高速公路路桥施工中预应力技术的应用技术论文
摘 要：高速公路建设是保障社会发展步伐的必要条件，其工程质量不仅关乎经济发展，也与交通顺畅和生命安全紧密相关。将预应力技术应用到高速公路的路桥建设施工中，不仅能显著提升施工水平和路桥建设质量，也是提升施工单位企业形象和品牌影响力的强有力措施。
关键词：
高速公路建设是保障社会发展步伐的必要条件，其工程质量不仅关乎经济发展，也与交通顺畅和生命安全紧密相关。将预应力技术应用到高速公路的路桥建设施工中，不仅能显著提升施工水平和路桥建设质量，也是提升施工单位企业形象和品牌影响力的强有力措施。在高速公路的路桥工程建设过程中运用预应力技术进行施工时，其技术控制的要点在于预应力钢绞线、锚具、受弯构件、现浇砼、箱梁钢绞线预应力的应用，笔者将从多年的从业经验出发进行详细论述。
1. 预应力概念及技术特点
1.1基本概念
预应力是对结构中的受力情况加以改善，通过对结构实施预加压应力实现对结构中因外部荷载所产生的拉应力的部分或者全部抵消，进而实现对结构安全及稳定性的有效维护，该技术多用于砼结构中。在砼的受拉部位，在外部荷载作用以前预先施加一定的压应力，以实现对外部荷载引发的拉应力的缓解或抵消，降低砼结构中裂缝发生的几率，或者使裂缝更晚一些出现[1]。
1.2技术特点
（1）提高钢筋砼的性能。该项技术具有一定的先进性并在高速公路的路桥建设中得到了大力推广和使用。该项技术与钢筋砼结构的相互融合，不仅能在满足强度和刚度的前提下显著减小砼构件的截面面积和材料的使用量，进而降低设计工作难度和施工周期，还能促使施工企业不断改进施工工艺和技术水平，降低路桥工程的自重力，避免砼结构出现裂缝，保障工程建设的质量和外观形象的良好，提高施工企业在建筑行业的竞争力。
（2）有利于路桥受力能力的提高。路桥建设工程的设计环节中必须综合考量工程效能、外观形象、具体的施工位置以及周边环境，还要与城市规划等其他领域相协调，所以在保障桥梁承载能力的基础上，桥梁空间结构要尽量降低。这就要求在结构设计时对路桥结构的受力分析和计算必须精准无误，对设计质量的要求非常高。路桥结构设计中采用预应力技术不仅有一定的容错率，降低了设计难度，同时也提高了工程设计的质量。
（3）延长路桥的使用寿命，提高其耐久性。路桥工程建设所用材料对外界环境不良影响因素的抵抗能力直接关系着路桥工程使用寿命以及耐久性。砼结构在自然环境中风吹日晒、温度变化的影响以及汽车等移动荷载的长期持续作用下，桥梁的耐久性和使用寿命面临严峻挑战，该项技术与钢筋砼的成功结合为路桥达到预设使用年限提供了强有力的技术支撑。
2 高速公路的路桥工程中预应力技术的应用
目前路桥工程施工中以钢筋砼结构为主，预应力技术的实际应用体现在预应力钢绞线的选用、施工加固、锚具选用、受弯构件、现浇砼以及箱梁的钢绞线等方面。
2.1预应力钢绞线的选用
预应力钢绞线选择和使用的合理与否对该项技术优势的发挥具有极端重要的影响，更加关系着路桥稳定和安全。当前施工实际中常用的钢绞线种类繁多，其中松弛型钢绞线以其成本造价低和优良的耐用性在施工实际中使用最频繁。将伸长率、截面尺寸、极限荷载等技术参数与经济因素和施工要求等进行综合全面的考量，在保障强度需求和实用性能的同时，减小钢材使用量，达到控制工程成本和造价的目的[2]。
2.2锚具的选择
选择锚具时，要从施工实际和预应力需求等角度出发，通过论证和试验，选定合适的锚具。通常采用方法有先张法与后张法。先张法是浇筑砼之前对预应力钢筋实施张拉，并将其暂时锚固于钢模或者台座上，然后再实施砼的浇筑作业，等砼固化凝结强度达其设计值约3/4且砼与预应力钢筋粘结达特定程度时，将预应力钢筋放松，在砼对预应力钢筋的约束和粘结作用下，开展后续施工工序[3]。
