道路桥梁施工中预应力的应用
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摘要：随着我国道路桥梁施工的规模的不断扩大，要求越来越高，预应力的应用已经成为了一项重要技术。文章首要对预应力的工具选择与技术应用进行了分析，进而提出预应力技术应用中应注意的问题与解决措施。
关键词：道路桥梁；预应力；注意问题；解决措施
中图分类号：K928文献标识码： A 文章编号：
引言
随着科技的进步，更多建筑新技术和手段被应用到道路桥梁的施工中去，其中预应力技术就是其中一种。预应力技术在道路桥梁中的应用并非只局限于路桥的结构，而且还被运用到路桥的加固维修、山体边坡等的加强锚固、大型构件提升以及顶推施工等各个方面。道路桥梁施工中预应力的应用可以有效的提道路路桥梁的耐久性，从而来提高工程的整体质量。预应力技术是当今道路桥梁中用途最为广泛的一门科学施工技术，采用预应力技术可以解决道路桥梁长久使用所造成的沉陷与裂纹等破损现象，从而有效保障了公路桥梁的安全性。
一、道路桥梁施工中预应力的应用的意义
在道路桥梁建设工程项目中，预应力技术指的就是在混凝土工程里面用预应力技术来对混凝土构件进行预应力构建，从而让混凝土构件所产生的预应力能够把由于外荷载所引起的压力降到最低或者消除，即通过利用混凝土所产生的强度比较高的抗压能力来对抗拉强度上存在的不足进行弥补，从而延迟混凝土在受拉区的开裂，避免工程质量受到影响。在道路桥梁工程建筑的过程中通常都会采用强度比较高的钢材以及混凝土，这种组合所产生的预应力混凝土的构件具有更强的抗拉裂能力和更好的抗渗透性，而且刚度还会增加，抗疲劳性也较好。在很大程度上节省了钢材以及混凝土的材料，达到防止开裂的效果。在道路桥梁工程当中如果很好的运用预应力技术，就会让路桥变的更加美观、轻巧，同时还会增加使用寿命。
二、预应力技术应用中的工具选择
2.1预应力钢绞线的选择
目前国内外使用的预应力钢材主要有预应力钢筋、冷拉预应力钢丝、矫直回火预应力钢丝、低松弛预应力钡丝、普通预应力钢绞线和低松驰钢绞线。作为预应力钢材最新一代的低松弛钢绞线，由于其高效、经济、施工方便，使建筑构件轻薄美观的优点，已大量使用在世界各地最重要的建筑工程上，如大型桥梁、核电站、高层大跨度房屋、高速及高架公路等。使用预应力钢绞线至少可节省1/3以上的钢材，其经济效益和社会效益是十分显著的。预应力钢绞线的选择应考虑以下几个方面：钢绞线性能参数，包括几何参数、表面状态、松散性、断裂荷载、屈服荷载、伸长率、松弛等；钢绞线标准，包括品种规格、破断荷载、尺寸公差、松弛性、延伸率等。
2.2预应力锚具的选择
后张法预应力混凝土结构所使用的锚具，主要可分为机械锚固和摩阻锚固两大类，机械锚固类锚具是在预应力钥材的端部采用机械加工，形成一个适宜于锚碇的工作条件来加以锚固。这类锚具通常用于锚旋高强度粗钢筋或集束型高强钢丝，个别也有锚旋单根或多根钢铰线的。其特点是锚具应力损失较小，连接比较方便，在未灌浆前可以重复张扣或放松以调整预应力。摩阻锚固类锚具是利用楔形锚具，将预应力钢材“挤紧”形成锚旋作用，这类锚具品种较多，应用较广，其特点是锚力变化较多、吨位较大，穿索比较方便；不足之处是锚具应力损失较大，要重复张拉或连接较不方便。
三、预应力应用于道路桥梁分析
3.1道路桥梁的加固施工
建筑工程道路桥梁的加固主要是对构件采取的一些补强措施以提高结构的性能，加强道路桥梁现有的承载能力，还能有效延长它们的使用寿命，以适应现代化交通的繁重任务。在实际工程中，卸载从根本上来说就是为了降低混凝土构件在加固时的初始应变，在这一过程中，应预先在构件上作用一定大小的应力，即预应力，它能在混凝土的受压区域产生相应的拉应力，而在受拉区域产生一定的压应力，以降低构件处于弯矩时的拉压应变，使道路桥梁构件能保持极限承载力下的应变增量并有效提高钢筋应力，使钢筋充分加固，保证工程质量。
