力，是既有橋梁加固方法中較為常用的一種；另一類是內部預應力，主要是通過機械法張拉預應力筋來使混凝土受壓。鋼筋對構件的應力主要通過錨具或粘結砂漿。

2、預應力技術的特點及應用優勢

預應力技術的采用是公路橋梁項目建設的重要環節之一，在公路橋梁的建設施工中采用預應力技術屬于較科學的施工技術。預應力技術其主要優點有①有效地利用了高強度的鋼筋和混凝土，可以形成比普通混凝土跨度大而自重輕、截面小的承重結構物；②可以改善鋼筋混凝土的使用性，從而防止混凝土開裂或將裂縫的寬度限制到無害的程度，提高了耐久性；③混凝土的變形可保持在很小的范圍，即使是部分預應力，在使用荷載的作用下，承重結構所受拉應力也在允許的較小范圍內；④承重結構有很高的疲勞強度。這是由于在預加應力的作用下，鋼筋應力的變化幅度大大減小，遠遠低于疲勞強度；⑤只要鋼筋應力不超過其應變極限，可以承受相當大的的過載而不會引起永久性的破壞。超載引起的裂縫就會重新閉合。在實際的應用當中，針對跨度較大、施工較為復雜的公路橋梁工程采用預應力技術能夠提高混凝土構件的拉力，從而減少混凝土的荷載，減小混凝土出現裂縫的幾率甚至將原有出現的裂縫進行愈合，如此一來混凝土以及鋼筋受到的疲勞程度就可以減小，從而整體提高構件的抗疲勞性，保持公路橋梁工程的穩固。

當然，預應力技術也有自身的缺陷，例如預應力橋梁自重要比鋼橋大，施工工藝有時比鋼橋復雜，工期較長。但這些缺點屬次要問題，且仍在不斷地克服。

3、預應力技術在公路橋梁工程施工中的應用

3.1 在受彎構件施工中的應用

受彎構件的材料多樣，強度不同，應用范圍也就不同，其中碳纖維的強度是比較高的，在施工過程中應用的工序較為簡單，因此應用的比較廣泛。就我國目前的公路橋梁受彎構件施工中利用碳纖維片材來對受彎構件加固已經成為普遍采用的方式。但是在實際的公路橋梁施工時，在加固受彎構件之前，結構混凝土就已經具有初始的拉應變和壓應變，這樣就使得如果受壓區內混凝土的壓應變達到混凝土極限壓應變時，那么受彎構件也就達到了其極限承載能力，造成質量安全隱患，因此在實際施工中就對于受彎構件就提成了更高的要求。

3.2 在加固橋梁施工中的應用

事實上，預應力技術應用最廣泛的方面在于加固公路橋梁施工，加固橋梁施工中應用預應力技術，其目的在于補強構件和改善結構性能，提高公路橋梁的承載能力，延長公路橋梁的使用年限，避免因為環境因素造成的橋梁年限縮短的問題，從而保證公路橋梁可以在達到交通標準的同時能夠更好地服務于人民的生活。

4、預應力技術存在的問題及解決措施

4.1預應力技術在公路橋梁施工中的問題

公路橋梁中，多跨橋梁是比較常見的，連續梁跨徑的布置一般采用不等跨的形式。如果采用等跨布置，則邊跨內力將控制全橋設計，這樣是不經濟的。此外，邊跨過長，削弱了邊跨剛度，將增大活載在中跨跨中截面的彎矩變化幅值，增加預應力贖筋數量。多跨橋梁其受力為支座處負彎矩，表現為上部鋼筋受拉，跨中正彎矩，表現為下部鋼筋受拉。一般的，橋梁跨中的為正彎矩，在多跨連續梁中存在支座的為負彎矩。預應力技術的應用主要體現在抗彎承載能力，因此如果將預應力筋沿橋梁通長設置反而會適得其反。

預應力超長束的張拉工藝問題也時時影響著我國公路橋梁施工，其問題主要凸顯于在公路橋梁施工過程中連續跨梁中每跨預應力束一端的張拉中需要兩端對稱，但是一般情況下每束張拉力都是不同的，因此在施工過程中要根據實際張拉力情況進行具體控制。

除上述問題外，在我國公路橋梁工程的預應力施工應用中，預應力結構中張拉前的縫隙問題以及預應力鋼筋孔道的堵塞問題等等都對公路橋梁工程預應力施工造成了許多或大或小的問題，在實際工程施工過程中應要格外注意。

4.2預應力在公路橋梁工程施工中的問題解決措施

針對我國公路橋梁工程施工過程中存在的許多亟待解決的問題，在進行公路橋梁工程的預應力施工應用中應根據相應的解決措施，以此來避免施工過程中出現質量的問題。

首先，針對公路橋梁工程施工前，對橋梁進行正確的受力分析，科學合理布置預應力筋。從預應力混凝土連續梁受力特點來分析，連續梁的立面以采用變高度的布置為宜。連續梁在恒、活載作用下，支點截面將出現較大的負彎矩，從絕對值來看，支點截面的負彎矩往往大于跨中截面的正彎矩，因此采用變高度梁能較好地符合梁的內力分布規律。只有這樣才可以保證預應力的使用效果，保證公路橋梁工程施工的質量。

其次，針對預應力技術在我國公路橋梁工程施工中的其他綜合性問題，施工單位應結合公路橋梁工程的具體結構，聯系實際對公路橋梁進行施工，同時也要提高施工過程中的警惕性，確保預應力技術在公路橋梁工程中能夠得到正確的應用，保證公路橋梁的質量。

結束語

綜上所述，預應力技術是現階段公路橋梁施工中應用范圍十分廣泛的施工技術，該技術的發展速度迅速且具有發展潛力。但由于該技術的施工工藝較為復雜，實際施工中仍存在許多不足，因此，施工企業應不斷對施工中的預應力技術進行不斷優化，明確預應力技術的施工流程，并不斷強化施工中的指標控制力度，嚴格控制好各個環節的施工質量，以進一步提高國內公路橋梁的建設水平。

參考文獻

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