预应力技术在高速公路桥梁施工中的应用

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摘要：由于预应力技术在应用上本身技术非常的复杂，因此在应用的过程中也暴露了许多问题。本文主要分析了高速公路桥梁施工过程中预应力技术所具有的优越性，并通过调查研究，针对预应力技术在施工过程中出现的问题，提出了几点改进建议，以期减少预应力技术对公路桥梁工程施工质量的影响。

关键词：预应力；公路桥梁；施工

中图分类号：U445 文献标识码：A

一、预应力技术在我国高速公路桥梁中应用的现状

预应力技术在我国高速公路桥梁中的应用有一个主要的缺陷，即波纹管的顺畅经常被破坏。进行混凝土浇筑时很容易出现波纹管发生阻塞的现象，这一现象使得施工难度变大，从而使得施工时间变长，浪费了人力和财力。造成管道阻塞的原因有很多: 1) 由于在施工过程中，施工人员操作不规范，对待工作不负责，使得波纹管的位置没有放平，延伸不够，从而损伤了波纹管。2) 在施工过程中，负责振捣的工作人员没有按照规定流程来工作，这样也会破坏波纹管。3) 主要是因为波纹管的材质不好，波纹管细软、易碎的特点，使得泥浆以及杂物更容易进入，从而使得管路被阻塞。

二、 预应力技术在高速公路桥梁施工过程中的优势

（一）外部预应力技术在高速公路桥梁施工中的优势

预应力技术施工就是指在工程建设施工过程中，对于已经夹紧预应力筋的锚具进行张拉作用，并且在相应的预应力混凝土结构工程中进行预加应力的建立的施工过程。使用外部预应力技术在高速公路桥梁施工中，主要是利用机械设施进行外部反力作用的调节，从而可以控制混凝土结构中的预应力作用的情况，满足了工程施工中的施工需求。

（二）内部预应力技术在高速公路桥梁施工中的优势

内部预应力技术在高速公路桥梁施工中除了使用机械设备进行施工外，还可以使用电热法等施工方法进行施工工程混凝土结构部分的预应力施工。内部预应力技术在高速公路桥梁施工中的应用，可以保证高速公路桥梁的质量。

三、预应力技术在高速公路桥梁施工过程中的应用分析

预应力是在施工过程中所引入的应力。预应力技术是在20 世纪迅速发展起来的一种建筑施工工艺，是在预应力的混凝土结构中，建立预加应力的一种施工方法。一般分为外部预应力和内布预应力两大种施加预应力的方法，两种方法各有适用的领域和优势，也各有不同的施工方法要点。机械法施工工艺包含几种施工工艺，它是预应力结果采用的主要的工艺。预应力技术在公路桥梁施工中的应用主要涉及以下几个方面：

（一）在受弯构件中的应用

公路桥梁的施工是一个庞大的工程，公路桥梁以后所承载的重量也是非常巨大的，简单来说，预应力的应用技术就是为了使公路桥梁能够承载日后外界施加的重量，不变形，不走样，不倒塌，使公路桥梁的质量有保证。公路桥梁不是小木桶，不是在外面用钢筋箍几圈就行了的，但原理和这又是一样的。

在公路桥梁的施工中使用的加固方法是使用碳纤维来对混凝土结构进行加固，主要是对受弯构件进行加固。这是因为碳纤维强度比较高，并且很容易使用，所以这种方法被广泛的使用。混凝土结构在开始就有压应变和拉应变，所以意味着，在对混凝土的受弯构件进行加固的之前它本身就具有初始内力。所以，当混凝土受弯构件到了它的最大的承载力，而加固的碳纤维的应力是由混凝土的应变增量决定的。

（二）在加固施工中的应用

公路桥梁的建成使用有一个使用年限的问题，也涉及质量的问题。为了使公路桥梁能够正常的使用，并且延长它的使用年限以及保证安全问题，以适应现代社会发展的交通运输，就要对它进行加固施工。公路桥梁的加固施工一般有两种途径，一种是补强构件，另一种是改善结构的性能。经常使用的有增强较薄弱的构件，或者增加构件以加大承载能力，改良结构以及加固公路桥梁的基础等等。加固方法有碳纤维布加固，补强层加固，体外预应力加固等等。