后张法的工序有所不同，首先浇筑砼构件，在此过程中预留出对应孔道，等到砼固化凝结的强度达到设计强度的80%时，将预应力钢筋穿进预留孔道内，然后对其实施张拉处理后锚固于构件端部，进而形成预应力砼构件。在该种方法下可供选择的锚具有机械型和摩阻型两类。当选择用机械型锚具时，其适用范围广，但需额外考虑是否对预应力锚具的端部进行机械加工和处理，该种类型的锚具在单根或者多根的钢绞线组合中均适用，且连接方便、应力损失小。而与机械型锚具相比，摩阻型锚具施工难度偏大，但具有可快速穿梭作业的优势[4]。
2.3受弯构件
由于高速公路的路桥多需跨越河流或者田地以悬空高架的形式发挥其功能，所以受弯构件在路桥结构中居于特别重要的地位。受弯构件多以碳纤维材质为主，砼的应变增量是其受弯构件首要的限制因素，当砼初始应力状况发生改变时，就会立即对受弯构件产生或大或小的损坏，碳纤维材质的高强特点就难以全面发挥出来，出于对该问题解决途径的探寻，考虑首先把对受弯构件施加特定的预应力和碳纤维贴片的粘贴同步进行，由此，碳纤维就具备相应程度的预加拉应力，受弯构件内预应力的存在使得路桥工程更具稳固性[5]。
2.4现浇砼
路桥工程砼施工多采用现浇的形式，预应力技术的应用要点主要有：
（1）砼浇筑后，在振捣时振捣棒在砼中的插入要快速及时，同时要充分考虑砼原材料的具体特性，对振捣时间进行确认和严格把控，振捣结束以后在拔除振捣棒时要注意缓慢进行，以免砼在没有凝结的情况下产生过震或者侧震现象。尤其是在砼浇筑时对其实施必要的二次振捣或者二次抹面处理，以帮助其中多余水分及时排除。所以，为保障砼浇筑成果的质量，就要对施工技术和工艺进行优化和严格细致的管控。
（2）砼固化成型以后要及时对其采取蓄水保温等养护措施利用麻袋等材料优良的保水性能，将浸湿的麻袋铺盖在砼表面以实现保温及养护的功效。另外需要加强注意的是地基基础受砼模板刚度的影响作用十分明显，模板施工中必须通过专业化的方法和手段对模板进行必要且到位的处理，充分保障在砼凝固、后续施工以至路桥投用以后地基和结构整体的稳固。
（3）在对砼多余水分进行排除时，要注意处理方法的科学性和可行性，要全面保证不对已浇筑的砼外观及质量带来负面影响，一般是借助木屑抹面的操作方法就砼水分富余的部位展开压实及抹平[6]。
2.5箱梁钢绞线中预应力的应用
高速公路的路桥建设施工中箱梁结构占了相当程度的比例，在对箱梁实施张拉钢绞线的作业时，重点需要对绞线延伸量以及张拉应力的大小两个指标进行重点控制，不同绞线的张拉顺序和各自的张拉强度必须得到严格精准的控制和管理。特别是在雨季施工时，要提早掌握天气的变化情况，对绞线的穿行通道实施预先压浆等必要处理，压浆过程一般借助于活塞式的压浆泵实施作业，其操作的关键点在于对浆体的控制和处理，必须根据技术标准和规范规定实施细化、精确的把控。
3结语
在对高速公路的路桥工程进行设计之初，建设单位应该组织设计单位对工程拟建地点进行实地踏勘，使设计人员准确、全面地掌握路桥工程的总体建设思路和大致情况，对施工建设中可能存在的难点和问题进行系统、细致的论证和分析，探寻有效解决途径，把预应力技术合理、高效地运用到工程设计中，充分发挥其应有的功能和优势，使结构在预应力的保护作用下对外界荷载造成的内部应力进行消化和抵抗，降低构件产生裂缝或者其他质量缺陷的可能性，为路桥投用后工程效能的正常发挥提供更加有力的保障，也使路桥耐久性及寿命得到提高，使路桥整体效益最大化。并且，在路桥工程后期的加固施工环节运用预应力技术对路桥薄弱部位加以巩固和强化，可最大程度地实现预定使用年限，增强路桥运营的耐久性。预应力技术在大力的推广和使用过程中，也会促进自身的改良和完善，该项技术必将迎来更广阔的应用空间。
参考文献：
[1]李鑫.预应力技术在高速公路桥梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技，2014，（5）：105.
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