路桥施工中预应力技术的应用实施要点研究

路桥施工中预应力技术的应用实施要点研究

孙志刚

广东耀南建筑工程有限公司

摘要：当前我国的交通运输业的发展迅速，路桥工程项目随着交通运输大力发展需求而大量建设，路桥建设施工中大量高技术的、创新工艺在实践中得到应用，预应力技术就是交通建设施工中得到广泛应用新型技术之一，本文对路桥施工预应力技术的应用特点进行分析，针对路桥工程中预应力技术应用实施的问题提出解决对策，促使预应力施工技术得到较好发展。

关键词：路桥施工；预应力技术；应用实施；要点研究

一、引言

我国的交通运输行业随着现代经济发展速度越来越快，大量交通工程项目在全国遍地开花，路桥建筑工程也得到快速发展，路桥工程对我国的交通运输业有很重要的作用，便利了居民日常出行，为经济的良好发展如虎添翼。预应力技术也在我国路桥施工过程中得到非常广泛的应用，成为保证路桥施工质量和工程稳定性的优良施工技术。

路桥建设中运用预应力技术，能对施工单位的实力有较好的体现，促进了施工技术的发展，路桥工程施工过程中应用预应力技术，主要运用技术要点包括钢绞线、锚具、现浇混凝土、箱梁等方面。

二、预应力技术定义和作用

预应力技术定义是指施工过程中通过预应力混凝土构建，把产生的预应力状态受到外在压力作用逐渐降低，把混凝土高强度的抗压性弥补不同的拉伸情况，保证受到拉力作用下混凝土的受力减少，推迟受拉裂的影响。

路桥工程采用预应力技术的作用：

（1）增强构件承载内应力的能力

在路桥施工过程中，混凝土配比科学合理，对于横向、纵向的荷载的承受能力就会比较好。但对来自于混凝土构件侧方的荷载承受能力较差，很容易会致使混凝土发生变形或出现裂缝情况，影响工程主体结构的质量和安全。利用预应力技术，能够提高混凝土构件承受强度，从而避免裂缝出现，促使构件使用期限变长，提高路桥施工质量。

（2）能够提高承重构件承载力

路桥浇筑的主要基础是承重构件，承重构件的浇筑质量对整个路桥施工的质量有着相当重要的影响。在路桥施工中，由于上方构件的重量较大，因此对下部的承重构件要求比较高，如果仅仅采用碳纤维切片的方法，将无法保证工程施工质量的合格。而预应力技术的应用可以使承重构内部的部分受压产生拉应力，从而减少构件的压应变和拉应变，间接地提高承重构件强度，提高了施工质量。

三、预应力技术在路桥工程中的使用

1、加固施工中的预应力技术应用

通常对路桥进行加固是使用加固结构或者通过增强结构性能提高路桥的承载能力，以满足路桥质量的要求。实际施工中主要采用的加固方式有体外预应力加固、改变结构的受力体系加固、以及路桥面的补强层加固等。一般来说，可以先把构件施加预应力，当受压区出现拉应力、受拉区出现压应力时，进一步使构件的拉应力与压应力减小，提高它们在承载时的应力和应变增量，最终达到加固钢筋的目的。

2、钢筋混凝土预应力技术在长年连续性桥梁中的使用

目前，多跨连续性桥梁在转弯的地方分为正、负两个方面，但是在实际施工的时候其中跨中大多数是正弯矩，在支座层面主要是负弯矩。这样的话，在桥梁自身的抗剪能力和抗弯承受力不能够达到实际所需要的标准的话，就需要采用一些措施进行加固。假设在路桥跨中的正弯矩本身的承载能力不能够满足实际需求，就可以使用碳纤维粘贴的方式进行加固，主要是因为这种方式比较简单。

3、预应力混凝土技术在混凝土路面的应用

混凝土路面浇筑施工中，要保证混凝土结构受力的稳定性，可以采用预应力技术进行强化。混凝土承受侧面压力时内部会产生应力，应力超出混凝土承载范围时就会产生裂缝，施工过程中结构材料也要在可控范围内，这是有效控制施工中预应力筋拉应力的关键，延长构件的使用寿命，从而保证了路桥的施工质量。

4、预应力锚具选择

后张法及先张法为预应力的两种类型。机械锚固类锚具主要被应用于集束性高强钢丝、锚旋高强度粗钢筋内，其特点为连接方便、应力损失小、受施工约束限制少。摩阻锚固类锚具具备吨位大、变化形式多、穿索简洁等优点。缺点为应力损失大、连接或重复拉张便捷度低。

5、预应力钢绞线选择

预应力钢绞线具备经济性高特点，实践证明，在选取预应力钢材方面应该重点关注钢绞线伸长率、几何参数、松散程度、断裂荷载、表面状态等；钢绞线选取标准应该重点关注其尺寸、松弛型、品种规格、延伸率等。

