預應力技術在路橋工程中的應用

黃金 付磊

摘 要： 科學技術的發展推動著社會各領域的進步與發展，近年來，我國交通運輸事業建設也取得了重大突破，公路橋梁工程項目不管是建設數量還是規模都有了很大的提升。而在公路橋梁的建設發展中，預應力技術具有很高的應用價值與較廣的應用范圍，鑒于此，本文簡單介紹了預應力技術的概念和特點，列舉了其在公路橋梁工程上的應用，并針對實際施工過程中存在的一些問題提出了幾點改進的措施。

關鍵詞： 公路橋梁工程；預應力技術；應用；分析

隨著我國基礎設施建設的大力發展，公路橋梁的施工質量也受到了越來越多的關注。為了提高公路橋梁的建設質量和施工水平，我們必須要不斷提高相關的施工技術。預應力技術是公路橋梁工程中的一項被廣泛應用的技術，對于公路橋梁的建設有重要的意義。

一、預應力技術的概念和優點

預應力技術最早被用于混凝土相關的施工中，由于以前施工時鋼筋混凝土的連接處經常出現裂縫，影響建筑的安全，因此人們嘗試在混凝土結構承受荷載前，通過人為施加應力的辦法使混凝土結構事先承受一定的應力，從而減小后續混凝土承擔的拉應力，這么做能夠避免混凝土構件承受荷載時遭到破壞，甚至能抵消混凝土承受的拉應力。在公路橋梁的建設過程中，通過事先施加預應力來生產混凝土構件，能夠有效的降低裂縫出現的幾率，同時節約施工材料，降低工程成本。利用預應力技術生產的混凝土構件內部裂紋少，抗拉強度有明顯提高，同時有較好的抗滲能力，物理性質也穩定，而且相對于平時的施工構件，預應力混凝土自重較小，生產和使用方便，且建筑壽命也有一定的提升。

二、預應力技術在公路橋梁工程中的應用

1 在多跨連續梁上的應用

在公路橋梁工程中，大部分的大中型橋梁都是連續梁，尤其是多跨連續梁，基本上都采用了預應力施工技術。預應力施工技術能夠有效的提高公路橋梁的安全性，降低風險發生的概率，并且延長建筑的使用壽命，同時相對廉價的工藝也降低了工程成本，創造了經濟效益。多跨連續梁一般有正、負兩個彎矩區，正彎矩區通常集中在跨中，負彎矩區集中在支座位置。科學合理的運用預應力施工技術，能夠提高梁的抗彎以及承載能力，確保公路橋梁工程的安全與效益，提高工程的質量水平。

2 在公路橋梁加固上的應用

部分公路橋梁由于老化和自然因素，其結構安全受到嚴重威脅，針對這些可以修補的損壞，可以采用預應力加固的方法進行補救。在進行施工前施工人員要先對公路橋梁的結構現狀做好充分的調查，通過預應力技術調整其內部結構，提高建筑的穩定性和安全性，確保公路橋梁加固順利進行。

通常情況下針對損壞較大的建筑施工人員都要事先進行調查分析，掌握建筑的結構情況，設計科學的預應力施工方案；在加固的過程中施工人員要圍繞結構調整來開展施工，針對建筑當前的抗彎、抗剪、承載能力與建筑要求的標準值的差距，不斷提升結構的各項性能直到滿足建筑安全使用的要求為止；加固過程中要保證建筑物的整體性，要充分考慮到整體結構的穩定，采用預應力技術提高結構的承載力，同時預應力技術還有減少結構所受拉應力的效果，能夠更好的保證結構的穩定性。

3 在鋼筋混凝土結構上的應用

鋼筋混凝土構件是預應力技術應用最為廣泛的部分，科學合理的運用預應力技術不僅可以降低鋼筋混凝土構件受到的拉應力，還能夠避免結構裂縫的出現，提高混凝土的承載能力。一般大中型的公路橋梁工程的鋼筋混凝土構件中內部沒有太多的鋼筋，因此優秀的預應力混凝土技術對于提高結構的承載能力、抗彎性能，確保結構的穩定性就顯得尤為重要。

公路橋梁工程施工時一般遵循幾個步驟：施工人員根據施工現場的實際情況以及施工要求和規范，預先在混凝土的受拉應力區域加載拉應力，施加拉應力的時候要嚴格控制張拉的應力；根據公路橋梁工程對結構的承載能力要求，施工人員在確保構件安全穩定的前提下采用預應力施工技術提高混凝土結構的承載能力。

