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高速铁路桥梁施工中预应力技术的应用

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：万国梁

[导读] 摘要：改革开放以来，我国的经济发展实现了可持续发展，综合水平得到了很大程度的提升，在此背景下，交通运输业的压力也在与日俱增，预应力施工技术作为高速铁路桥梁工程建设的重要方法，这一技术的应用不仅可以节约成本，降低消耗，同时还可以提升并保障工程质量。

        中铁十二局集团第四工程有限公司陕西省西安市 710021
        摘要：改革开放以来，我国的经济发展实现了可持续发展，综合水平得到了很大程度的提升，在此背景下，交通运输业的压力也在与日俱增，预应力施工技术作为高速铁路桥梁工程建设的重要方法，这一技术的应用不仅可以节约成本，降低消耗，同时还可以提升并保障工程质量。本文首先分析了我国高速铁路桥梁的建设现状，其次阐述了预应力施工的基本含义及主要作用，最后对高速铁路桥梁工程施工中预应力技术的具体应用进行了总结，希望能够对后期的相关建设提供理论参考。
        关键词：高速铁路桥梁施工；预应力技术；应用
        在高速铁路建设规模不断扩大的背景下，使得我国的交通运输业得到了较为快速的发展，高速铁路桥梁作为高速铁路中最重要的组成部分，对其施工质量及跨度有着非常高的要求，这同时也对高速铁路桥梁的施工建设提出了全新的要求，对此，将预应力施工技术应用到高速铁路桥梁的建设中，不但能够为高速铁路桥梁工程的正常运作提供保障，同时还能有效促进高速铁路桥梁的顺利完工。
        一、我国高速铁路桥梁建设现状
        高速铁路桥梁与公路桥梁项目相比，前者需要承受更大的负载能力，并且其桥身也相对较长。一旦有列车经过桥梁，势必会产生较大的晃动，此现象在一定程度上大大增加了桥梁工程建设的复杂性，为建设单位带去了较大的施工挑战。以下几种是高速铁路桥梁的常见形式。
        （一）简支钢桁梁
        半穿式、穿式以及承式桁梁是组成简支钢桁梁最主要的三种形式，以上三种桥梁类型的横截面都呈现半开口状态，横向的刚度相对较小，此类型不适合高速行驶的列车在上面行驶。
        （二）钢板梁
        钢板梁不仅有上承式钢板梁，同时还有下承式法钢板梁，40米与32米的跨度是目前钢板梁最常见的跨度。在日常的实际应用中，下承式板梁的横向刚度、稳定性能以及安全性能都是比较大的，但在铁路桥梁的实际建设中却极少得到应用。
        （三）预应力混凝土简支梁
        预应力混凝土简支梁是一种跨度相对较大的简支梁，其长度足足达到了60米，在实际的应用中具有非常高的应用价值。
        二、预应力技术的含义及其作用
        （一）预应力的含义
        预应力的基本含义就是在路桥工程施工过程中在原有的结构中提前施加应压力，能够在没有完全完工之前消除部分外荷所产生的压力，最终提高工程本身的稳固性，减少或者消除施工结构在使用时产生裂缝的风险。预应力运用在现在的路桥施工中来不仅可以节约资源，减少原材料的消耗，与此同时还能减轻结构本身所带来的重量，不让路桥结构产生或者推迟产生裂缝的机会，增加路桥结构的长久性、稳固性、经济性、美观性。
        （二）预应力在路桥施工中的作用
        第一，预应力不仅能够起到预先对施工工程本身施加压力的效果，还能最大限度的提高受拉和受弯之间的拉力。能够有效预防工程结构的裂缝现象，以确保路桥施工路段的坚固性和稳定性。第二，加强路桥施工结构对外在的一切载荷，节约资源，减少消耗[1]。第三，为了更好的修补施工中已经出现或者会出现的裂缝，提高受拉和受弯之间的压力，使混凝土发挥最大的作用。预应力不仅能很好的运用到路桥施工当中去，也能在加固维修和大型构件的加强中起到减少材料的消耗、节约成本、减少工程本身的重量、降低外在的拉应力等作用。因此，预应力在我国的建筑工程中起着重要的作用。