四、预应力技术的问题及应对措施

1、张拉的时机、温度控制问题及应对措施

施工单位在混凝土浇筑过程中为提早保证预应力强度，浇筑过程中掺入早强剂或者添加剂，浇筑完毕后就马上进行张拉作业，结果造成混凝土强度增长过快无法承受外部应力作用，路桥承载能力低，收缩变形过大或者温度差异过大而导致桥梁裂缝的出现。张拉时间太晚，也对路桥的承载力有很大影响，裂缝的产生对路桥工程质量有很大影响。

应对措施：为了预防温差所产生的裂缝，最主要的方法就是控制好构件内外的温度差，包括构件的保养时间要适当的有所延长，使构件不会自身热胀冷缩的影响强度。注重振捣过程的实施效果，垂直振捣对路桥施工中预应力技术的影响相对较小，在振捣中应选用此种振捣形式；避免浇筑混凝土结构的内外温差超出温控标准范围，采用低水化热水泥进行浇筑混凝土结构来进行控温，应用有效的保湿保温处理技术，有利于保证混凝土技术的使用效果。

2、预应力钢筋管道的堵塞问题和应对措施

部分的波纹管使用的钢带质量比较差，而且厚薄程度也不一样，使得最后制作完成的时候波纹管在强度和硬度方面都不能达到要求，使得浇筑和安装的时候经常出现破损和变形的现象，施工过程中没有等到水泥完全凝固就进行抽芯，或者是抽芯太迟产生胶管被拔断的情况。

应对措施：在现场操作人员进行施工下料前，必须要对波纹管进行严格的检查。针对管道堵塞的问题，通过曲线坐标手段找到管道堵塞的方位，确定波纹管的安装位置，发现堵塞要马上进行修复和补救，对套管接口进行严格的检查，确定密闭的效果是否符合标准。而且还要确认，在进行混凝土浇筑的过程中要注重保护波纹管，尽量的减少因为操作失误或是震荡对波纹管造成损伤。

3、预应力的张拉效果不佳

预应力技术在我国路桥工程建设中推广时间比较短，虽然不少路桥工程项目已采用这一新型施工技术，但预应力张拉效果不显著，很多情况下张拉的拉力在设计前计算的张拉力已存在误差，张拉的施工人员也未受到专业规范化的培训，部分千斤顶没有进行过严密计算就进行拉伸，导致张拉的结果误差较大，预应力张拉的效果不佳。

图1张拉施工作业

解决措施：设计图纸前对张拉力严谨计算，避免张拉误差的扩大。对于施工现场的张拉人员要进行专业对口培训操作（如图1），现场操作人员要多总结施工经验，规范张拉作业施工行为，质量员和监理员在张拉过程中严密监控张拉数值，防止误差值过大而张拉效果不佳，施工现场配备达到张拉要求的专业施工机械设备，提升施工单位的预应力质量控制水平。

4、预应力筋束出现断丝、滑丝的情况

路桥工程预应力张拉施工过程中，进行张拉预应力的时候，钢绞线实际伸长的长度和设计过程中对钢绞线的预算值之间存在着比较明显的差别。预应力的筋束表面也有油渍和其它杂质污染或者生锈，千斤顶受力不均也会导致断丝现象，张拉过程中对部分钢绞线产生张拉力过大造成断丝。预应力管道的压浆作业，若工程施工在雨季进行，箱梁钢绞线有可能会受到雨水的锈蚀，进而使钢绞线的强度下降造成断丝的可能。

解决措施：路桥施工对预应力钢绞线进行选择的过程中仍要结合现场施工实际情况对钢绞线的松散状态、表面结构、伸长率、断裂荷载度、生产规格、生产厂家信誉等进行综合评估，防止因选择或应用的预应力钢绞线强度不足而影响施工质量。当受损的钢绞线数量比较多，超过正常值范围，就需要对钢绞线进行修补或者更换，达到张拉规范要求再进行张拉施工工作。

五、结语

随着时代的不断发展，路桥施工质量已经成为当前是社会比较关注的问题。路桥工程中对预应力技术也不断更新换代。路桥工程作为我国交通工程重要组成部分，路桥施工技术也得到深入发展，尤其是预应力技术有很大的工程发展前景。为此，我们应该继续进行技术改革和不断扩大预应力技术的工程推广使用，对预应力操作人员标准化、实用化进行培训，采用现代化、信息化、专业化的张拉设备，在保证路桥工程项目质量和安全达到标准的同时，通过预应力技术的应用，可以延缓裂缝的产生时间，延长工程的使用寿命，为我国路桥事业的发展创造更加有利的条件。

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