科學的采用預應力技術，能夠降低公路橋梁工程中鋼筋混凝土結構出現裂紋的頻率，提高施工材料的使用效率。但在實際操作的過程中，施工人員要事先對公路橋梁工程中的各種孔道做好密封的準備，避免異物混入孔道中降低混凝土結構的穩定性和安全性。在鋼筋安裝的時候施工人員還要預見到預應力鋼筋破壞的可能，在張拉時嚴格控制張拉的力度，確保鋼筋的正常使用。鋼筋采用預應力張拉時，為了讓鋼筋能夠更好的滿足施工要求，施工現場通常采用焊接的方式提高預應力鋼筋的性能。在焊接的過程中施工人員要做好標記，預應力鋼筋不能與搭接鋼筋混用，焊接的時候避免在預應力鋼筋的周圍焊接，焊接要在保證鋼筋穩定性的前提下進行，降低鋼筋與混凝土結合處裂縫的出現。

三、公路橋梁工程中預應力技術存在的不足

不可否認，在路橋工程建設過程中，預應力技術的應用價值是非常高的，然而我們也不得不承認預應力技術在工程實踐中也存在一定的缺陷，具體闡述如下：

1 預應力鋼筋管道的堵塞

這種問題通常是由于現場施工人員沒有充分了解施工現場的環境特點，或者沒有嚴格按照施工規范進行操作引起的。施工中的不規范行為極易導致材料，建渣堵塞預應力鋼筋管道，嚴重影響了混凝土結構的穩定性和安全性。

2 張拉力度的問題

采用預應力技術進行鋼筋張拉時，必須要控制好張拉的力度，力度不夠，構件達不到預應力張拉的效果，力度過大，會降低構件的穩定性和安全性，在施工時會發生破壞。目前我國公路橋梁工程中的預應力技術在規范上還存在著不足，因此在實際施工中施工人員更需要謹慎控制張拉的力度。

3 張拉時間的問題

進行預應力張拉時，張拉時間的把我非常重要，同張拉力度一樣，張拉時間過早或太晚都會影響張拉的效果。目前來看，公路橋梁工程中更多的是張拉時間太早的問題，許多施工過程中都會使用早強劑來加快工程進度，從而提前開始進行預應力張拉。但是這種人為使用早強劑來過早進行預應力張拉很容易影響張拉的效果，進而影響建筑結構的安全，不利于工程的順利進行。

四、公路橋梁工程中預應力技術的優化策略

1 橋梁工程采用后張法預應力施工

后張法預應力施工指的是先澆筑水泥混凝土，待達到設計強度的75%以上后再張拉預應力鋼材以形成預應力混凝土構件的施工方法。這種方法在橋梁、大跨度建筑中得到廣泛運用。主要用于后張法施工預應力孔道灌漿，灌入法施工土路基的快速加固，設備基礎、錨桿、道釘等的構件灌漿，同時也可用于混凝土疏松、孔洞灌漿等缺陷修補。后張法的施工步驟一般是先制作構件，并在構件體內按預應力筋的位置留出相應的孔道，待構件的混凝土強度達到規定的強度（一般不低于設計強度標準值的75%）后，在預留孔道中穿入預應力筋進行張拉，并利用錨具把張拉后的預應力筋錨固在構件的端部，依靠構件端部的錨具將預應力筋的預張拉力傳給混凝土，使其產生預壓應力；最后在孔道中灌入水泥漿，使預應力筋與混凝土構件形成整體。

2 控制混凝土的澆筑

針對公路橋梁工程混凝土澆筑過程中出現的孔道、接口，應當及時進行封堵，避免異物混入孔道降低混凝土的穩定性。施工時可以用鋼筋模板輔助振搗，確保混凝土振搗充分。當混凝土灌漿結束后，還要對孔道進行仔細的清理，為預應力張拉做好準備。

3 鋼筋安裝

安裝鋼筋的過程中要嚴格按照操作步驟進行，避免預應力鋼筋外皮破損的情況出現，焊接鋼筋時注意不能將搭接鋼筋與預應力鋼筋焊接，預應力鋼筋要先做好保護措施在焊接，不能在預應力鋼筋的四角焊接。焊接鋼筋時優先確保預應力鋼筋的性能，避免預應力鋼筋性能的降低，捆扎鋼筋時嚴格按照工藝流程進行。

五、結束語

綜上所述，預應力技術在路橋工程建設中具有很高的應用價值。隨著預應力技術在建筑工程中的應用的普及和推廣，公路橋梁建設的工程質量和經濟效益也有了巨大的提升，在安全、美觀上都有了進步。預應力技術有效提高了公路橋梁工程的建設水平和施工效率，因此進一步推廣和優化預應力技術，將它充分投入到建筑行業中，對于提高我國公路橋梁建設事業的發展有著積極的作用。

參考文獻

[1]高向前，宋健民，史麗敏.預應力技術在公路橋梁施工中的計算應用探討[J].公路工程，2017，（4）：194-197，218.