路桥施工中预应力技术工艺应用分析

关键词：预应力；混凝土技术；路桥施工；应用 

中图分类号：tu37文献标识码：a 文章编号： 

在路桥工程建设中，预应力技术以其具有良好的抗裂能力、高抗渗性以及具有高刚度、高强度等特点而得以广泛的运用，在现代路桥工程建设中占有重要的地位，对我国的路桥工程的使用期限以及承载力等具有重要的意义。 

一、预应力技术的含义 

路桥施工中的预应力技术指的是，在混凝土工程中采用预应力技术，使混凝土在构造过程中产生预应力，并降低或者排除其外荷载所造成的拉应力，通俗的说法就是运用混凝土，所产生的高强度抗压能力补救抗压强度的缺漏，延缓混凝土承受拉力而破裂，避开工程质量受到严重的损坏。路桥工程建设主要使用强度性很高的钢材以及混凝土，才能够使预应力混凝土具备较高的抗拉裂能力，具备较好的抗渗性、刚硬强度和抗疲劳性等特征。这些特征在很大程度上起到节约钢材及混凝土的作用，还可以使其结构切面缩小，减低结构重量，有很好的防裂性。路桥施工过程中采用预应力技术能够使路桥工程在减少开支的情况下，质量的保证下，满足人们的审美观以及轻巧的目的，也能够延长其使用寿命。 

二、 预应力技术在路桥工程施工中的应用 

1、选择预应力钢绞线 

就国内目前在预应力中使用的钢材一般都有预应力钢筋、普通预应力钢绞线、矫直回火预应力钢丝以及低松弛钢绞线几种类型。低松弛钢绞线作为新一代的预应力钢材因其具有实用、经济高效、便于施工以及在使用过程中可以让建筑构件达到美观轻薄的特点而大量使用，特别是在一些重要的工程上，其使用程度更是广泛，比如说，核电站，高层大跨度建筑物、高速公路、高架公路以及大型桥梁等等。而预应力钢绞线的使用可以有效的节省钢材，其显著地经济效益和社会效益是其他类型的钢材所不能比拟的。在预应力钢材的适应选择上应该注重以下几个方面：钢绞线的几何参数、表面状态、其松散程度、断裂荷载度以及伸长率的参数等，钢绞线的标准选择上应该注意钢材的品种规格、尺寸、其延伸率和松弛性等等。 

2、选择预应力锚具 

预应力中有先张法和后张法。对于后张法中预应力混凝土所需要使用的锚具，一般主要分为机械锚固、摩阻锚固两种类型。机械锚固类锚具的应用主要是在预应力钢材的端部利用机械加工从而形成可以工作的条件进行锚固。这种类型的锚具一般在锚旋高强度粗钢筋以及集束型高强钢丝中使用，特别的时候比如说在锚旋单根钢绞线或者多根钢绞线中也有使用，其主要特点是这类锚具具有应力损失较小而且连接起来比较方便，预应力在没灌浆之前都可以重复的张扣或者进行放松。摩阻锚固类锚的品种类型比较多，应用范围也更为广泛，具有利用楔形锚具使得预应力钢材拉紧形成锚旋的作用。其锚固力变化多样，吨位比较大，进行穿索的过程比较的便捷，但也存在应力损失较大，一旦需要重复拉张或者进行连接就显得不怎么方便了。 

3、加固工程中预应力技术的应用 

一般路桥的加固可已经有提高现有的路桥承载力来实现，而路桥承载力的提高主要是通过补强构件以及改善结构性能来完成的，进而达到延长路桥的使用期限，满足交通运输的要求。一般经常使用到的加固方式有好几种，比如说改变桥面结构受力体系，加固桥面补强层以及加固桥体外预应力等。在实际运用过程中，可以先将预应力施加到构件上，让构件在受拉区产生拉应力，进而使得构件在初弯矩的时候减小拉应变和拉应变，起到提高构件的极限承载能力，将加固钢筋的作用充分发挥出来。 

4、 受弯结构中预应力技术的应用 

具有施工简单和高强度特点的碳纤维在路桥建设工程中被广泛的使用。混凝土的应变增量决定碳纤维的最终盈利，比如说，一旦初始应变大的时候，碳纤维的应力较小的构件就被破坏了，碳纤维强度高的特点也就无法发挥出来。因此，可以在粘贴碳纤维片材的时候一边对其施加以预应力，使得碳纤维片材附有初始拉应力，进而达到提高碳纤维的应力，避免被破坏，将其的高强度特点充分的发挥出来。 

三、预应力在路桥工程施工中出现的问题及其解决措施 

1、 孔道堵塞问题及其解决措施 

预应力钢筋不能顺利通过预留孔道主要是因为预留孔道出现堵塞或者塌陷问题，进而也会影响张拉效果，影响整体灌注工程质量。之所以会产生这种现象是因为在施工过程中没等到水泥完全凝固就进行抽芯，缺少一定的强度，又或者抽芯太迟，出现橡胶管抽拔管背吧断的情况。当遇到堵管的问题的时候，可以先根据预应力曲线坐标标出堵管的具体位置，然后用冲击钻在避开主筋位置的地方进行钻孔，使得波纹管里的钢绞线可以自由的通过以及自由进行伸缩。为了出现堵管问题，要在施工之前对波纹管的质量进行仔细的检查，对波纹管的安装位置要在浇筑混凝土之前确认好，并做好套管接头密闭性的检查工作，保护波纹管在浇筑混凝土的时候不受损害。 

