預應力技術在路橋施工中的應用

梁利忠

摘要：道路建設是我國經(jīng)濟發(fā)展之根本，其作用不能小覷。經(jīng)濟快速發(fā)展背景下，我國的基礎設施建設越發(fā)完善，路橋工程的數(shù)量持續(xù)增長，預應力技術在路橋施工中也因此得到了更加廣泛的應用，在提高路橋工程施工質量和穩(wěn)定性方面發(fā)揮著積極作用。

關鍵詞：預應力技術；路橋施工；應用

我國道路建設自改革開放發(fā)展至今已經(jīng)取得了非常不錯的成就。路橋施工是我國交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分。隨著人民經(jīng)濟水平的提高和生活環(huán)境的改善，人們對于路橋工程的工程質量要求提高。路橋工程質量的改善對于促進我國經(jīng)濟發(fā)展以及營造良好的出行環(huán)境上有較為重要的作用。

1預應力技術概述

預應力技術簡單來講就是對應力進行提前控制的一種特殊技術，可以通過預先向結構施加應力的方式，對結構中存在的會對工程質量和安全產(chǎn)生影響的應力進行抵消，從而保證工程結構的穩(wěn)定性和可靠性。預應力技術發(fā)展于上世紀五十年代，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，從上世紀八十年代開始，在路橋工程領域得到了應用，多數(shù)體現(xiàn)在混凝土工程中，在提升混凝土結構抗裂性和抗?jié)B性等方面發(fā)揮著積極作用。對于現(xiàn)代路橋工程而言，預應力技術是一種比較常見的技術，能夠減少施工中結構承受的荷載，實現(xiàn)受力均衡，通過抗拉強度補償?shù)姆绞剑瑴p少和消除受力不均勻引發(fā)的開裂問題。將預應力技術應用到路橋工程中，一是能夠提升結構的剛度和強度，保證結構具備良好的抗壓性能和抗?jié)B性能，降低結構自重，避免開裂問題，在保證橋梁安全運行的同時，也可以延長其使用壽命；二是預應力技術能夠從受拉和受彎兩個方面，通過合理施加預應力的方式，對原本的結構進行改善，保證施工安全；三是預應力技術可以對路橋工程整體的受力情況進行改善，在保證結構穩(wěn)定性的同時，減少鋼筋的使用，以此來降低成本消耗。

2預應力技術存在的缺陷

值得注意的是，預應力技術在實際應用中并不是十全十美的，雖然其優(yōu)點值得贊揚，但是其中也存在一定的缺陷。例如對于材料質量有著較高的要求，施工過程中工序比較復雜，需要施工人員選擇大量的時間用來選擇材料，對于技術水平提出了更高的要求等。預應力技術在一定程度上可以確保工程質量，具有安全方面的保障。但是成本以及材料方面往往令施工人員感到頭痛，如果能解決這兩個問題，相信預應力技術的應用將會更加廣泛。除此之外，預應力鋼筋管也會經(jīng)常出現(xiàn)阻塞的問題。造成這一問題的根本原因是預防措施不到位，這樣在張拉過程中無法通過鋼筋管，也就造成阻塞問題的發(fā)生。在實際施工中，實際的拉伸力與計算所得的拉伸力確有不同，由此引發(fā)的問題是無法按照預定工期完成任務，建設成本也會出現(xiàn)虧損。為了解決這一問題，對于鋼筋管道的安裝就提出了更加嚴格的要求，要想確保質量就要精確的進行計算以及測量，避免管道破損或者彎折現(xiàn)象的發(fā)生，充分利用團隊合作，以便順利完成施工任務，達到理想的質量要求。

