公路工程施工中预应力施工技术的应用研究

公路工程施工中预应力施工技术的应用研究

郑磊1邱豪2

1浙江安吉高速公路有限公司，浙江 安吉 313300 2安吉县交通投资发展集团有限公司，浙江 安吉 313300

摘要：随着我国经济的快速发展，基础设施建设得到了前所未有的重视，公路工程作为基础设施建设的重要组成部分，其施工技术和质量的要求也越来越高。预应力施工技术作为一种先进的施工技术，在公路工程中得到了广泛应用，预应力施工技术的应用可以降低施工成本，提高公路工程质量，延长公路使用寿命。本研究旨对公路工程中预应力施工技术的应用进行研究，以期为公路工程的施工技术和管理提供参考，为公路工程建设的可持续发展提供理论支持。

关键词：公路工程施工；预应力技术；应用研究

预应力施工技术在公路工程施工中的应用具有重要的意义。预应力技术可以显著提高公路桥梁和隧道的结构强度和稳定，延长其使用寿命，并减少后期维护成本，这项技术通过预先施加的应力来抵消荷载，从而减小结构内部的应力分布，防止裂缝的产生和扩展。然而，预应力施工技术的应用也面临一些挑战，如施工工艺复杂、施工成本较高等，因此，如何优化预应力施工技术，降低成本，是当前研究的重点。

一、预应力施工技术在公路工程中的应用

预应力施工技术在公路工程中的应用非常广泛，主要包括在桥梁、路面和隧道等方面，预应力施工技术可以提高公路工程质量，减少后期维护成本，并提高行车安全性。在桥梁施工中，预应力技术常用于提高桥梁的承载能力和抗裂性能，通过对桥梁施加预应力，可以减小结构内部的应力分布，防止裂缝的产生和扩展，减少桥梁的维修成本，从而延长桥梁的使用寿命。此外，预应力还可以减小桥梁的跨距，提高桥梁的抗震性能。预应力施工技术在公路路面中的应用主要体现在预应力水泥混凝土路面和预应力沥青混凝土路面，预应力施工技术可以降低路面的厚度，延长路面的使用寿命。在预应力水泥混凝土路面中，预应力筋可以通过锚具固定在路面中，通过张拉设备进行张拉，使预应力筋产生预应力，从而提高路面的承载能力，同样，预应力施工技术在预应力沥青混凝土路面中也有类似的应用。在隧道施工中，预应力技术常用于增强隧道的稳定性和防止塌陷，通过对隧道施加预应力，可以减小隧道的变形，提高其抗裂性能，并且，预应力还可以提高隧道的抗滑性能和抗震性能[1]。

二、预应力施工技术的施工方法和要点

（一）施工方法

1、预应力筋的设置

在桥梁和路面中设置预应力筋是预应力施工技术的关键步骤，预应力筋的设置需要根据桥梁和路面的设计要求进行精确的计算和布置。预应力筋通常采用高强钢丝、钢绞线或钢筋，其规格和数量需要根据桥梁和路面的承载能力、跨度、材料性能等因素进行确定。预应力筋的布置需要保证其在桥梁和路面中的应力分布均匀，以提高桥梁和路面的承载力和耐久性[2]。

2、张拉设备的选择与安装

张拉设备是预应力施工技术的重要工具，用于对预应力筋进行张拉和锚固。张拉设备需要根据预应力筋的规格和数量进行选择，确保张拉设备的张拉力和速度满足设计要求，同时，张拉设备的安装需要牢固可靠，避免在张拉过程中发生安全事故。

3、张拉工艺

张拉工艺是预应力施工技术的核心，包括张拉力的控制、张拉顺序、张拉时间等。张拉力的控制需要根据预应力筋的设计强度和伸长量进行精确计算，确保预应力筋在张拉过程中达到设计强度；张拉顺序需要根据桥梁和路面的结构特点进行确定，通常先张拉主筋，后张拉次筋；张拉时间需要根据预应力筋的应力松弛情况进行确定，确保预应力筋在张拉后保持足够的预应力[3]。

