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预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用分析董梅

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：董梅

[导读] 摘要：预应力混凝土作为一种新的施工技术，在某公路桥梁工程施工中得到了广泛的应用，应用预应力技术可以有效地提高公路桥梁的质量和实际施工效率，增加桥梁跨度，减轻公路桥梁的结构重量，降低公路桥梁开裂的可能性，提高公路桥梁整体结构的稳定性。

        德州市公路事业发展中心平原分中心山东德州 253100
        摘要：预应力混凝土作为一种新的施工技术，在某公路桥梁工程施工中得到了广泛的应用，应用预应力技术可以有效地提高公路桥梁的质量和实际施工效率，增加桥梁跨度，减轻公路桥梁的结构重量，降低公路桥梁开裂的可能性，提高公路桥梁整体结构的稳定性。在实践中，预应力技术也有一定的局限性，因为有必要对预应力技术的应用进行分析，以便对预应力技术进行升级和完善，不断促进我国公路桥梁建设的健康、稳定和可持续发展。
        关键词：预应力技术；公路桥梁工程；施工应用
        1 预应力技术简述
        随着工程技术人员的不断研究和探索，在原有预应力技术的基础上，不断改进和完善预应力技术，取得了明显的工程应用效果。钢筋混凝土结构设计是道路桥梁工程中广泛应用的预应力技术的一个环节。该技术能有效地提高混凝土结构的使用寿命。预应力混凝土的设计主要采用先张法及后张法，可因应施工环境及结构要求作出调整及修改。路桥工程主体结构采用预应力技术。当内部构件承受外部荷载时，加筋构件受拉部分的预应力将适当增加，从而有效地提高构件的刚度。预应力技术在混凝土结构工程中得到了广泛的应用，它可以有效地提高混凝土构件的受力，减少和抵消构件产生的预应力。通过弱化外荷载产生的拉应力，有效地解决了混凝土抗拉强度存在的问题，延长了混凝土受拉区的开裂程度，提高了工程质量。在路桥工程中采用高强混凝土或钢材，可以有效地提高结构预应力的刚度、抗拉强度、抗疲劳性和抗渗性，节约材料成本，减少截面上的孔洞重量，从而减少混凝土的开裂和挠度。桥梁工程引入预应力技术的主要目的是在保证路桥工程经济效益的基础上，延缓混凝土裂缝的发生，提高混凝土的耐久性，合理优化资源利用，提高路桥工程的使用寿命，提高结构的稳定性。
        2 公路桥梁工程预应力技术运用存在的问题
        2.1 张拉时间控制问题
        如上所述，公路桥梁工程中混凝土的预应力强度是决定工程质量是否合格的主要因素。但在施工过程中，一些施工单位会千方百计提高混凝土的早期预应力强度，以获得较高的经济效益。预应力混凝土的加固方法有很多，但这些施工单位会使用早强剂来提高混凝土的强度。预应力张拉在三维混凝土浇筑后进行。虽然这种方法可以迅速增加预应力混凝土的张力，但它有一个致命的问题，那就是它可能导致混凝土强度的快速增加。但是，如果增长速度过快、失控，将导致预应力混凝土损失率的增加。
        2.2 预应力钢筋问题
        公路桥梁工程在建设的过程中，钢筋是工程的脊骨，在钢筋管道中运用预应力技术，能够更好提升公路桥梁的稳定性。但是在实际的操作过程中，在钢筋管道中运用预应力技术还存在着很多问题，钢筋管道堵塞问题是首要问题，出现该问题的主要原因是因为在混凝土浇注过程中没有做好保护措施。保护措施的实施主要是靠人为来完成，一些相关从业人员不具备过硬的专业素养，不能很好地按照流程完成混凝土浇筑。预应力钢筋管道堵塞势必会影响预应力钢筋的通过，钢筋性能的大幅削弱会为整个工程带来很多安全隐患，严重时还需要返工，导致施工周期变长，增加建设成本。
        2.3 张拉力问题
        预应力技术在工程中的运用并不是完美的，在实际操作过程中还存在着很多问题和缺陷，张拉力问题就是其中之一。张拉力问题与钢筋管道堵塞问题一样，出现问题的主体都是因为操作人员的技术水平不够过关，张拉力控制存在着很大的误差。这种现象在多束张拉过程中体现的最为明显，张拉力技术的差异会降低混凝土结构安全与稳定性。
        2.4 收缩徐变过大问题
        混凝土结构中的收缩现象是正常现象，但是一旦其中的某个值超过正常值就会出现异常情况，收缩徐变量过大就是正常量超过规定值的一种体现。混凝土收缩徐变量过大会严重影响预应力的产生，使得预应力技术很难在工程中发挥出来，导致工程质量严重降低。