在公路桥梁的加固施工中经常使用的方法有很多，比如在路面或桥面粘贴钢板来达到加固的效果；改变相关结构的受力体系的方法，通过受力体系的改变来达到改良桥梁加固的目的；碳纤维布粘贴的加固的方法，碳纤维具有很大的强度，粘贴碳纤维可以增大改良桥梁的承载力等等。这些方法是应用了公路桥梁本身的拉应变和压应变，预先对公路桥梁的构件施加一些预应力，来提高构件的承载力，以加固公路桥梁，使它的作用在有安全保障的条件下能够发挥得更加的充分。

（三）在多跨连续梁上的应用

连续梁是指含有多余约束的结构，多跨就是两跨以上，多跨连续梁的支座都是固定支座。

在多跨连续梁的施工过程中，涉及到多跨连续梁的两个承载力问题，分别是抗弯承载力，抗剪承载力，如果多跨连续梁的这两个承载力达不到标准，就需要对它进行一些加固上的处理。处理时又要分正弯矩区，负弯矩区，因为碳纤维的强度非常大，所以一般都采用碳纤维来进行粘贴加固。如果多跨连续桥没有这样的加固处理，就难以具有这样的张力，那么承载能力里就会大打折扣，严重影响使用，甚至难以建设起来。这样的加固处理可以说多跨连续梁在质量上有保证，达到相关的要求，并且施工容易。

四、预应力技术在高速公路桥梁施工过程中的问题

预应力技术在高速公路桥梁施工过程中会出现各种各样的问题，如: a．预应力桥梁的施工工艺问题，它主要包括预应力结构混凝土开始张拉的时间问题、预应力超长束一端张拉工艺的问题、后张预应力结构张拉力控制的问题、预应力孔道压泵质量的问题、后张预应力结构的混凝土保护层失控问题。b． 预应力孔道和锚具存在的问题，它主要包括后张法预留孔道质量的问题、扁锚和扁锚连接器应用的问题、锚具尺寸减小而影响锚具质量的问题。针对预应力技术在高速公路桥梁施工过程中要充分考虑到这些问题，并且提出相应的解决措施。对于高速公路桥梁预应力施工应用中的一些问题，要结合高速公路桥梁的具体结构部分施工情况进行施工应用以及施工注意，从而可以保证高速公路桥梁预应力的施工质量。预应力技术在高速公路桥梁施工过程中应用时，预应力施工容易受到一些外界因素的影响，从而在施工过程中出现一定的施工问题，这样会严重影响高速公路桥梁工程的施工顺利开展。因此，在高速公路桥梁施工过程中，要设计一个准确的方案来解决预应力技术在高速公路桥梁施工过程中遇到的问题。

五、预应力技术在应用中的注意事项

1、张拉时间及力度控制。许多施工人员为了提高混凝土的早期强度，在混凝土中加入早强剂，在张拉结束一段时间后，混凝土会达到一定的强度，其强度的提高速率较高，与之相反的弹性模量的提高就会收到影响，导致预应力流失。在施工过程中施工人员的操作经验不足，力度不稳定，各个桥段的张拉力度不均匀，会对预应力混凝土的受力方式、外力传递路径等产生影响，造成预应力的下降，掌握好张拉的时间及力度是及其重要的。

2、钢筋管道堵塞。由于施工人员操作不当、或者现场管理工作的食物，会出现预应力钢筋管道被堵塞，预应力筋无法通畅的穿过，其实际伸张值与预设伸张值出现较大出入，给工程的进度及成本控制工作带来很大阻碍，因此，对于施工人员的操作技术及个人素养有要有一定的要求，并做好现场的管理工作。

3、混凝土收缩及徐变混凝土在配置及使用的过程中，为了提高其工作性，会添加许多外加剂，但是其在收缩和徐变的过程中使预应力降低，因此应选用收缩及徐变性小的外加剂。

结语

预应力技术在高速公路桥梁中的应用，对于现代桥梁的建有着十分重大意义，其不仅仅具有良好的特性，在成本方也较传统施工技术更低，具有许多优点。但是在施工中需做好工程质量控制，并可能会出现许多问题，需要解决，上述只是选取了其中一部分常见的问题，施工人员在工程的建设过程中应实时总结经验，分析问题出现的根本原因，结合工程的具体情况分析总结问题出现的原因，及时妥善解决，才能从真正意义上做到控制工程质量，将预应力技术的优势充分的在高速公路桥梁的施工工艺中。

参考文献：

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