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预应力技术在公路桥梁施工中的应用及质量控制分析

发表时间：2021/4/15 来源：《基层建设》2020年第32期作者：薛涛

[导读] 摘要：随着公路桥梁工程项目的增多，预应力技术被广泛应用在公路桥梁的施工中。

        广东光中盛集团有限公司广东珠海 519000
        摘要：随着公路桥梁工程项目的增多，预应力技术被广泛应用在公路桥梁的施工中。针对公路桥梁中混凝土空心板、混凝土路面、混凝土箱梁、受弯构件中施加预应力，可更好地提高工程稳定性和可靠性，避免公路桥梁出现开裂、渗水等问题。而在使用预应力技术时，必须从多个方面进行质量控制，才能保证才能发挥出预应力的积极作用。
        关键词：预应力技术；公路桥梁施工；应用；质量控制
        在混凝土结构类型的公路桥梁工程中，常用预应力施工技术，就是针对混凝土结构接受荷载之前，给予一定压力在其上，这样可削减或者抵消因为外荷载而出现的裂缝，从而提升公路桥梁工程的质量以及安全性。预应力施工技术分成体内预应力结构和体外预应力结构，对于公路桥梁工程的施工材料的节省有着重要意义，进而减少是施工成本；也可让公路桥梁的安全性、可靠性更高；施工方法简单，施工过程更科学，也更合理。但是，必须注意预应力施工技术应用中质量的控制，才能保证其发挥最大的积极作用，促进公路桥梁施工水平提高。
        1、预应力技术应用优势和缺点
        1.1预应力技术应用优势
        公路桥梁工程的施工运用预应力技术，有着明显的优势，首先，预应力技术应用之后，可对公路桥梁的结构内力进行调整，提升公路桥梁的混凝土部分结构耐压力和承载力，强化了各个构件间的拉力，大大提高了结构刚度，减小了结构变形程度，避免了公路桥梁上出现裂缝问题，很好地降低了桥梁结构自身重量。其次，预应力技术应用之后，有助于公路桥梁承载量以及各部位承载限度的增加，从而使得公路桥梁更稳定和可靠，加固作用明显。桥梁的抗滑能力提升，桥梁主体得到加固，整个稳定性提高，避免一些危险的发生。最后，预应力技术应用之后，公路桥梁面的渗水问题和开裂问题减少，施工材料也相应减少，节省一部分施工成本[1]。
        1.2预应力技术的缺点
        实际使用预应力技术时，需要一些复杂的工序，施工质量的标准非常高，必须应用最佳技术人员和施工设备，保证各项都是最优化。另外，实践中发现，预应力技术应用后，钢筋耐热性降低，也是施工局限。
        2、预应力技术在公路桥梁施工中的具体应用
        2.1混凝土空心板施加预应力
        公路桥梁的施工中，常用建筑材料就是混凝土空心板，其特征是横截面有很多圆孔，因此具有安装方便、质量轻和运输便利的优势。如果使用混凝土空心板进行施工，具体用到的有先张拉法和后张拉法。实际施工过程中，不管哪一种方法都可能导致混凝土空心板的损伤，进而出现了纵向裂缝问题。为避免此种问题出现，可用预应力技术对其进行控制，具体措施为，使用先张拉法张拉某个低松弛度钢绞线，接着用后张拉法进行处理，运用扁锚中等张拉吨位施工[2]。
        2.2对受弯构件施加预应力
        公路桥梁工程施工中，常用碳纤维材料对公路桥梁进行加固，以确保公路桥梁的安全。碳纤维的加固材料具有很高的强度，与普通材料相比有着明显的优势。一般使用碳纤维对公路桥梁的受弯构件作加固处理，也弥补其他材料的不足。但是，受弯构件的加固前期，其内部也有一定初始内力，所以需要施加一定预应力，避免出现不平衡受力问题，提高受弯构件承载力，同时提高受弯构件极限拉力，保证公路桥梁有更好的承载力。
        2.3混凝土箱梁施加预应力
        公路桥梁施工中常用混凝土箱梁结构，分成现浇箱梁和预制箱梁。如果公路桥梁的混凝土箱梁跨度超出45米，小于65米，则需要使用连续箱梁、强松弛钢绞线、低松弛钢绞线进行施工，利用预应力技术实施连续配置。如果混凝土箱梁跨度超出65米，则应当使用变截面箱梁进行施工。
        2.4混凝土路面施工应用预应力技术
        混凝土路面施工时，可在单独路面和连续路面中使用预应力技术。单独型路面突出特点是膨胀缝间隔长，路面间被隔离，因此实际施工中需要利用钢筋施加预应力，处理方式分成先浇混凝土后拉钢筋的形式和先拉钢筋而后浇筑混凝土的形式。

