高速公路橋梁施工中預應力施工技術應用研究

劉旭

山西德力公路工程技術咨詢有限公司 山西太原 030006

隨著我國高速公路運力需求的持續提升，對于橋梁建設施工來說工程規模越來越大，載荷要求和工程質量要求也在不斷增強，針對這種現實需求，預應力技術在高速公路橋梁建設施工中的應用非常常見，此技術的運用能有效提升公路橋梁荷載特性，對橋梁工程施工質量有著明顯的提升作用，因此，加強該領域的技術研究在現階段有著廣泛的價值和意義。

1 預應力施工技術簡述

預應力施工技術是指在公路橋梁常規施工的基礎上，改變橋梁應力特性，進一步提高橋梁結構和承載能力的工程施工技術。在實際工程應用中，通常采用改變混凝土結構的力學特性方式來防止橋梁出現裂縫。首先，在橋梁施工前應對混凝土結構施加適當的壓力，以改變其微觀結構特性，混凝土施工產生的預應力降低或消除了外部荷載造成的拉伸應力，提前抵消一部分橋梁承重載荷，從而有效提高公路橋梁的穩定性和承載能力。預應力技術具有降低自重、增強防滲、防裂、防滑、降低橋梁主拉伸應力、提高橋梁結構剛度、施工方便、設計安全等優點[1]。

2 高速橋梁施工預應力技術的應用實踐

2.1 T 型梁與空心板中的運用

在公路橋梁建設中，T 型梁是一種非常常見的橋梁承載結構形式。T 型梁的主要技術特點表現為橋的橫截面是T 字型的。在公路橋梁的施工中，可以對T 型梁加載一定負荷的預應力，使T 型梁結構產生反向的牽引力，增加其載荷承受能力，進而提升穩定性。此外，在公路橋梁施工中，空心板也是廣泛應用的一種新型施工材料，空心板的主要優勢在于其密度較小，自重較輕，無論是運輸還是現場安裝作業都很便捷，在小跨度的高速公路橋梁工程施工中應用最為常見，采用預應力技術對空心板施加預應力能夠提升板的承載性能，提升結構的抗疲勞載荷特性，進而延長空心板的使用耐久度[2]。

2.2 橋梁預制板中的運用

混凝土結構橋梁預制板是高速公路橋梁施工的重要組成部件，利用預應力技術會很大程度的提高混凝土預制板的載荷承擔能力，會對其抗疲勞，抗剪切等重要機械性能起到較強的提升作用，同時能夠有效降低高速公路橋梁混凝土預制板結構的撓度和自重，降低施工材料和成本投入。此外，預應力技術應用于預制板的制作中可以提高預制板的抗震性能和穩定性，性的提升。

2.3 受彎構件中的運用

在高速公路橋梁工程建設施工中，受彎構件在承擔橋梁載荷上起著非常關鍵的作用，受彎構件的性能參數對高速公路橋梁的穩定性、安全性和使用壽命起到了決定性作用。在受彎構件中應該合理的運用預應力技術，一般可以采用高強度碳纖維等材料提高受彎構件的機械強度和剛度性能，碳纖維的應力由混凝土的應變增量決定，如果初始應力增加，就破壞了碳纖維的應力較小的構件，這樣碳纖維高強度的特點也就無法體現出來。所以，可以在粘貼碳纖維片材的時對碳纖維施加以預應力，讓碳纖維片材附有初始拉應力，從而有效地提高彎曲構件的性能，，提升橋梁系統的穩定性和承載力特性，在具體的施工實踐中，主要有先張法和后張法兩種使用技術，施工作業人員應根據不同的工況特點選擇恰當的預應力施工方案[3]。

2.4 橋梁加固中的運用

在公路和橋梁的加固中利用預應力技術時，應先對承載構件施加預應力，使構件在拉伸范圍內產生拉伸應力，然后構件在初始時刻減小拉伸應變，這樣可以提高橋梁承載構件的極限承載能力。

3 高速公路橋梁預應力施工技術問題和防治措施

3.1 預應力張拉時間控制

在高速公路橋梁施工過程中，應在混凝土結構強度滿足設計要求后，再進行進一步的預應力拉伸，在進行混凝土張拉時，應該嚴格依據設計標準重點控制預應力張拉時間，只有這樣預應力混凝土才能有最高的質量性能，從而保證預應力技術效果和整個橋梁施工階段的質量水平。

3.2 預應力管道堵塞問題和防控

高速公路橋梁施工預應力技術運用過程最容易發生的技術問題是預應力管道堵塞故障。造成管道堵塞的主要原因在于沒有準確的把控混凝土澆筑時間，一旦發生管道堵塞，會導致張拉鋼筋不能順利穿過預應力管道，從而導致橋梁結構預應力拉伸效果不能滿足設計要求。為避免防堵管道堵塞，混凝土澆筑施工人員應嚴格把控混凝土澆注的時間，并重點控制混凝土的配比和灌注工藝。

4 結語

總而言之，預應力技術在混凝土橋梁施工過程中具有十分重要的價值和意義。只有控制相關技術要素，加強施工技術和質量的管理和控制，才能有效的保證預應力混凝土橋梁工程的順利施工，并有效提高橋梁工程的施工質量。施工中不僅要加強技術和施工工藝，同時也應該加強項目管理工作，結合施工現場實際問題和現實情況，全面加強橋梁施工作業的工藝水平，促進我國橋梁工程的施工質量和建設安全水平得到整體的提升和優化。