浅谈预应力技术在公路桥梁施工过程中的应用

    秦洋洋 赵晴

    【摘?要】预应力技术在公路桥梁施工中应用比较广泛，能有效提高公路桥梁结构的承载力和强度，保障公路桥梁的施工质量与安全。本文对预应力技术进行了分析，重点对其在公路桥梁施工过程中的应用进行了研究，旨在为提高公路桥梁建设实效提供一定参考。

    【关键词】预应力技术;公路桥梁;施工过程;应用策略

    Talking about the Application of Prestressing Technology in the Construction Process of Highway Bridges

    Qin Yang-yang1，Zhao Qing2

    （1.Henan Ganshan Road and Bridge Engineering Co.， Ltd?Zhumadian?Henan?463200;

    2.Exact Mountain County Panlong Highway Maintenance Engineering Co.， Ltd?Zhumadian?Henan?463200）

    【Abstract】The prestressing technology is widely used in highway bridge construction， which can effectively improve the bearing capacity and strength of highway bridge structures and ensure the construction quality and safety of highway bridges. This paper analyzes the prestressing technology and focuses on its application in the construction process of highway bridges. It aims to provide a reference for improving the effectiveness of highway bridge construction.

    【Key words】Prestressing technology;Highway bridge;Construction process;Application strategy

    预应力技术是一种先进的技术，具备高刚度、高强度、抗渗、抗裂等显著特征，在公路桥梁加固与除险中得到了比较广泛的应用。其能通过预加压应力来将未来产生的拉应力进行抵消，可以消除或减小开裂问题，提高混凝土结构的耐久性和公路桥梁的整体稳定性与抗渗能力，对工程质量与效益都有积极的促进作用。据不完全统计，有超过80%的公路桥梁都使用了预应力技术。

    1. 预应力技术概述

    预应力技术是利用改善结构服役表现，在实际施工时，预先对已加工过的应力筋锚具进行再次张拉，以改善混凝土背部所具有的应力，抵消服役期间荷载产生的拉应力，以确保混凝土结构不致于产生裂缝或减缓裂缝出现时间。在公路桥梁施工程施工中，应用预应力技术，可以保证混凝土和钢材的强度，增强混凝土构件对碎裂和渗透的抵抗能力，提高其刚性和抗剪力，从而达到降本增效，延长公路桥梁使用寿命的目的。在我国现阶段，公路桥梁工程常用的预应力技术主要有两种，即移动模架施工技术、转向装置技术。移动模架施工技术是目前比较先进的施工技术之一，其集成了支撑体系、模板及过孔功能等，在等跨和等高连续桥梁施工中，起到了非常关键的作用。该技术一般用于跨径为20m～50m的公路桥梁工程项目中，施工速度很快，能有效缩短工期。不过，因其使用的设备比较先进，整体成本要比传统施工法高。施工时，先在承载梁上支撑模板与支架，然后，再浇灌混凝土，当混凝土达到标准强度等级后，再进行脱模，之后，借助导梁将模架移动到另一个浇注桥孔浇注。转向装置技术在国家高速公路中应用比较多，现浇梁一般位于主线桥与匝道桥连结处加宽段，在曲线半径较小的匝道桥也有，施工时，应用转向装置控制钢绞线的线形，施工效果良好。转向装置是应用于体外预应力索加固模式的工程构件，能改变预应力筋方向，使其形成曲线形式，对体外预应力技术应用效果影响较大。

    2. 预应力技术在公路桥梁施工中的应用

    （1）在公路桥梁混凝土结构中的应用。

    混凝土结构在内外因素作用下，极易产生裂缝、变形等问题，如果处理不及时，就会影响公路桥梁的建设质量与使用寿命，而应用预应力技术，就能使混凝土结构变形情况得到有效减少，同时，还能防止产生裂缝或延缓裂缝产生时间，进而提高公路桥梁施工质量。

    （2）在混凝土空心板加固及路面中的应用。

    多孔、低密度、质量轻是混凝土空心板的主要特点，一般应用于引桥施工中。为了保证混凝土空心板的安全，需要应用预应力技术对其进行加固，可在空心板外侧腹板受力部分粘贴钢板，并使用预应力钢筋，采用螺母锚固的方式加固上部空心板结构。将预应力钢筋应用于混凝土中，能增强骨料钢筋的粘结力，减少路面所承受的强度，避免路面产生裂缝。

    （3）在现浇混凝土箱梁中的应用。

    现浇混凝土箱梁施工中，可选择满堂支架现浇筑，需要对混凝土配合比、预应力钢筋质量进行严格控制。做好准备工作后，安装常规内模、支架和顶模，铺设钢筋，最后进行浇筑和养护。完成养护后，根据相关规范穿束和张拉应力钢筋。

    （4）在公路桥梁受弯构件中的应用。

    受弯构件是公路桥梁的重要结构部分，对公路桥梁的使用寿命和施工质量影响比较大。若受弯构件强度不够，桥梁安全就会受到威胁。在受弯构件施工时，应正确使用预应力技术，可借助平衡荷载设计法，来设计预应力混凝土受弯构件，并采用强度较高的碳纤维来对受弯构件进行加固，以改善受弯构件性能，提高受弯构件的刚度。直线布置的受弯构件适用于荷载和跨度较小的公路桥梁，可采用先張法、后张法等方式施工。折线布置也可适用于荷载和跨度较大的情形，可采用先张法进行施工，以避免受弯构件产生损坏，提高公路桥梁的稳定性。

    （5）在公路桥梁施工控制中的应用。

    公路桥梁施工过程中，通过构建计算模型，可以准确地计算结构、温变、混凝土收缩徐变等，同时，还能对预应力进行监测。此外，应用预应力技术还能计算桥梁拱度，优化公路桥梁施工质量。

    3. 预应力技术应用质量控制策略

    （1）第一，应保证预应力筋达到标准要求。当前公路桥梁一般采用冷拉应力钢丝作为预应力筋，以增强公路桥梁的使用性能和美观性。在选取和敷设预应力筋时，应严格按照相关规定进行，这样才能做到定位准确，避免钢筋出现相互缠绕状况。安装预应力筋时，应先处理毛刺、卷边等问题，可有效减少安装出现上下浮动等问题。

    （2）第二，应保证预应力锚符合施工要求。如果公路桥梁整体采用的是预应力混凝土结构，就需要借助预应力锚具协助施工。锚具的尺寸及型号应充分满足施工要求，以免影响预应力混凝土施工质量。

    （3）应加强施工监督。监理要严格审查施工材料，只有合格的材料才能进入施工现场。施工现场的材料要分类进行存储，日常要加强管理，定期进行抽检，以便为预应力施工技术夯实基础。预应力构件断裂也是常见的问题，因为在荷载作用下，构件的性能可能会出现变化，当工程裂缝超过容许值时，公路桥梁就会发生断裂，应通过张拉试验，对施工材料质量进行严格控制，借助全面预应力监测技术，来将预应力构件断裂风险控制在合理范围内。

    4. 结语

    综上所述，随着建筑科技的发展进步，預应力技术也日渐成熟和完善，在公路桥梁中的应用也更加广泛。为了减少施工过程存在的问题，施工单位应积极解放思想，不断创新预应力技术，以进一步提高公路桥梁工程的荷载力和使用寿命，使预应力及时的优势与功能得到全面发挥，，进而提升我国公路桥梁事业发展水平。

    参考文献

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