预应力技术在路桥施工中的应用

预应力技术在路桥施工中的应用

付磊

内蒙古路桥集团有限责任公司，内蒙古自治区呼和浩特市，010000

摘要：随着我国科学技术和人民生活水平的不断提高，对交通基础设施的需求不断增加，路桥施工技术得到了长足的发展，随着路桥工程的快速发展，路桥施工技术不断创新。目前，预应力技术已广泛应用于路桥施工中。该技术的应用提高了路桥工程的整体质量和结构的可靠性。然而，预应力技术在实际应用中还存在一些问题，使其无法充分发挥作用。

        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.预应力技术应用的作用

　　1.1 路桥的耐久性

　　路桥的耐久性指的是道路桥梁在使用过程中的使用能力，因为其在使用过程中，必然会受到自身工程结构的抵抗和外界环境的破坏，所以，路桥的使用时间越长，说明路桥的耐久性越高，预应力技术的应用要求具有高质量的混凝土和钢筋，这对提高路桥的抗裂性和抗渗性具有很大的作用，可以减少混凝土裂缝的产生，避免外界雨水的侵蚀，从而提高混凝土的施工质量，延长路桥的使用寿命。

　　1.2 预应力技术在施工中具有较强的使用功能

　　预应力技术在路桥施工中，要求对混凝土和钢筋材料都有很高的要求，这样才能保障预应力构建的实际应用效果，这种技术的使用不仅可以节约钢筋水泥的使用量，还可以减少预应力构件的截面面积，提高路桥工程的施工质量，延长工程的使用寿命，在激烈的市场竞争中，预应力技术在路桥施工中的应用缓解了企业施工中的高昂成本问题，从而提高路桥公司的市场竞争力。

　　1.3 桥梁受力分析

　　在通常情况下，路桥工程的设计不仅需要考虑城市的总体规划、地下管道的铺设，还需要结合路桥的实际使用功能，尤其是要考虑路桥的施工难度大小，因此，相关的路桥设计人员应该对路桥的结构受力情况进行综合分析，缩小梁的结构占用空间，从而提高路桥的承载能力和使用寿命，预应力技术的应用给路桥的结构带来了更为复杂的受力体系，改善了路桥工程的受力能力，使路桥的受力均衡，实现路桥工程施工质量的提高[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[3]。
        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。
        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[4]。
        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[5]。
        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[6]。
        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
        预应力施工技术相对其他技术，具有较高的使用价值，在市政道桥施工过程中，采取这种技术可提高道路桥梁的耐用性，延长使用寿命，减少成本投入，具有较高的社会效益和经济效益。通过不断推广和发展预应力技术，对未来我国的市政道桥建设具有重大的意义，对经济发展可起到良好的推动作用。
        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]高守臣.市政道路桥梁施工中预应力技术的分析[J].中华建设，2018(4):110-111.

        [4]黄加福.市政路桥施工中预应力技术要点分析[J].中国高新科技，2018(8):89-91.
 [5] 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.
[6] 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.