路桥施工中预应力技术的应用

路桥施工中预应力技术的应用

曾文凯

中交一公局第九工程有限公司 ，浙江省杭州市，310000

 摘要：随着科技的不断进步，我国道路桥梁施工技术也在高速发展，在当前人民生活水平不段提高、快递物流业的鼎盛时期，对道路桥梁的使用率极高，且需求范围较广，遍布在全国各地，因此对道路桥梁的要求也相对较高，因此必须对路桥的使用情况进行调查和检测，减少道路损坏保证交通顺畅。现阶段，我国许多路桥都已进入了老化阶段，出现问题的概率相对较高，重新修建需要花费大量的资源，而采用预应力技术恰恰可以提升路桥的承载力，避免交通事故的发生，保障交通流畅。

 关键词：路桥施工；预应力；技术；应用

引言       

预应力施工技术在市政道桥施工中的运用普遍，占有核心地位，可推动道桥工程的发展。在具体使用的过程中，合理应用预应力施工技术，可优化桥梁工程性能，使整体与部分间的比例更协调。在使用预应力施工技术时，会优化道路桥梁的实际建设，通过调整和分段施工等方法的应用，可满足实际的强度需求，保证施工的各流程均可体现科学的设计理念。预应力施工技术对市政道桥施工质量的提升产生积极影响，随着我国城市化的不断推进，城市建设中道路桥梁施工种类、规模均发生较大变化，在建设数量方面有逐年增长的趋势[1]。

1、预应力技术的概述

        预应力是为了改善结构服役的表现，在施工预先为结构施加压力，预先施加的压力就可以使结构在服役期间抵消掉部分拉应力，常用于混凝土结构，保证其就够在施工中稳定不被破坏。

        预应力技术在实际的施工中，就是建造预应力混凝土构件，借混凝土构件的抗压强度来弥补抗拉强度的不足，从而推迟混凝土因拉力造成开裂的现象，预应力技术一般分为横向加固、纵向加固、竖向加固等加固方式，其对材料的要求也较为严格，选择材料时必须严格按照要求，才能保证预应力施工顺利进行[2]。

2、预应力技术在路桥施工中的应用

        2.1预应力技术在锚固施工中的应用

        锚固施工是路桥施工中最重要的环节。为提高锚固施工的效率，施工单位必须严格控制锚固施工的基本要素和施工工艺。其中，预应力技术的控制是保证锚固效果的关键。此外，工作人员除考虑实际施工效果等因素外，还必须对工程造价和工期制定详细的计划和管理办法，确保项目在规定时间内顺利完成，达到预期的经济效益。

        2.2在桥梁加固中的应用

        在市政道桥施工建设中，桥梁加固是重要的组成部分，对桥梁进行加固时，一般可通过受力部位提升承重性能，实现提高承载力的目的，这一过程较为复杂烦琐，需要多种技术的相互融合。

        目前主要的加固方法为桥面补强加固、体外预应力加固。预应力技术的应用可在桥梁加固中达到最佳效果，通过降低部分压力，提高部分的抗压能力，强化钢筋的应用效果。通过大量实践可知，在开展道路桥梁加固的过程中，这种方法可使整体施工维持完整、统一，提高桥梁强度。

2.3预应力技术在混凝土结构中的应用
钢筋混凝土结构是公路和桥梁建设中最常见的结构形式之一。混凝土结构的施工质量直接影响公路桥梁的施工质量。因此，必须做好混凝土施工质量管理。在混凝土工程施工过程中，有效利用预应力技术可以合理改善钢筋混凝土的整体性能，提高混凝土的承载能力，并确保结构的有效性和结构质量。
传统的混凝土施工技术容易出现裂缝和地面塌陷等问题，严重损害道路和桥梁的整体结构。有效利用预应力技术可以大幅降低混凝土开裂、塌陷等问题，提高结构支点的工作能力，并从根本上提高使用性能和安全系数，以确保施工质量和道路安全[3]。
2.4在桥梁弯矩加工中的应用
对道桥的结构进行加固时，其本身具有相应的内应力，随着各方面受力的改变，其承载力也在改变。钢筋混凝土具有受力方面的不足，应用预应力施工技术时，可进一步优化实际的性能。实现高强度的加固时，采用优秀性能的材料，提高承载的性能，弥补缺陷。
钢筋混凝土本身的构件，需要具备内应力。在加固前，应使钢筋混凝土在实际应变中处于最大值，使承载力接近极限。
3、预应力技术的应用
某大桥项目为跨江高速公路桥梁，桥梁总长1818m，属于特大桥，并带有一个8跨度的预应力钢筋混凝土连续梁桥。根据江河流域面积的变化，为保证桥梁两侧人员的安全，桥梁设计时考虑了两岸距离。根据地质标准，选择平均纵横比为31m的混凝土空心井作为主墩基础，并将其放置在泥灰层上。
3.1施工准备
采用预应力技术必须严格执行对施工材料的质量要求。在进行桩体建设时，要依据具体数量、尺寸、质量以及配合比等相关参数的具体要求严格确定。通过理论与实践相结合，选择最佳配比数据进行混凝土配置。数据配比最优的评定标准取决于地质剖面图、地下水、深度等情况，根据配比决定灌浆参数，只有保证配比参数的合理，才能制备出具有良好均匀性与密实度的浆液。
3.2严格建筑材料管理
为了在大桥的整个建设过程中充分利用预应力技术，需要提高对建筑材料的严格要求，以提高路桥的施工质量，降低安全风险。应制定完善的建材选用和市场检验制度，使采购、检验人员能够按照制度和要求开展工作，确保采购、检验工作规范化，提高建材质量。

