公路桥梁施工中预应力技术的应用

公路桥梁施工中预应力技术的应用

摘要：近年来，预应力混凝土结构凭借其能够充分利用材料高强性能、减小结构自重、防止混凝土裂缝以及增大桥梁跨度等优点在我国公路桥梁工程中得到了广泛的应用，然而预应力技术在公路桥梁施工中的应用还存在一些问题。

关键词：预应力技术，公路桥梁，施工

预应力作为一项被广泛应用到建筑和道路行业中的新技术，是现代科学不断发展和进步的产物，与传统的公路桥梁建设技术相比，由于预应力技术起步较晚，在公路桥梁建设中还存在部分不足。随着预应力技术应用领域的不断扩展，预应力技术在其实际应用中存在的很多问题都将得到有效地解决，预应力技术的发展空间也将越来越广泛。

1.预应力技术在公路桥梁施工中的应用

1.1预应力技术在桥梁受弯构件中的应用

碳纤维凭借其较高的强度及简单的施工工艺，成为公路桥梁常用的加固材料，采用碳纤维片材对钢筋混凝土公路桥梁受弯构件的加固工程中得到了广泛的应用。因此要使用预应力技术防止受压区混凝土的压应变达到混凝土极限压应变，提高受弯构件的极限承载力和极限拉应变，增加公路桥梁的承载力。

1.2预应力技术在公路桥梁加固施工中的应用

公路桥梁加固工程通常就是通过对构件强度的补强和对结构性能的提高来维持或者提高当前使用公路桥梁的承载力，延长桥梁的实际使用寿命，满足我国日益增长的现代交通运输要求。为了减小在加固施工时混凝土的初始应变值，可以考虑预先对构件施加预应力，使构件的受压区预先产生拉应力，受拉区预先产生压应力，从而减小构件在初始弯矩作用下的压应变及拉应变，增大构件达到极限承载力时所产生的应变增量以及加固钢筋时的应力，充分利用加固钢筋的强度。

1.3预应力技术在钢筋混凝土多跨连续公路桥梁中的应用

从受力上分析，多跨连续梁桥有正弯矩区和负弯矩区两种受力区，支座处一般为负弯矩，跨中处则多为正弯矩。当连续梁桥的极限抗弯承载力和极限抗剪承载力不满足使用要求时，则需要考虑使用预应力技术对其进行加固处理。而桥梁跨中正弯矩区极限抗弯承载力不满足使用要求时也可采用预应力技术加固，可以使用施工相对容易的粘贴碳纤维的方法对薄弱部位进行加固。

1.4预应力技术在避免桥梁钢筋混凝土结构裂缝中应用

混凝土裂缝是公路桥梁常见的病害，特别是跨海跨河大桥等大型公路桥梁的施工更是经常出现混凝土裂缝，严重影响桥梁的整体强度和刚度。目前，国内将预应力技术应用到钢筋混凝土当中的施工实例已有很多，能够有效地避免混凝土出现裂缝，并取得了显著的效果。

2.预应力技术在公路桥梁应用中的问题

2.1预应力钢筋管道堵塞问题

由于部分工程中施工人员专业技术和经验存在缺陷，在预应力混凝土的浇筑过程中有时会出现野蛮施工的情况，甚至还有一部分工程没有对混凝土做好及时的养护措施，都很有可能引起预应力钢筋预留管道出现堵塞，使得预应力钢筋的张拉工作不能够顺利进行，影响到预应力钢筋张拉的实际效果，导致预应力钢筋的理论计算值与实际拉长值存在较大的误差，为桥梁的施工工期和预算产生较大影响。

2.2预应力钢筋张拉伸长量不足

在实际施工中还经常出现预应力钢筋伸长量不足的现象，其主要原因包括两点，一是预应力钢筋预留管道不顺直，使得预应力钢筋与管道内壁的摩擦力增大，在控制张拉应力不发生变化的前提下，预应力钢筋的平均张拉应力瘦摩擦力影响而降低，导致钢筋伸长量不足。二是实际工程中采用的预应力钢筋的弹性模量与理论计算时所采用的弹性模量数据有一定的误差，可能使计算出的伸长量与实际伸长量不同。

2.3预应力混凝土张拉前出现裂隙的问题

钢筋混凝土结构在使用荷载作用下出现裂隙是不可避免的，对于部分预应力b类构件也是容许出现一定程度裂隙的，但是在预制场内预制构件时则应可能减少出现裂隙。混凝土构件张拉前出现的裂隙往往是由于干缩和温差造成的，裂缝通常出现在构件表面处，也常出现在箍筋位置，宽度较小、分布不均，梁板类构件多沿构件短方向分布，平行于短边，深进和贯穿的裂缝也多与短边方向平行，裂缝一般沿构件全长分段出现，也有部分裂缝从构件顶面延伸到构件侧面。

3.预应力技术在公路桥梁应用中问题的解决方法

3.1预应力钢筋预留管道堵塞问题的解决措施

要避免预应力赶紧预留管道堵管问题不仅要严格按照安装管道的施工规范进行施工作业，还要对管道内部做好定位工作，防止管道出现弯折或扭曲。在实际施工中，也要杜绝野蛮作业的情况，组织专业人员对施工人员进行跟班并控制好抽芯时间。

3.2预应力钢筋张拉伸长量不足的防治措施

在预留预应力钢筋管道时必须对管道内每一处的坐标位置都按照计算数据准确定位并将其固定牢固，同时还必须保证整个管道线形圆滑顺直，要特别小心以防止由施工造成的局部弯曲，混凝土在浇筑之前必须经过认真检查后方可施工。

3.3预应力钢筋施加预应力过大问题的解决措施

在工程中，为防止预应力钢筋预应力过大首先必须加强对预应力材料的检验及各道工序的施工质量控制。其次还必须严格控制桥梁梁体中混凝土的养护龄期，在梁体开始张拉之前，除对梁体混凝土强度有一定的要求以外，还必须对梁体混凝土养护龄期进行严格控制，以防止过早张拉影响混凝土养护。

3.4加强公路桥梁混凝土的质量控制

公路桥梁桥体的混凝土质量控制包括许多方面，任何对混凝土质量可能存在影响的地方都必须进行全面严格的质量控制，从混凝土的配合比设计、搅拌、运输、浇注、振捣、养护等环节都必须严格监督。其中混凝土的配合比设计是影响混凝土质量最为关键的因素，通常情况下必须在满足规范和施工要求的前提上尽量减少混凝土的用水量，以降低温度应

力对混凝土强度的影响，同时对改善由混凝土的徐变收缩引起的应力损失、减少施加预应力前出现裂缝等情况都有较大好处。

4.结语

从我国的实际应用情况来看，预应力技术在我国公路桥梁的施工中有着巨大的应用优势，同时也得到了广泛应用。我们必须从常见的问题和缺点上，积攒经验和教训，做好施工准备和质量监督，充分发挥预应力技术在公路桥梁施工中的长处，为国家和社会创造利益。

参考文献：

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