2、预应力构件张拉前出现裂缝问题及其解决措施 

由温差和收缩造成的预应力构件在张拉前出现的裂缝问题，以及在使用荷载作用下的钢筋砼结构出现裂缝情况都是在所难免的，但是，在预制场内的构建我们要尽量避免其出现裂缝。这些裂缝主要在表面出现，具体位置有时会在构件顶面到构件侧面，有时候会出现在箍筋位置。为了预防由温差引起的裂缝，主要采取的措施就是控制构件内外的温度差，薄壁构件的拆模时间要适当的延长，防止预制构件和台座间粘结，让构件不受其自身的热胀冷缩影响。 

四、预应力混凝土技术在路桥施工中的实施与管理 

根据预应力混凝土技术施工特点与过程，其在路桥施工中的应用应从设计、施工、验收三方面进行实施与管理。 

1、路桥预应力混凝土结构设计 

预应力混凝土技术在路桥施工中的应用，首先就是对于预应力混凝土结构的设计，在结构的设计中主要就是从满足路桥工程的需求开始的，在严格按照设计规范要求之下对其进行的自主设计。我们在进行预应力混凝土结构设计时主要就是要考虑到承载能力，还有就是一般使用的情况，在预应力混凝土技术的施工过程中，施工阶段进行的结构强度验算与材料应力验算要准，这是设计的基础。为了确保混凝土结构的这种变形不会影响建筑的使用与外观的美感。在进行施工的阶段时，一般得设计验算要注意的是工具支撑条件下这种结构的安全度程度，与此同时在施工的阶段，结构材料的应力绝对不可以超出可操作的范围，这样才能很好的控制施工阶段预应力技术，这样可以确保预应力混凝土技术的应用是非常好的，所以，我们要不断满足保障路桥施工质量的设计需求。在进行预应力混凝土结构设计和使用时，要严格的控制挠度值，绝不可以超过规范规定的可操作的挠度。这样在设计阶段就严格遵守规范规定，再根据工程实际的需要与标准进行科学的计算与验算，就可以很好的确保路桥工程施工过程预应力混凝土的工程质量。 

2、 路桥工程施工中预应力技术的施工质量控制 

( 1) 预应力钢筋预埋阶段的施工质量控制主要是保证其曲线形状，这就包括了各个控制点的高程定位必须牢固准确，在相关工序施工时不能影响和破坏预应力钢筋的波纹套管，一旦发现问题应当及时进行处理。 

( 2) 预应力钢筋在其张拉及灌浆阶段的施工质量控制主要是保证其控制张拉应力能够满足设计要求，并且其伸长值的变化也在设计和规范所要求的范围之内。另外就是确保灌浆的计量准确无误，从而使得孔道内的浆体饱满。 

( 3) 在预应力工程施工过程中，对于各类孔道接口、连接处以及外露的孔道口都必须予以严密的封堵，以防由于异物进入或者漏浆而导致孔道堵塞的现象发生。另外，在进行普通钢筋的安装过程中，应当注意对预应力钢筋的成品保护，避免将预应力钢筋的外皮或套管刺破或损坏。在焊接施工过程中，绝不能将预应力钢筋作为搭接钢筋，并注意不得在预应力钢筋附近进行焊接工作，如必须在该处进行焊接，则应采取有效的保护措施，确保预应力钢筋的质量和安全。 

( 4) 对于施工过程中的用水量必须严格加以控制，对于那些因为没有及时使用而导致流动性下降的水泥浆，坚决不能通过加水的方法来提高其流动性; 在浆体的搅拌过程中，对水泥、外加剂及施工用水的用量都应当严格按照要求进行投放; 而对搅拌好的浆体应当每次都予以全部卸尽，并且在浆体没有全部倒出之前，严禁加入未经搅拌的新材料，尤其注意绝不能因为图快而采取一边出料一边进料的方式; 另外在压浆前如果发现管道中有水分或垃圾等残留，则可以考虑采用空压机来将管道中的水分或垃圾等残留物予以先行排除。 

综上所述，预应力技术由于其优越的特性和良好的经济指标，在路桥施工中得到了广泛的应用，而且由大量工程实践可以证明，其所取得的成绩和效果极为可观，值得进行更为深入的开发研究和推广应用。 

参考文献： 

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[2] 张卫国. 浅析公路桥梁施工中预应力技术研究[j]. 中国城市经济, 2011,(12) 

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[5] 雷耀东. 路桥工程施工预应力应用中存在的问题及解决方案[j]. 中小企业管理与科技(上旬刊), 2009,(09)