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【摘 要】在公路桥梁施工，预应力技术应用比较广泛。科学、合理地应用预应力技术，能够保障公路桥梁的施工质量，提高施工具有安全性和高效性。本文中单探讨了公路桥梁施工中预应力施工技术应用问题，旨在为提高公路桥梁建设效益提供一定参考。
【关键词】公路桥梁；预应力技术；技术应用
【中图分类号】U445 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）20-0148-02
如今，我国交通运输事业发展快速，公路桥梁建设蓬勃发展，不仅通车里程越来越长，而且，覆盖的范围也越来越广，在促进城乡社会和国民经济发展、方便人们出行等方面，发挥着重要的作用。在公路桥梁建设中，施工技术非常关键，对于公路桥梁的施工质量及投运后的维修养护等，都具有至关重要的影响。预应力技术是一种新型的施工技术，其实质就是通过预加压应力，来抵消将来产生的拉应力，从而消除或减小开裂的现象，以提高混凝土结构的耐久性。1928年，法国工程师弗莱西奈创造了预应力体系并将其广泛应用与土木工程建设。据不完全统计，目前近80%的公路桥梁都使用预应力技术，而且，随着公路等级的逐步提高，预应力技术的应用也更加普遍。
1.预应力施工技术概述
所谓预应力（Prestressing force），就是利用改善结构服役表现，在施工时预先对结构施加压力，主要抵消服役期间荷载产生的拉应力，常见于混凝土结构，保证混凝土结构在使用中不致于产生裂缝或者减缓出现裂缝的时间。预应力技术的关键就是预先对路桥等载体在受力前施加压力，延长路桥等载体的服役寿命。在公路桥梁工程施工时，混凝部件如果出现应力作用，就可以提高承受外来压力的能力，阻止拉应力的扩张。在公路桥梁施工程施工中，必须保证混凝土和钢材都具备高强度的性质，如此才能为施工材料形成预应力结构，强化预应力混凝土构件对于碎裂和渗透的抵抗性，并增加其刚性和抗剪力，大大节约了工程施工原本所需的材料，不但提高了工程质量，还降低了公路桥梁施工的人工成本和经济成本，延长了公路桥梁的使用寿命。2011年，铁路部门建起跨度12米的预应力混凝土桥梁，2012年建成28孔24米跨度的大桥。近40年来预应力技术水平不断提高，制造架设跨度32米以下桥梁30000多孔。
2.当前公路桥梁施工中预应力施工技术应用存在的问题
2.1 波纹管堵塞
在施工中最容易出现堵管问题，不仅耽误工期，还增加时间、财力、材料等成本。同时这种问题还会造成张拉预应力产生偏差，降低工程质量。究其原因主要在于施工人员在施工时随意性比较高，操作不规范，施工方案与设计方案存在脱节现象。此外，材料的质量较差，检查不到位也是造成堵管的主要因素。
2.2 混凝土弹性、强度的增长
在速度上存在差异强度增长速度明显快于弹性增长。这就对预应力结构张拉时机提出了较高要求，过早或过晚都会对结构造成一定损害，影响最终的成品质量，往往达不到验收标准。
2.3 受温度影响严重
由于混凝土结构干缩以及外界气温条件的影响，预应力结构张拉前，构件可能出现裂缝，通常在表面出现细小、不均匀分布的的裂纹，也有从顶面延伸到侧面的裂缝，造成构件质量严重下降。裂纹在一些构件是允许的，但有数量和宽度等方面的限制，尤其是在构件内部，裂缝是必须要避免的。
2.4 锚具问题
市面上流通的锚具，尽管价格并不是很高，但其质量、规格等参数较低，导致锚具质量并不高，对预应力构件有较为严重的影响。
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2.5 施工质量难以满足要求
有些工程对预应力长束张拉有较高要求，而在实际的大跨度预应力束施工中，多是一端提供拉力，这种情况下显然难以保障施工质量，甚至一些不合理的张拉会造成大面积的损坏，严重限制了预应力技术的发挥。由于预应力束的处理需要处理很多孔道，要保证最终的成品质量，可采用两端同时张拉的方法。
3.公路桥梁施工过程中预应力技术的应用对策
3.1 预应力技术在混凝土路面的应用
混凝土路面施工并不像看起来那么简单，实际上仍具有较多的技术含量。最近，我国将预应力技术在公路桥梁以及混凝土路面施工中广泛运用，发现预应力技术在这些领域发挥出的作用与在公路桥梁钢筋混凝土结构中发挥出的作用极为类似。因为其原理都是采用预应力钢筋捆绑混凝土地面，在施工时从纵向对其施加预应力，这样能避免混凝土路面因收缩而产生横向断裂，使混凝土路面能达到看不见裂缝的施工标准。现阶段，预应力技术发展日趋完善，在公路混凝土路面的应用也更为成熟。
