试析预应力混凝土在路桥施工中的应用

试析预应力混凝土在路桥施工中的应用

孟朝辉

保定市徐水区交通运输局 河北省 保定市 072550

摘要：近年来，我国路桥工程发展迅速，建设项目不断增多、难度也在增大，工程质量安全要求也在提升。为此，很多从业者将研究的重心放在提升路桥施工质量上。预应力混凝土技术在强度、刚度及抗渗裂方面都有很好的表现，可以弥补路桥工程混凝土裂缝问题，提升路桥工程的安全性，延长路桥工程的使用寿命。因此，当前很多路桥工程都开始引入该技术，以提升路桥施工质量。本文基于试析预应力混凝土在路桥施工中的应用展开论述。

关键词：试析预应力混凝土;路桥施工;应用

引言

伴随我国基建能力和公路事业的飞速发展，公路向河湖和山地区域大举进发，路桥项目作为公路项目的重要组成部分其工艺技术亦日新月异，不断发展，一大批新技术，新工艺的探索、提炼和应用。预应力混凝土后张拉工艺因其提高路桥载承力、持久性以及工艺相对简洁等优点，越来越多地为路桥建设项目所采用。基于案例的路桥混凝土预应力后张拉工艺总结探讨，对同类工程应用有参考价值。

1预应力混凝土后张拉工艺概述

预应力混凝土后张拉工艺通常是指混凝土构件正式承受载荷前，利用高强度钢筋对混凝土重点承力部位加施压力，借以强化钢混构件可以始终胜任该种应力状态，从而达成和提高钢筋混凝土构件超强耐久承荷能力的一种工程技术。提前加施应力还能够部分抵消结构体所承受的在建期不稳定载荷，进而大大降低路桥施工操作中或者成桥后发生裂缝的概率。预应力混凝土后张拉工艺可以使路桥混凝土结构体最大承拉储力达到0.1mm/m～0.15mm/m，该值是常规混凝土结构承拉储力的4倍～8倍。只有在混凝土构造所承担的拉力或者载荷超过此应力范围时，相关结构体才会发生裂开病害。正因为混凝土预应力后张拉工艺的功效优势，该工艺时下已被越来越多应用于我国路桥项目建设中。

2预应力混凝土施工技术

预应力混凝土技术是一种新型施工技术，与传统混凝土施工技术相比，此技术可以减小路桥工程出现混凝土裂缝的几率，提升路桥各构件的承载能力。在应用预应力混凝土施工技术时，工作人员应结合项目需求与混凝土受拉区范围，预先设置压力承载力数值，之后张拉钢筋，这样可以减小钢筋张拉时的回缩，增强混凝土受拉区的压力承载力。经过长时间的预压受力，混凝土具有一定的“耐受”性能，即使所受载荷力度仍在增加，混凝土也可以抵消部分受拉区的预压力，进而在一定范围内混凝土可以适当伸长，且不会出现裂缝，避免路桥因裂缝问题导致的质量问题，提升工程质量。

3预应力混凝土的优缺点

预应力混凝土还具备较好的刚性和抗裂性能，从施工成本的角度上看，预应力混凝土能够在一定程度上节省钢筋、混凝土的使用，实现整个施工结构自重的减轻，此外预应力混凝土还能够提升整体构件的稳定性能，不仅能够保证单结构抗压性的提高，对于周围混凝土结构的抗压性也存在着带动的作用。但是预应力混凝土的施工工艺较为复杂，对施工人员的操作要求较高，需要施工单位配备一套专门的设备才能够施工，相比传统的混凝土结构施工，预应力混凝土施工所需费用要高出很多。此外，预应力混凝土中钢筋的强度会发生变化，其耐火性也随之降低。

