河南长城铁路工程建设咨询有限公司 河南郑州 450015
摘要：交通运输日益发展，公路建设和桥梁施工方面也愈来注重建设工程的质量，在不断提高其本身质量的同时，科学使用预应力技术十分重要，它对我国的交通运输建设产生了重要影响。例如刚强度和抗裂防渗透能力强的预应力混凝土非常普及。公路桥梁施工对预应力技术运用增多，需要在实际施工过程中不断加强其科学准确性和反复验证，才能保障公路桥梁的安全性。
关键词：公路桥梁；施工；预应力技术
1预应力技术原理和使用的优势
预应力技术最早可以追溯到我国古代木桶制作中，借助套紧竹箍的方式使得木桶内部形成环形预应力，水对桶壁产生的环向拉应力不超过环向预压应力，则桶壁木板之间将始终保持受压的紧密状态，保证木桶不会出现开裂或是漏水等情况。在进行公路桥梁施工的过程中，混凝土具有极强的抗压作用，但抗拉强度相对较低，应用预应力技术后，将预应力钢筋穿入套管中，在预期受拉位置施加一个预应力作用，克服混凝土抗拉能力过低的问题，进而通过预应力技术加大公路桥梁的稳定性，防止桥梁混凝土结构开裂，提高公路桥梁施工的综合质量水平。如图1 为公路桥梁预应力结构，在混凝土结构受外部荷载作用前，先对该部位受拉区施加预应力，完善混凝土结构额性能和结构形式，提高混凝土结构抗拉水平，进而防止公路桥梁混凝土结构开裂，提高施工质量和施工效率。
图1
和其他施工技术相较，预应力技术在公路桥梁中使用相对新颖，自其使用发展以来时间并不是很长，并且实践积累经验也不多。但是预应力技术使用于公路桥梁施工中突显了其特有优势，其中具体是体现在下面几个方面：（1）预应力技术运用范围相对比较大，其不但能够使用于公路桥梁的主体施工中，在部分边坡锚固等相关小型工程施工中也能够被运用。（2）预应力技术的有效运用能够有效节约施工材料运用，这样不但可以减少整个工程造价，并且还能够降低道路桥梁本身重量，从而提升工程质量。（3）预应技术合理运用能够提高公路桥梁抗裂能力、抗渗透以及抗滑等相关能力，进而切实保障公路桥梁工程项目质量。（4）将预应力技术使用于公路桥梁施工中，还具备着施工简便和施工安全等方面的优点。
2预应力技术应用的必要性
2.1实践证明，预应力技术具备良好的工程应用效益。比如在受弯、受拉构件等工作中，通过对预应力技术的应用，可以有效增强建筑物构件性能的稳定性，通过对预应力技术的应用，能够实现构件间拉力的提升，可以有效减少公路桥梁施工中混凝土裂缝问题。在这个过程中，即使出现混凝土裂缝现象，由于构件间的足够的拉力，也会将混凝土建筑物的损失降低最低。对混凝土构件相应预应力进行施加，有利于混凝土裂缝的愈合，完成混凝土钢筋疲劳度的有效环节，提升建筑物结构的整体抗疲劳性，适应了现阶段大跨度公路桥梁施工工作的要求。通过对预应力技术的应用，可以实现桥梁结构内力的有效性调节，可以实现公路桥梁安全性的提升，有利于保障公路桥梁施工工程的稳定性，实现公路桥梁整体施工质量的提升。
2.2通过对预应力技术方案的优化，可以有效降低桥梁工程的自重量，这需要进行相应施工材料的选择，确保混凝土施工质量的提升，进行高强度钢筋的选择。为了实现公路桥梁工程整体施工效益的提升，必须进行材料数量的减少，实现工程整体总量的减轻，在这个过程中，需要进行工程质量的维护，实现公路桥梁建设成本的降低，以有效增强公路桥梁的自身承载水平，提升公路桥梁施工各个程序的效率，适应现阶段公路桥梁项目工程的要求。
3预应力技术在公路桥梁施工中的具体应用
3.1在碳纤维片中的应用
公路桥梁一般跨度较大，因此对于其结构的韧性要求较高，这就要求受弯结构一般都采用大型的钢筋混凝土T形梁。这种梁体结构又叫箱梁，在其内部的部分受力区域比较集中，这部分混凝土受到的压力就比较大，要使得该结构的韧度和稳定性得到保障，就要投入大量的成本和资金，如果将其改为碳纤维片，就能有效地节约成本，还能满足性能要求。碳纤维本身具有良好的韧度和强度，投入使用的工艺也比较简单，因此这种技术得到了广泛的应用。将预应力技术与碳纤维片相结合，通过两者优势的结合，有效提高了桥梁公路的结构稳定性。
3.2在钢筋混凝土架构中的应用
在公路和桥梁的施工和后期运用中，裂缝的产生是一个很大的问题，特别是对于大型公路桥梁的钢筋混凝土结构中。如果将预应力技术应用到这种结构中，能够有效减少钢筋混凝土裂缝的产生，延长公路和桥梁的使用寿命。具体的施工工艺是：在公路和桥梁的钢筋混凝土结构构建之前，先向结构中的受拉区域施加一个压力，使钢筋受到力量过后产生拉伸，在弹性形变内，钢筋会自动回缩。这样的方式能够使钢筋预先受到一个拉应力，混凝土在受到外部拉力和压力的时候，就需要先抵消这个拉力。这种技术能够有效减少混凝土的拉伸，防止裂缝的产生。
