公路橋梁工程施工中預應力技術應用研究

聶麗群

摘 要：預應力技術是公路橋梁施工中所使用的重要技術手段，為確保技術應用的合理性和科學性，施工單位應抓住技術要點，將其用于炭纖維片、混凝土路面施工等環節中，不斷提高工程施工的質量和效率，為我國交通事業的發展提供更多的便利，達到現代化城市建設的要求。鑒于此，本文主要分析公路橋梁工程施工中預應力技術應用。

關鍵詞：公路橋梁工程;預應力技術;應用

中圖分類號：U415 文獻標識碼：A

0 引言

隨著我國城市建設速度的不斷提升，作為承載城市良好運行的道路工程類項目，也隨之成為經濟發展的關鍵內容。據相關統計數據表明，在2019年一整年中，我國在公路橋梁建設項目數量上已經達到了數以千計，這一結果能夠充分表明，國家對于公路橋梁類工程建設的推動和支持力度。在這一基礎上，作為各個橋梁工程施工團隊，在施工過程中，就必須確保每一項工程的施工質量，而預應力技術的應用作為工程關鍵技術之一，應用水平不斷提升十分重要。

1 預應力技術

1.1 概念

公路橋梁建設實現巨大發展的一個關鍵因素是不斷加強各種先進工程技術的綜合應用。預應力技術是結構承受荷載之前，對其施加適當的壓力，受拉混凝土將形成壓應力，使該部分具有抵消或削弱拉應力的作用，保證結構維持正常使用狀態，防止出現裂縫等質量問題。

1.2 優缺點

（1）優勢主要體現在技術應用比較廣泛，是公路橋梁工程中的重要應用技術。預應力技術的應用施工，能有效減少公路施工中裂縫、滲透等質量問題的出現。采用預應力技術進行施工，能有助于降低施工成本以及最大程度減少施工安全隱患發生，延長公路橋梁工程使用年限。

（2）缺點主要是在實際施工中的技術應用比較復雜，對施工質量要求較高，在對技術人員的選拔以及設備的配置等方面，都需要達到最優化。公路橋梁工程預應力技術的應用需要的成本也相對較高。除此之外，預應力技術的實際應用當中，鋼筋的耐熱性能會降低。

1.3 意義

公路橋梁建設發展迅速，總體經濟發展運行形勢良好，對促進我國特色社會主義經濟持續發展具有重要作用。預應力技術因具備多種優勢而被廣泛應用于路橋工程施工中，由于路橋需承受較大的荷載，對自身結構的強度和剛度均有較高的要求，將預應力技術應用于路橋施工中，能大幅增強工程結構的原本抗性，促進路橋工程的安全、穩定運行。公路橋梁工程中應用預應力技術的優勢如下：

（1）提高構件的抗裂性。施加了預應力后，在使用荷載下，產生拉應力的混凝土首先抵消該預應力，使構件的拉應力減小，從而提高了構件的抗裂性和耐久性。（2）改善結構構件的受力性能。由于預應力的存在，對構件裂縫的出現及裂縫寬度起到了控制作用，提高了構件的剛度，從而減小了受力構件承受荷載后彎曲的程度。（3）提高構件的抗剪能力。配置適量的縱向預應力鋼筋，其具有錨栓的作用，有效阻止構件斜裂縫的出現。預應力混凝土梁內置適量的曲線鋼筋，其提供的豎向分力也有助于抵消剪力，以保證構件具有足夠良好的抗剪能力。（4）提高構件的抗疲勞強度，有利于結構承受動荷載。（5）提高構件的受壓穩定性。受壓構件長細比較大時，其在特定壓力的作用下易發生受彎現象，甚至直接損壞。通過對鋼筋混凝土柱施加預應力后，可改變縱向鋼筋的狀態，使其發生拉緊變化，此時預應力鋼筋由于不受壓而維持穩定，周邊混凝土的抗彎能力也將提升，構件的穩定性表現更加良好。（6）可發揮出高強材料的作用，減少鋼材等相關材料的用量，在結構自重下降的同時成本也隨之減少。（7）在使用荷載作用下，預應力混凝土構件基本處于彈性工作狀態。

2 公路橋梁工程施工中應用預應力技術的流程

2.1 選取預應力鋼絞線材料

公路橋梁工程中應用預應力技術時，做好預應力鋼絞線的選取工作十分有必要。在現有的公路橋梁工程施工過程中，比較常用的幾種鋼材料主要包括鋼絞線和預應力壩絲，其具有松弛性較低特征;鋼絞線、鋼筋，其具有預應力特征;冷拉預應力鋼絲、矯直回火預應力鋼絲。三種不同的鋼材料中，現階段應用頻率最高的是第二種，其不僅在資金投入上最為實用，在便利、輕薄以及構造美觀上也比較具有優勢，所以此類預應力鋼絞線材料不僅在國內應用頻繁，在國際建筑工程施工過程選取上也比較受到青睞。