4预应力混凝土在路桥工程中的应用

4.1材料要求

（1）对预应力钢筋的要求。首先预应力混凝土中所应用的钢筋强度要高，如果钢筋的强度不高，那么预应力工序也就失去了意义，其次钢筋要与混凝土之间存在良好的粘结力，尤其是在先张法中如果钢筋不具备良好的粘结力，施工人员应利用扭曲、刻痕等方式强化钢筋的粘结力，最后是对钢筋塑性和再加工性的要求，一般情况下钢筋的强度越高其塑性和再加工性就越低，所以钢筋构件的合理选择直接决定了预应力混凝土的施工效果。（2）对预应力混凝土的要求。要求混凝土的强度与所应用的钢筋强度相适应，且将具备早干、快硬的特点。早干、快硬的混凝土材料不但能够实现预应力混凝土压力的尽早施加，而且从施工进度的角度上看，一方面提高了张拉机具等设备的利用率，另一方面加快了整个路桥工程的施工进度。

4.2选择锚具

预应力张拉有两种：先张法和后张法。预应力锚具按照张拉类型确定。以后张法为例，后张法施工所需锚具主要是机械固定锚与摩阻锚固。完善一些钢制材料端部位置时，需要使用机械固定锚进行加工，机械锚固具有实用性强、损失低、使用便捷、不易受外界环境干扰等优势，主要应用于高强度钢丝或钢筋内部施工。摩阻锚固应用性能良好，种类众多，与楔形锚具配合下，预应力钢材拉紧效果更好。摩阻锚具具有吨位大、形式多、穿索简洁等优势，劣势是应力损失较大，连接与重复张拉便捷度低。综上，各锚具使用范围不同，锚具选择时，工作人员应结合工程实际情况做好锚具的选择。

4.3钢绞线装配

钢绞线装配重点包括对钢绞线的裁料、成束、编束以及穿束等等，要重点做好下述几项工作:(1)依据实际工程需要，预应力筋的裁料长度给予计算确定，然后进行割切，预应力筋割切时要注意保持其平直，防止预应力筋的表面污染、损坏，裁料前割切口两端5em区域要以铁线扎绑好，之后以无齿锯割切。(2)钢绞线成束前，要进行平直梳理，以避免缠绕，要注意避免在成束或移动中发生碰伤、污染，整理平整裁料场地，可在钢绞线下垫以彩条布或方木，避免钢绞线成束期间碰触地面，防止其受潮生锈，当然亦不可直接在地面拖拽钢绞线，避免其污染和磨损。(3)应预制裁料简易铁笼，裁料前把钢绞线放在铁笼中，然后逐条盘卷抽出，以防止钢绞线因弹力弹出而伤人。第四，编束尽可能保持钢绞线理顺和松紧同步，然后以18号铁线按1m～1.5m间隔给予扎绑。

4.4抗裂控制方面的应用

当前在道路桥梁工程的施工过程中，各种先进的技术已经被广泛应用到其中，其中针对路桥荷载力的设计是十分重要的，通过对连续多跨预应力混凝土结构的应用，能够有效提高路桥的整体荷载力。在荷载作用下，路桥的受力设计和施工作业需要遵循一定的设计标准，要从路桥施工的横向和竖向方向共同进行受力控制，加强对预应力混凝土块的有效应用，保证路桥的整体承载力。通过控制路桥施工中的混凝土质量，分析混凝土可能产生裂缝的原因，控制好混凝土的施工温度。例如，在控制好混凝土整体承载力的同时，需要做好张拉控制，固定好预应力筋，将表面的杂质清理干净，固定好钢绞线。另外，针对桥梁的抗裂控制方面，还需要结合路桥工程施工的具体地理位置，考虑该地区的气候环境条件，加强对混凝土施工质量的控制，确保对预应力筋的应用，防止混凝土产生裂缝。

结束语

结合路桥工程案例，围绕支撑架模板搭建、管路装配、钢筋扎绑、钢绞线装配、预应力拉张操作、管路压浆、封锚、混凝土调拌、筑浇及养护等方面详细总结路桥预应力后张拉工艺操作要点。我们知道，随着新材料新技术的不断涌现和发展，预应力后张拉工艺也会不断开辟新的技术方式和境界，不断为我国路桥施工技术实现和发展发挥越来越重要的作用。

参考文献

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