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        3 预应力技术在公路桥梁工程施工应用
        3.1 在混凝土结构中的应用
        预应力技术在公路桥梁混凝土结构中的应用至关重要。在公路桥梁混凝土结构中合理引用预应力技术，不但可以保障混凝土结构的轻度与材料应力验算满足技术标准和施工要求，而且有助于提升混凝土结构的工作效率。受拉区预先出现了压变力，有助于控制构件在初期弯矩影响下的变化，预防公路桥梁出现裂缝问题，进而延长公路桥梁施工建设质量和应用时间。
        3.2 预应力钢绞线技术施工应用
        在建设公路桥梁时，预应力钢绞线具备减少材料消耗，强化技术安全性等特点，具有一定的社会效益和应用价值。国内外对预应力钢材的投资和研究有很多，如低松弛预应力钢丝，在实践发展中得到了全面推广。而在市场中应用效率最高、施工效果最高的就是低松弛预应力钢丝。施工单位会依据钢绞线表层情况、几何信息、断裂荷载等性能为基础，深层探索钢绞线品种、规格、尺寸与造价等因素，进而明确预应力钢绞线。
        3.3 在混凝土箱梁中的施工应用
        这种应用是依据相关比重的混凝土配比设计，优化原本的混凝土承载力，进而保障混凝土处于高强度的性能状态下，优化混凝土的力学指标。在施工阶段，施工管理者要依据设计图纸，对钢筋的焊接、下料等技术进行整改。
        3.4 在混凝土空心板中的施工应用
        混凝土空心板是指，一种横截面为多道圆孔的建筑材料，在应用中具备重量轻、便于安装和运输等优势。混凝土空心板在小跨径公路桥梁中的应用最多。一般情况下，在公路桥梁跨越直径达到16m～25m间时，要引用先张法，张拉单根低松驰度的钢绞线。而后张法要用扁错或群锚中张拉吨位。
        3.5 在受弯构件中的施工应用
        受弯构件是公路桥梁工程施工建设的重要内容，预应力技术在受弯构件中的应用也很多。通过预应力筋对混凝土解耦股的作用，平衡全部与部分外荷载的反向荷载，以此为调节结构内力与变形提供依据。在对受弯构建实施加固前，解耦股已经具备初期内力，且混凝土已经有了初期压应变与拉应变，此时引用预应力加护技术，可以将高强度的炭纤维加固到受弯结构中，优化材料的新能，促使受弯构件在公路桥梁项目建设中可以控制损耗的可能想，提升抗弯新能。
        3.6 预应力钢筋的穿梭技术
        在公路桥梁施工建设中，全面管理桥梁预应力施工阶段预应力筋的长度，确保其不会低于150m，施工者要依据墩顶导向槽与跨中转向位置实施穿梭，但要想穿梭十二根钢绞线，是会增加工作难度的。由此可知，施工者要引用单根穿梭的技术进行具体工作，且保障钢绞线在穿梭时，避免在整个桥梁范围内缠绕钢绞线，这样有助于确保施工工作满足施工要求。在穿梭前，工作人员要编号施工要求的钢绞线、锚板孔与密封盖的孔，只有这样才能保障十二根钢绞线可以有序穿梭，进而预防出现钢绞线缠绕的问题。
        3.7 在加固施工中的施工应用
        预应力技术在公路桥梁施工加固中的应用也非常多，其有助于提升构件的结构性能，优化已经完工的公路桥梁工程应用时间。
        在加固时期，一般引用体外预应力加固法、黏贴钢板加固法与桥面补强加固法等。若是在施工阶段混凝土的初期力改变，那么就要先对建筑构件施加预应力，促使其在初弯矩的影响下，降低压应变与拉应变，进而提升建筑工程的承载力的应变增量。
        4 结语
        公路桥梁不仅直接与人们的出行安全息息相关，而且在国家经济建设中也发挥着非常重要的作用。随着对预应力技术研究的深入，预应力技术存在的问题也会很快得到解决，从而使预应力技术更好地为我国公路桥梁的建设提供服务，使我国的公路桥梁施工向更高水平发展。
        参考文献：
        [1]魏鹏洋.浅析计算机网络技术在电子信息工程中的实践[J].电子世界，2019，(08).
        [2]黄柳君,黄昊.预应力技术在桥梁施工中的应用[J].建筑技术开发，2019，(09).