4、锚固

锚固是预应力施工技术的重要环节，用于将预应力筋锚固在桥梁和路面中，使其承担外荷载。锚固需要根据预应力筋的规格和数量进行选择，确保锚固设备的锚固力和耐久性满足设计要求，并且，锚固设备的安装需要牢固可靠，避免在桥梁和路面的使用过程中发生锚固失效[4]。例如，在桥梁梁板中，锚固设备可以通过锚具固定在梁板上，通过张拉设备进行张拉，使预应力筋产生预应力。

5、灌浆

在预应力混凝土结构中，灌浆的作用主要有两个：一是通过灌浆使预应力钢筋和混凝土形成整体，提高结构的承载能力；二是通过灌浆保护预应力钢筋，防止其腐蚀。在施工过程中，灌浆材料、灌浆设备和施工工艺的选择都非常关键。灌浆材料应具有良好的流动性和耐久性，以确保结构的稳定性；灌浆设备应能保证灌浆的均匀性和密实性；施工工艺应严格按照设计要求和施工规范进行，以确保灌浆的质量。

（二）施工要点

1、施工前的准备

在预应力施工前，需要进行详细的施工组织设计和技术交底，确保施工人员对预应力施工技术的原理、方法和要点有充分的了解，并且，需要对桥梁和路面的施工环境、材料、设备等进行检查，确保其满足预应力施工的要求。预应力施工需要专业的技术人员和施工人员，这些人员应经过专业的培训，掌握预应力施工的技术和方法，以确保施工质量和安全。除此之外，施工人员应对施工场地进行清理和准备，确保施工场地平整、干净，无障碍物，同时，施工现场还应设置安全防护设施，确保施工安全

[5]。

2、质量控制

在预应力施工过程中，需要严格执行质量控制措施，确保预应力施工的质量，例如对预应力筋的设置、张拉设备的选择与安装、张拉工艺、锚固、灌浆等环节进行严格的质量检查和记录，确保各个环节的质量符合设计要求。除此之外，施工材料应按照设计要求进行选择和采购，并经过质量检验，确保质量合格，材料选择应由专业的材料工程师进行，选择过程应考虑材料的性能、价格、供货能力等因素。与此同时，材料应按照要求进行储存，确保其性能不受影响，材料储存应由专业的仓储管理人员进行，储存条件应符合材料的储存要求，如温度、湿度、防潮等。

3、环境保护

在预应力施工过程中，需要严格执行环境保护措施，减少对环境的影响，同时，需要加强对施工设备的节能和减排管理，减少能源消耗和排放。为了更好地实现环境保护，在公路工程中应用预应力施工技术时，可以采取以下措施：尽量选择环保材料，减少对环境的影响；优化预应力施工工艺，减少噪音、粉尘等污染，提高施工效率；妥善处理预应力施工过程中的废弃物，避免污染环境；在预应力施工中，采取节能减排措施，减少能源的消耗和排放。通过以上措施，可以在公路工程中更好地实现环境保护，提高预应力施工技术的可持续发展[6]。

三、结语

预应力施工技术在公路工程中的应用具有明显的优势和潜力，通过在桥梁和路面中设置预应力筋或预应力钢束，可以提高桥梁和路面的承载能力，延长使用寿命，降低维护成本，提高施工质量，从而为公路工程的施工技术和管理提供参考。然而，预应力施工技术也存在一定的缺点，如施工复杂、成本较高、对环境影响较大、施工风险较高等。因此，在实际应用中，需要根据具体情况综合考虑，以实现公路工程的最优化设计、施工和管理。

参考文献：

[1]黄培军.公路工程施工中预应力施工技术的应用研究[J]. 建筑工程技术与设计,2020(31):3344.

[2]刘焱东.公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用研究[J]. 运输经理世界,2021(26):118-120.

[3]龚万林.预应力施工技术在公路工程道桥施工中的应用研究[J]. 建筑与装饰,2022(18):190-192.

[4]樊世兵.公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用研究[J]. 工程建设与设计,2021(3):157-158,161.

[5]夏伟.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用研究[J]. 中国住宅设施,2021(2):127-128.

[6]张志达.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用研究[J]. 建筑与装饰,2021(9):112.