预应力技术在道路桥梁施工中的应用研究

2019-11-29孙丰财

建材发展导向 2019年19期

孙丰财

（济南城建集团有限公司，山东济南 250000）

1 预应力施工

桥梁工程是我国社会经济发展中非常重要的工程，而桥梁工程质量的好坏也会直接影响到社会经济的发展，预应力技术在桥梁工程中的应用可以提高桥梁工程的整体质量，这一技术主要是指在桥梁工程施工中，避免桥梁工程结构部件在使用中受外力影响而向工程设备施加的应力，这样做是为了保证使用部件可以与外界环境所产生的压力相平衡，从而实现延长桥梁使用寿命的目的。

2 预应力技术在道路桥梁施工技术中的应用

2.1 在混凝土构件中的应用

在道路桥梁工程中，混凝土构件是必不可少的，是重要组成部分，其质量直接影响着道路桥梁工程的整体施工质量。且混凝土构件也是开展预应力技术的和核心部分。一般来说，混凝土构件质量、结构大小是影响混凝土结构性能的关键因素。在混凝土构件中应用预应力技术时，先必须要加载一个原始压力，并保证所施加的压力一直处在混凝土结构中。这时，将施加原始压力的混凝土结构运用到道路桥梁工程中，原始压力会与其他应力就会相互抵消。用预应力技术处理混凝土构件后，其结构的弹性、强度得到了一定程度的提升。以混凝土多跨连续梁构件为例：多跨连续梁是桥梁工程施工中应用比较多的一种构件，其主要包含正、负弯矩区域，其中，正弯矩在跨中，而负弯矩处在支座位置。一般情况下，当道路桥梁抗弯或者是抗剪压力无法满足设计要求时，就需要做加固处理，若是正弯矩区域的抗弯或者是抗剪压力无法满足设计要求时，可以使用碳纤维粘贴的方式进行加固，该种施工方式施工过程较为简单，强度高，能够有效提升构件受到破坏时出现的碳纤维片材应力，能够在粘贴时，让其保持有初始拉应力，通过施加预应力，以满足混凝土初始拉应变与压应力要求。

2.2 在受弯构件中的应用

在道路桥梁工程施工中，普通混凝土的受拉性、受弯性比较差，加之混凝土自身的重力较大。若是将其应用在受弯构件中，很有可能会产生混凝土开裂问题。尤其是在大跨度的桥梁中，更无法保证混凝土的稳定。也正因为如此，预应力被引进到受弯构件的应用中。首先，预应力混凝土受弯构件的设计可依照如下流程:掌握设计资料、截面设计、确认预应力钢筋和普通钢筋的使用量、布置钢筋、截面复核、控制截面的正截面强度复核、斜截面强度复核、截面验算、应力计算、使用阶段的预应力钢筋应力和疲劳预算、裂缝宽度预算、变形预算、设计计算汇总。其次，需进行预应力混凝土受弯构件的计算，以保证受弯构件的应力能满足施工要求。其主要计算的内容包括混凝土的法向压应力及主压应力、钢筋的拉应力。

2.3 在桥梁路面中的应用

就目前而言，我国大多数道路桥梁仍是以混凝土为主。但是混凝土经过长时间运行后会出现开裂现象，影响到桥梁的安全。从上文中能够得知，利用预应力可以减缓混凝土的开裂。同样，在路面桥梁中也可以适当地引入预应力技术，应用预应力钢筋，约束路面结构，并借助钢筋、混凝土骨料间的粘结力，减缓路面混凝土的开裂速度。但仍需要对路面进行维护，以避免混凝土出现热胀冷缩现象，造成开裂问题。

一般路桥的预应力混凝土路面施工流程包括：1）施工准备。做好施工资料文件的收集与材料验收；2）安装模板。需先对模板进行清理，并上脱模剂，然后根据施工科学放置、绑扎、封堵等操作；3）现浇筑混凝土。注意混凝土原材料要科学保管，避免暴晒。混凝土搅拌要按照相关规程。随后，在浇筑时可利用水平仪测定高程，并利用全站仪进行墩身预埋钢筋的复测。在实际操作中，可采用台阶法进行混凝土浇筑；4）路面养护。完成混凝土浇筑后，一定要做好养护工作，避免高温曝晒、人为破坏。

3 预应力主要施工策略

3.1 下料处理

在处理下料工艺的时候，要求施工技术人员能够熟练掌握桥梁施工中的所有施工设备，了解相关的技术要求，严格遵守安全操作流程来进行施工作业，防止施工材料出现生锈、弯曲等现象，切割下料一般是采用数控切割机、半自动切割机等机械设备。提供切割的工件要求表面干净、平整。

3.2 压浆

预应力混凝土结构是桥梁工程质量的保障，而在这一结构中，预应力筋经常会出现腐蚀现象，造成这一现象的主要原因是因为施工的工艺和混合料配制达不到要求。压力灌浆一直是我国传统的灌浆手法。在浆体灌入的时候会有气泡出现，这些空隙在长时间的积累中，由于受到外部环境的影响，会在空隙内积攒水汽，而这些水汽中存在有害物质，这些有害物质会直接腐蚀建筑材料。尤其是我国的北方地区，在灌浆过程中，水会结成冰，而冰会导致管道出现裂缝。基于此，我们一定要对传统的压浆技术进行优化处理，使整个桥梁工程的质量得到进一步提升。