3預應力技術在路橋施工中的應用

3.1鋼絞線和應力錨

路橋施工過程中對于施工工具與施工材料有著嚴格的控制，預應力鋼絞線是預應力技術在路橋施工過程中的主要應用方式之一。在鋼絞線的選擇上，目前的鋼絞線主要有低松弛型的鋼絞線、矯直回火型的鋼絞線以及普通鋼絞線等，不同類型的鋼絞線具有不同的力學性能，在實際預應力的應用中，要根據(jù)路橋工程的不同工藝參數(shù)選擇適合的鋼絞線類型。除了鋼絞線的選擇以外，在路橋工程的預應力技術的應用中，應力錨也是需要注意的預應力工具之一。應力錨是采用張法制作預應力施工構件中不可缺少的工具。在應力錨的選擇中，需要重點考慮的有：一是路橋施工對于整體施工質量的要求，二是考慮對路橋整體承載力的需求。在具體的路橋預應力構建過程中，要根據(jù)實際建設需求，選擇適合的鋼絞線、應力錨等預應力工具的使用。

3.2鋼筋混凝土結構中預應力技術的應用

鋼筋混凝土結構是當前我國路橋施工建設中十分常見的結構方式，工程效果良好。但是這種結構也存在一定的弊端，比如經(jīng)常在混凝土結構中出現(xiàn)裂縫，對工程質量的影響是很大的。一旦路橋工程中出現(xiàn)這樣的問題，那么后果將會是無法挽回的。因此在實際工程建設中，應用預應力技術，可以解決鋼筋混凝土結構中出現(xiàn)的問題。具體來說，要先對路橋工程進行抗壓力測試，了解具體的數(shù)據(jù)才能有的放矢的解決問題。通過對路橋施壓的方式得到耐壓程度的相關結論，然后再將鋼筋進行拉伸，在不采用任何人工回力方式的情況下，觀察自行回力的過程。緊接著進行人工施壓，可以觀察到這種壓力對鋼筋會產(chǎn)生一種拉力，而拉力的主要承受載體是混凝土構件。通過上述三個步驟的操作可以發(fā)現(xiàn)，壓力與后續(xù)承受的拉力會相互抵消，這樣在有效的范圍內(nèi)便可以控制混凝土的拉伸，而不會產(chǎn)生裂縫，這就是預應力技術帶來的效果。

3.3在受彎構件中的應用

路橋工程施工建設中，受彎構件非常常見，一般都會選擇碳纖維材質來進行加固，因為碳纖維本身具備較高的強度，施工簡單，通過在鋼筋混凝土受彎構件上粘貼碳纖維片材的方式實現(xiàn)加固目的，有著良好的效果。但是需要注意的是，受彎構件本身在進行加固前，就已經(jīng)存在有初始內(nèi)力，其會在混凝土內(nèi)部引發(fā)拉應變和壓應變，如果構件本身達到極限承載力時，混凝土的壓應變同樣達到極限，則相應的過程就是加固到極限承載力的過程，技術人員可以根據(jù)混凝土結構中應變的增加量，對碳纖維片材的應力值進行確定。在實踐中，結構的初始應變值與構件破壞瞬間的碳纖維片材應力值呈反比關系，換言之，當初始應變值較大時，碳纖維片材的應力值相對較小，其本身所具備的高強度特性將無法體現(xiàn)出來。因此，施工過程中，技術人員應該賦予碳纖維片材初始拉應力，可以在對碳纖維片材進行粘貼時，先對其施加一定的預應力，以此來將碳纖維片材的作用最大限度地發(fā)揮出來。

4結語

總而言之，新時期，伴隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的路橋工程數(shù)量飛速增長，在路橋工程施工中越發(fā)強調(diào)施工質量的控制。將預應力技術應用到路橋工程施工中，能夠有效抵消結構中的有害應力，提升結構的強度和剛度。在應用預應力技術的過程中，應該做好各個環(huán)節(jié)的有效管理，重視鋼絞線和錨具的選擇，做好預應力加固，同時依照路橋工程的特點，做好薄弱環(huán)節(jié)的有效控制，將預應力技術的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，推動路橋事業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。

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（作者單位：中國建筑土木建設有限公司）