3.2预应力技术在钢筋混凝土多跨连续梁上的应用
对于多跨连续梁主要有正弯矩区和负弯矩区，需要加固的时候通常都是在抗弯承载力以及抗剪承载力不够的时候，来对粱进行加固处理，加固的方法主要是通过粘贴碳纤维以及粱下加大面等办法，如果正弯矩区的抗弯承载力不够的时候，采用碳纤维粘贴这种方法会更加行之有效并且更加的简便。
3.3预应力技术在混凝土路面中的应用
在道路桥梁的混凝土路面中应用预应力技术，是在近年来才逐渐兴起并普及的一项创举，其作用原理与预应力技术在桥梁钢筋混凝土结构中的应用大致相似，同样也是通过预应力钢筋的配置来对混凝土路面进行一定的约束，从而达到延缓甚至不出现裂缝的目的。混凝土路面施工中合理地施加纵向预应力来避免混凝土路面的横向收缩开裂。目前此技术已经逐渐走向成熟。
四、预应力技术应用中应注意的问题
4.1张拉前的裂缝问题
预应力构件出现裂缝的主要原因是因为构件在温差的作用下会引起收缩，从而造成裂缝现象，而且这种不利情况对于钢筋混凝土构件是无法避免的，所以施工技术人员一定要在预制现场严格控制构件质量，对裂缝进行严格把关，把这些不利因素降低到最小。
4.2波纹管堵塞的问题
堵管的主要是指在混凝土浇筑后波纹管出现堵塞的现象。波纹管堵塞会使得后期预应力钢绞线穿束无法通过或张拉预应力时，钢绞线实际值与设计值有差距，这样就会造成不必要的麻烦，既影响了工期又耗费了人力。产生这种现象的原因是在施工过程中施工人员没有严格按照规范安装波纹管，引起波纹管定位不准确导致弯折、套管接头松动，或者是在浇筑过程中，施工人员操作不当，造成波纹管破裂，直接造成了混凝土水泥浆深入到波纹管而堵塞了波纹管。另外，波纹管本身的质量缺陷也会引起水泥浆渗漏造成的堵管。
4.3后张预应力结构张拉力控制的问题
预应力施工不规范，主要是张拉力控制是否正确对预应力桥梁质量有较大影响。张拉作业一般是同时控制张拉力和预应力筋伸长量，以张拉力为主，用伸长值校核张拉力。通常情况下张拉力的计量是采用1.5级油压，但是这种计量误差较大。因为有的千斤顶没有经计量标定就张拉，而且大部分张拉人员未经专业培训，或者作业时不够专心，就会出现较大误差。特别当多束张拉时，由于每束张拉力都不一样，往往在计算预应力筋的伸长值时不准确，不清楚弹性模量取值，这样就造成实际张拉时难以做到将伸长量控制在规范规定的范围内。
五、针对预应力相关技术问题提出的解决措施
当遇到堵管问题时，首先根据预应力筋曲线坐标标出堵管的位置，避开主筋位置用冲击钻进行缓慢开孔，清除波纹管中渗漏的水泥浆，使波纹管中的钢绞线能顺利通过并自由伸缩。为了预防堵管问题的发生，可以在施工下料前仔细检查波纹管质量，在浇筑混凝土之前确认波纹管的安装位置，检查套管接头以及密闭性，在浇筑混凝土过程中注意要保护好波纹管。为预防由于表面温度造成的裂缝，应控制构件内外存在过大的温差。对薄壁构件要适当延长拆模时间，在预制构件和台座之间应涂隔离剂防止粘接，避免热胀冷缩影响构件。另外可以在高温时使用低水化热水泥，在低温时采取保温措施。在道路桥梁中的预应力混凝土路面施工过程中，由于混凝土路面的收缩和徐变过大而引起的预应力损失通常都对工程的质量产生极其恶劣的后果。而应采用强度较高、水灰比较小的混凝土来进行施工，通过利用高质量混凝土自身收缩和徐变小的特性，来避免这类情况的发生。
结束语
综合上述，道路桥梁施工中预应力的应用是一项十分重要的技术，通过对预应力技术的有效应用来解决道路桥梁长时间使用造成损坏的维修问题，以及改变桥梁结构的内力，增加其承载力，从而提高道路桥梁的安全系数。
参考文献
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