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        三、预应力技术在高速铁路桥梁工程施工中的应用
        （一）预应力施工技术在钢筋混凝土结构中的应用
        一般情况下，混凝土发生裂缝是钢筋混凝土结构最常见的一种现象，此现象在一定程度上对铁路桥梁的整体的施工质量都会造成影响。而将大型的钢筋混凝土结构应用到高速铁路桥梁结构中，也极易出现裂缝问题，此时，就需要将预应力施工技术应用到高速铁路桥梁的钢筋混凝土结构中，可以很好的避免上述现象的发生。简单的讲，在应用了预应力施工的铁路桥梁中，在灌入混凝土结构之前，相关人员必须要对其进行提前施压，对钢筋进行张拉，然后，在通过钢筋自身的回缩力来增加混凝土受拉区钢筋的压力。此时的混凝土结构及构件就会在受到外界施加的拉力时，就会抵消对受拉区混凝土的预压力，以便让混凝土能够更好的接受到拉力[2]。通过此过程的操作不仅能够很好的减少混凝土结构中裂缝的产生，同时还能有效减少混凝土伸长的现象。
        （二）预应力施工技术在碳纤维片的应用
        高速铁路桥梁与普通道路的桥梁相比，其跨度是非常大的，并且对构件的受弯性也有较高的要求，因此，使得铁路桥梁中的受弯构件或结构都是相对大型的混凝土结构的T型梁。铁路桥梁中受拉区的混凝土不仅有较大的拉应力，同时还有较大的压力，为了更好的确保混凝土结构及构件的受弯性能，就可以采用碳纤维片粘贴的方式，来起到对铁路桥梁混凝土梁的加固作用，换言之就是利用碳纤维本身的高度，来选用较为合适的施工流程。将预应力施工技术应用在碳纤维片中，不仅能够促使其自身发挥出最大作用，同时对提升铁路桥梁中混凝土的刚性也具有很好的作用。所以，预应力碳纤维片肯定会在今后的高速铁路桥梁施工中得以最广泛的应用。
        （三）预应力施工技术在钢筋混凝土路面的应用
        将预应力应用在高速铁路桥梁的施工全过程中，其中混凝土路面的应用是其过程中必不可少的一个环节，这也是近年来存在最普遍的一项举措，此项举措的应用原理与混凝土结构中应用预应力施工技术的原理存在很大的相似点，两者都是通过设置钢筋的预应力来约束混凝土路面，降低或避免裂缝在混凝土结构的出现。将预应力施工技术应用在高速铁路桥梁混凝土路面中，必须要提前做好相应的准备工作。对引发混凝土路面产生的摩擦因素，如温度、湿度以及负载力等进行综合考虑和研究，以更好的确保高速铁路桥梁中混凝土路面的安全性及稳定性，确保铁路桥梁的顺利通车。
        （四）多跨连续梁中对预应力施工技术的应用
        在我国高速铁路桥梁的实际施工过程中，多跨连续梁是该过程中最常见的一种施工桥梁，对此，施工人员要高度注意对路桥多跨连续梁环节的施工。从目前铁路桥梁的发展状况来看，多跨连续梁主要存在两种施工形式，第一种为正弯矩区，第二种为负弯矩区，其中，桥梁的跨中部位为正弯矩区，支座位置为负弯矩区。多跨连续梁具有大众所认可的抗弯性与抗剪能力。倘若现实通车的高速铁路桥梁工程中的桥梁施工未能满足国家有关要求，那么就需要通过多跨连续梁对其进行第二次的加固[3]。特别值得注意的是，在实际的多跨连续梁中应用到预应力施工技术时，相关人员必须要对施工现场及周边的环境进行细致化的勘察和了解，其目的是为了在遇到突发事故时，能够在第一时间内将其解决。
        结论
        随着交通运输业的兴起，人们对高速铁路桥梁施工质量要求越来越高，施工技术越来越先进，而预应力技术在高速铁路桥梁施工中得以广泛的运用。这将直接影响着交通运输业发展，因此只有不断提高预应力技术的应用水平，并一步完善。才能最大限度的确保路桥施工的工程质量，有效节省生产成本，甚至让预应力发挥更大的作用。
        参考文献：
        [1]刘景双.高速铁路桥梁预应力施工技术[J].房地产导刊,2020,(12):83.
        [2]黄晗明,沈晋良.高速铁路连续梁现浇预应力施工技术探讨[J].装饰装修天地,2020,(3):353.
        [3]张宏志.高速铁路大跨径预应力混凝土桥梁工程与技术创新[J].工程建设与设计,2020,(17):77-78,81.