3.2 预应力技术在公路桥梁加固中的应用
公路桥梁工程施工时，必须要对桥梁进行专门的加固。这一环节是利用结构的改变，强化其中较薄弱的组件，增加桥梁承受压力的限度，提高了桥梁的使用寿命。在公路桥梁工程施工中，合理运用预应力可以使混凝土承受的压力减轻，对构成组件施加预应力可以使受压区出现拉应力，受拉区随之产生压应力，降低构成组件受到的压应力和拉应力，可以保证构成组件达到承压极限时，钢筋应力能得以加固，应变量得到增加。
3.3 预应力技术在受弯组件中的应用
从前预应力技术还无法采用碳纤维材料施工，而目前我国科技发展速度加快，预应力技术也实现了以碳纤维材料施工的目标。加固前的桥梁结构只具备初始内应力，混凝土一旦受到外界的拉应力和压应力，桥梁的承重能力就会随之发生变化。外界压力如果大于桥梁的最高承受极限，就必须要用到碳纤维材料对桥梁实施加固。初始应力变化大，碳纤维材料应力就小，容易灭失，也难以展示出高强度的优势。这便需要对碳纤维材料施加一定的预应力，使受弯组件损失后，碳纤维材料应力还能提高，从而凸显出碳纤维材料强度高的优点。
3.4 预应力技术在混凝土连续梁中的应用
混凝土连续梁在公路桥梁施工中也较为常见。以主筋配置的差异作为判断标准，可以将混凝土连续梁分为钢筋混凝土和预应力混凝土这两大连续梁种类。其中，后者可以应用于长达25米的跨径型大中等连续梁，而混凝土连续梁包括负弯区和正弯区，通常来说负弯区出现在支架位置。跨中属于正弯区，桥梁的抗剪承压力和抗弯承压力如果没有达到规定标准，就必须对其加固。如果正弯区抗弯承受力较低，就要粘贴碳纤维材料对其实行加固。多跨度连续梁施工则需要使用分节悬臂法，进行对称式施工，频繁变换结构体，以整体相连结构的施工模式使悬臂施工呈线性延伸，对支架的水平预偏量以及竖向预拱度实施预应力装载，进行优化配置。
4.预应力技术在公路桥梁施工中的应用要点
4.1 预应力钢绞线的选择
钢绞线是预应力技术的重要组成元素，若想提高预应力技术的水平，必须科学选择钢绞线的类型与规格。通常条件下，用于公路桥梁工程的材料是由一般的钢筋或冷拉钢丝来代替，后来，随着建筑行业的不断发展，建材的数量逐渐增多，钢绞线成为预应力技术中不可或缺的重要材料，应用优势更为明显，具有经济性，又具实用性，能大大节省材质，还可大大提高施工质量。
4.2 后张法预应力施工
在后张法预应力施工时，施工人员必须根据设计图纸的实际参数与数据进行设计，根据图纸的需求来控制下料的长度，结合公路桥梁的实际施工情况科学设置长度。确定下料长度后，要先对预应力筋的切割情况予以检查，才可下料。在切割时，禁止使用电割或气割，要使用切割机对钢筋进行切割，同时，还要在钢绞线周围敷上湿布，旨在避免施工人员被溅出的火星所灼伤。为了保证预应力施工技术的规范性，必须对预应力筋的强度、编束强度的一致性进行检查，科学安装公路桥梁的管道，旨在能防止管道渗水现象的发生。
4.3 混凝土浇筑的控制
为了提高高速公路桥梁混凝土浇筑的施工质量，应保持管道、接口的清洁度，及时对排水孔道、排气管道、灌浆孔洞、灌注孔等进行封堵。在桥梁的下方会设计孔道，一般条件下，孔道的灌浆孔比排气孔的板面长，因此，为保证施工质量，施工人员必须对下层灌浆孔进行固定。在混凝土浇筑的过程中，常常会出现混凝土移位的现象，为应对此类问题，应在开展混凝土灌注时，应保证预应力锚具、孔道不与振动棒进行接触，因为前两者极易出现塑性沉缩裂缝，应在振捣时应更为严谨、认真。为了提高混凝土的振捣质量，增强混凝土的密实度，应选择短钢筋来开展振捣工作。混凝土灌注完毕后，施工人员应对孔道等进行清洁处理，做好桥梁工程的张拉有度，进而提高桥梁的施工质量。
参考文献
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[3]周丽玲,胡佳波.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].四川水泥,2016,09:195.
论文作者:张劲
论文发表刊物:《建筑知识》2017年20期
论文发表时间:2017/12/21
标签：预应力论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 公路论文; 应力论文; 技术论文; 碳纤维论文; 《建筑知识》2017年20期论文;