3.3在混凝土路面方面的运用
在公路桥梁施工中使用混凝土若是不实施任何保障措施，则混凝土路面会长时间的受到行驶车辆的碾压，并且出现很多的裂痕。将预应力技术使用在其中能够将混凝土路面进行一定改善，使钢筋混凝土中存在骨料以及钢筋间存在的凝结力加强，这样就可以使公路桥梁的混凝土路面在长时间中不会存在裂缝现象。目前预应力技术提升混凝土路面抗拉性技术在实践中更加成熟，并且在许多工程中被运用。预应力混凝土技术最终目的则是消弱混凝土构件遭到的拉应力影响，从而把混凝土存在的抗压力充分的发挥出来。而公路桥梁混凝土路面一直受到车辆碾压以及温度变化方面的影响，这些问题会对路面形成一定的作用，并且使混凝土路面出现变形，因此预应力技术会更加广泛的使用在混凝土路面施工上。例如混凝土中实施纵向预应力，其能够对路面横向裂缝进行预防。若要预防纵向裂缝发生，则就可以实施横向预应力。除此之外，最为困难的则是公路桥梁转弯位置，由于车辆在转弯时使路面遭到很大离心力影响，在这个位置使用预应力技术也非常关键。
3.4在多跨度连续梁中的应用
对于公路和桥梁的多跨度连续梁施工，应用预应力技术，可以很好地提高梁体的稳定性和安全性。多跨度连续梁结构较为复杂，其中包括负弯矩区和正弯矩区。正弯矩区分布在梁体的正中，负弯矩区分布在支座上。多跨度连续梁要求具有很高的抗剪能力和抗拉能力，对于没能达到要求的连续梁，就要进行后续的加固工作。将预应力技术运用到这项工程中，可以有效提高连续梁的稳定性，当然，施工前同样要做好预案工作，以便及时应对突发情况。4预应力技术在实际操作问题的措施
4.1控制操作过程中的张拉时间
对于操作过程中的张拉时间问题，需要施工队伍和施工单位严格掌控，根据具体事项和具体时间的完善程度，在施工过程中与施工人员商议的最佳时间来进行施工。对待刚强度和弹性强度的时间要有所不同，切莫急躁。同时，在运用预应力施工的过程中要保证材料的预应力不超出指定范围，这样才能更好的确定施工的条件安全程度。这就需要操作客体拥有专业的技术水平和一定的技术理念。
4.2严格把关后张结构张拉力对桥梁渗透裂痕的问题
后张结构张拉力控制不好会使负荷程度过重，导致钢筋混凝土的表面出不同程度的裂痕，裂缝的长度状态和大小也不一而足，这必然会影响公路桥梁的质量和施工的安全有效性，在施工中需要严格把关。首先，要充分考虑张拉力的控制在整个施工过程中的精确计量，采用预应力技术在构件中的合理使用，对钢筋混凝土拉张之后，钢筋就会自动收缩，这样情况下的钢筋就会更好的承重拉张；其次，要经过系统的研究控制及检测，使路面保持平滑，才能避免大量在桥梁中出现的裂缝。
4.3重视孔道压浆对桥梁的安全问题
孔道压浆是一个必不可少的程序，在实际操作中，孔道压浆在浆体配置的过程中要尽可能的使用外加剂，尽可能的调整水和泥灰的比例问题，保持泥浆的压实程度。在实际操作过程里使用新技术搅拌机，能够合理规范的实施，保证孔道压浆时压浆的品质，进而提升桥梁安全。更为重要的是需要当地的质量监督部门、业主、监理和施工单位各方共同重视。
4.4统一要求锚具的连接和尺寸
针对锚具的连接和尺寸不尽相同的问题，施工单位可以去联系专业的锚具制作单位和厂家，或者对多家各类锚具的单位进行勘测和测量，选出最适宜用作实际操作中的锚具，对其统一订购。锚具的连接和尺寸也一起要求和定制，这样可以淘汰一些偷工减料的不法商家，为以后的公路桥梁建设提供更好的保障，或者通过当地相关部门的支持，由当地部门出面选出最适宜的锚具厂商，进行长期订货和定制锚具的尺寸。
结语：
公路桥梁建设规模的逐渐扩大，使其在质量方面有了很高的要求。为了保障公路桥梁工程在投入使用时的安全性以及稳定性，则就要在施工过程中合理使用预应力技术，把其使用在钢筋混凝土构件、受弯构件以及混凝土路面等相关方面，在各个部分提升和控制整个公路桥梁质量，进而确保其在投入使用之后的安全性与稳定性。在保障行车安全的同时，也延长其在实际使用中的寿命，从而提升公路桥梁在社会中形成的经济效益。
参考文献：
[1]陈钊.公路桥梁施工中预应力技术分析[J/OL].交通世界,2016,(10):92-93.
[2]徐大龙,谷函容.探析公路桥梁施工中预应力技术的应用[J].技术与市场,2014,21(07):175+177
论文作者:王俊甫
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/26
标签：预应力论文; 桥梁论文; 公路论文; 混凝土论文; 技术论文; 路面论文; 裂缝论文; 《防护工程》2017年第21期论文;