2.2 選取錨具

選取預應力技術應用的錨具時，可以從兩個方面著手，其一，從機械類著手。此機械類錨具在使用過程中，主要以多個機械加工類模式為主，通過借助于預應力技術的使用，將鋼材端部進行加工，構建出鋼屬性最適宜于公路橋梁工程建設的施工材料，比較常見的有鋼筋，機械類錨具，在強度方面也比較突出，施工中所導致的應力損失也比較小。在施工現場作業期間，預應力技術的使用，對于灌漿作業效率的優化也具有一定促進作用，在此期間比較常用的預應力技術主要以緊扣法和繁復放松法為主。

2.3 建設預應力體制

在大部分公路橋梁工程中，預應力技術的運用，比較常用的預應力體制主要包括兩種，一種是XYM，一種是OVM，兩種不同體制的運用，主要是為了進一步借助頂板鋼束方面通過使用平豎彎曲設計工作開展，在公路橋梁內部形成空間曲線，從而將預應力集中在腹板頂部承托位置，提升作業水平。在此期間，頂板鋼束與錨固應用效果具有一定相似之處，其不僅能夠有效提升預應力技術應用后橋梁臂力最大化，還能夠充分將公路橋梁的動力學效應加以進一步助推。

3 公路橋梁工程施工中預應力技術應用

3.1 在受彎構件中的應用

經濟水平的快速發展以及科技水平的提升，在橋梁工程施工中，預應力技術水平也有了極大的提升。如碳纖維材料在預應力施工技術中應用逐漸增多，當建設完成后的橋梁受到外界環境的壓力超過橋梁設計承受壓力時，橋梁的結構會出現變形的現象，甚至損壞。此時，若在進行橋梁施工時，考慮到這種現象的出現，使用碳纖維材料施加一定的預應力，充分發揮碳纖維的特點，使得橋梁結構受到外界的壓力時，可以保障橋梁的安全性。

3.2 在混凝土路面的應用

在進行橋梁混凝土路面項目施工時，混凝土結構的骨料和預應力筋通過預應力技術的使用會產生強大的粘結力，使得路面在運營階段出現裂縫的概率的大大降低。在現階段的項目建設過程中，預應力技術在橋梁路面施工中的推廣應用，對于混凝土路面的抗拉性能有著大幅度增強。

3.3 在橋梁加固的應用

常規的橋梁加固方法將橋梁的自身情形或外界因素，依據力學的基本原理實現橋梁加固的目的。如以付出增加橋梁自重方式為代價的增大主梁截面面積;使用環氧砂漿粘貼鋼板或環氧玻璃鋼等高強度材料增加主梁強度的方式存在應力滯后的缺點。體外預應力加固技術通過對于預應力筋進行張拉從而達到將截面處恒載或活載內力抵消的目的。體外預應力加固技術的使用一方面極少增加梁體的自重，另一方面卻可以從根本上改變梁體的受力情況，大幅度提高橋梁的承載能力。與此同時，盡可能避免了橋墩和基礎受到施工因素的影響，不會影響正常通行，項目投入金額少。

3.4 在混凝土箱梁中的應用

在混凝土箱梁中，也會涉及到預應力技術的使用。在實際施工過程中，需要科學使用混凝土原料，將其作為混凝土箱梁的主要制作材料，按照施工標準，嚴格把控好混凝土的比例，充分發揮出混凝土的使用性能，提高公路橋梁路面的穩固性。此外，鋼筋的數量、鋼筋間距等各項參數也是施工中的要點，在滿足預應力技術使用要求的前提下，加以明確。施工人員應確保操作上的規范性和準確性，順利完成各道施工工序，不斷提高混凝土箱梁的質量，為公路橋梁工程的后續施工提供保障。

4 預應力技術應用過程中的問題及解決措施

4.1 預應力鋼筋張拉長度不足

預應力管道施工是公路橋梁建設中預應力技術使用中所涉及到的一個環節。在具體施工過程中，工作人員需要完成各個坐標點位置的準確定位工作，在此基礎上，對各種管道進行合理安置，確保管道線形的流暢度與平滑度。此外，針對容易出現彎曲的部位，工作人員應提前做好防范措施。為確保各項施工能夠順利開展，在管道安裝過程中，施工人員需嚴格把控好各道施工工序，抓住技術要點，克服施工環境等各方面因素對管道施工帶來的困難，加大對每一個工作細節的管理與監督力度，為后續混凝土的灌注奠定良好的基礎。

4.2 管道堵塞壓力過大、鋼筋施工預應力過大

管道堵塞壓力過大的形成原因主要與施工工序操作上的不規范有關，為避免出現這樣的問題，在施工過程中，需要對管道形態進行檢查，按照施工的要求，完成管道內部的定位，相關操作需準確、無誤。

5 結束語

通過對全文內容的分析能夠發現，想要在公路橋梁工程施工過程中有效優化現有的預應力技術應用水平，不僅需要就技術內容進行深入掌握和不斷創新，對其在不同工程施工過程中的實現靈活應用，而進行不斷改進也十分有必要。在將預應力技術應用于公路橋梁工程期間，還需要做好相應的安全防護管理工作，為所有參與施工的作業人員提供最安全的防護保障。唯有做好上述內容，方能夠真正為公路橋梁工程的整體質量提供堅實的保障，強化橋梁內部結構，確保每一項施工流程順利推進，為提升工程建設效益最大化奠定基礎。

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