3.3钢绞线的合理安置
道桥施工时，合理应用钢绞线具有重要的作用，可利用先穿法对其进行安置，根据具体情况，选择针对性的方案，使其安置的方位更科学，符合实际情况，确保在之后的使用过程中可达到预期的效果。如果出现了与土壤接触的情况，会产生剧烈的摩擦，导致钢绞线的生锈，需要不断加强其抗腐蚀能力，可维持长时间的使用。
3.4钻孔穿束
在钻孔穿束作业中，避免带水进行钻孔，否则会严重影响边坡沿线的地质。施工过程中应记录地层的变化情况、钻孔速度以及地下水等情况。如有塌孔现象发生，必须停止钻孔，开启固壁作业。锚索锚固的施工应保证在入岩10m以上，如果具体的施工地层情况与设计规定不相符，则必须严格按照现场的实际施工情况进行调整。施工过程中，锚索孔径一般在0.15m以下，完成钻孔后应将孔内清理干净，避免降低砂浆与孔壁的黏结强度。在钢绞线下料设计结束后，保证波纹管定位准确，可以进行穿束。当穿束较短时，可以人工直接穿束；若因孔道较长且存在大量转弯点时，应在指定的波纹管位置开口，为穿束提供便利条件。在穿束过程中，每间隔1m，需要用扎丝绑扎3根钢绞线，并以此为一束进行穿束作业，封堵开口。

3.5张拉施工
根据施工规范，按照相关规定进行张拉施工。张拉过程主要采用双控方法，分析钢绞线的实际伸长值与理论值，确定两者之间的误差小于6%。张拉施工中应开启高压油泵，直至接近钢绞线的控制应力，计算实际延伸量，及时顶压夹片、张拉，测量夹片向锚具伸出的长度，其长度不得超过0.03m。若过长或过短，需要分析并找出原因，采取合理方法和措施进行应对，保证施工质量。当超过0.03m时，应及时切除，利用密封工具罩进行封锚，直至完成灌浆作业再将密封工具罩拆除并清理。
3.6混凝土浇筑
在工程过程中通过使用预应力技术，应合理限制混凝土的实际浇筑量，在开展混凝土实际浇筑的过程中，采取全面分层的方法进行浇筑。根据施工的种类，选择合适的形式展开后续的施工。选择箱梁混凝土时，可采用插入式的方法浇筑，并使用插杆式的方法进行辅助，保障混凝土的实际作用可达到预期的施工效果。
3.7灌浆封锚
将水泥浆灌入泵内后，通过高压胶管从出口压力驱动浆液。当浆液灌满且灌浆泵内浓度相同时，可将灌浆泵关闭并系在与橡胶管相连的灌浆管端部。当浆液流经真空端的透明管时，应关闭真空阀和真空机前端的真空机构。此时，水泥浆可通过止回排气阀自动排出。当水泥浆浓度与浆液浓度基本一致时，可关闭抽真空端阀门。此时，无须关闭灌浆泵。当其压力达到0.6MPa要求后，关闭灌浆泵和灌浆阀1min，待流道内的水和灌浆体排出足够且充满后，方可关闭灌浆泵和灌浆阀。在此过程应注意密封好锚头，在完成预应力张拉24h后实施灌浆作业，灌浆管采用抗压能力能够控制在1MPa以上的高强度橡胶管，确保连接稳固，防止出现脱管现象。
4、结论
综上所述，预应力技术随着我国路桥施工工程的不断发展也变得越来越成熟，因为优越的特性和良好的经济指标，使预应力技术的应用也越来越广泛，且对于我国使用预应力的工程来看，也取得不错的效果，对我国路桥事业的发展有一定的促进。因此更需要培养更多的专业人员来进行预应力技术的操控，使其效果可以得到充分的发挥，提高施工质量，增强施工企业的综合竞争力。
参考文献：
[1]陈光彩.市政路桥施工中预应力技术的应用分析[J].现代物业：中旬刊，2019(7):176.
[2]朱怀宇，于富生.预应力技术在市政路桥施工中的创新应用分析[J].信息记录材料，2019,20(4):58-59.
[3] 李秀龙. 路桥施工中预应力技术应用分析[J]. 科学与财富, 2020, 000(005)205.
[4] 张艳. 路桥施工中预应力技术应用分析[J]. 名城绘, 2020, 000(004)P.1-2.