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实际施工中，以先浇筑混凝土后预拉钢筋形式为主，可更好地提高施工质量，施工操作也更简单。实用此方式可更好地防止混凝土路面出现裂缝和凹陷问题，进而不断提升混凝土路面的质量[3]。
        2.5运用预应力钢绞线
        公路桥梁工程的施工中，预应力钢绞线的使用非常常见，钢绞线张力关系到桥梁施工后整体稳定性。目前，公路桥梁工程中，最常使用的钢绞线为低松弛钢绞线，成本比较低，施工操作方便，物理属性良好。实际应用中，应当保持钢绞线空间位置排列合理，才能确定预应力大小。
        2.6使用预应力锚具
        公路桥梁工程施工中，预应力锚具的选择应综合多方面因素，包括摩擦锚固和机械锚固，运用机械方式确定锚碇，利用固定锚形成机械锚固。只有受到非常大的冲击力，预应力的钢材才能形成锚旋，受到挤压力变为摩擦锚碇。一般情况下，机械锚具适合用在大型的公路桥梁工程施工中，可更好地连接公路与桥梁。而实际使用摩擦锚固时存在一些风险，可能存在不良连接问题。为此，必须具体情况具体分析，使用合适的锚具，才能确保顺利进行施工。
        3、公路桥梁施工中预应力技术的质量控制
        在公路桥梁工程的施工中，施工技术人员和质量管理人员，必须重视预应力技术施工质量，积极进行质量控制，可从以下方面进行控制：
        其一，做好前期考察。公路桥梁类形成的施工中，所用的预应力技术会受到一些外部因素影响，因此为保证施工质量，必须进行前期的勘查评估工作，分析预应力技术使用条件和环境，进而提高路桥施工水平。管理人员督促技术人员，深入到施工现场进行勘查，对施工环境进行评估，整理出完善的施工现场资料，在此基础上设计合理和科学施工方案和应急预案，规避施工问题，也能及时解决施工问题，顺利进行预应力施工。
        其二，总结以往施工经验。在预应力技术的应用中，需要对以往实践经验进行总结，借鉴其中良好的技术方法，与本次施工具体情况相结合，才能更顺利地进行施工，也能提高施工质量[4]。
        其三，运用预应力技术的时候，必须对各种孔道、接口、外露部分进行妥善处理，避免杂物进入其中而造成堵塞。
        其四，准确定位各个施工工序的控制点高程。预应力技术使用中常用预应波纹管，可能影响部分施工工序，为此必须保证各个阶段的施工工序尽量避开波纹管；而如果波纹管出现质量问题，则要第一时间进行处理，采用合适方法解决问题，不能推迟处理，如果不及时处理将会造成更大的问题。
        其四，严格控制用水量。控制预应力技术使用时的用水量，以保证管道通畅，还能控制水泥浆的含量，在规定标准之内。
        其五，合理处理预应力筋。公路桥梁施工时，一定要科学处置预应力筋，强调预应力筋张拉有效进行，保证其在施工设计要求之内，才能发挥出预应力的积极作用。同时，保护好预应力筋成品，焊接施工时不能焊接安装位置，保护预应力筋表面。
        其六，制定完善的预应力施工方案。针对具体施工方案一定要精心设计，遵从合理、科学的设计原则，提高预应力技术施工方案的有效性和可行性。
        结束语：
        综上所述，公路桥梁工程的施工运用预应力技术，不但提升公路桥梁的混凝土部分结构耐压力和承载力，使得公路桥梁更稳定和可靠；而且使得公路桥梁面的渗水问题和开裂问题减少，施工材料也相应减少，节省一部分施工成本。
        参考文献：
        [1]张庆，项艇.预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技，2020，43（09）：163+165.
        [2]王志超.公路桥梁施工中预应力技术质量控制[J].科技经济导刊，2020，28（02）：39+15.
        [3]宋兴.公路桥梁施工中预应力技术应用及质量控制[J].四川水泥，2019（04）：34.
        [4]郑丽炜.公路桥梁施工中预应力技术应用及质量控制[J].建筑技术开发，2018，45（24）：45-46.