路桥工程中预应力混凝土技术的应用浅谈

路桥工程中预应力混凝土技术的应用浅谈

刘伟石海

关键词：路桥工程；预应力混凝土技术；应用

路桥工程建设是社会经济发展的需求，而随着汽车等私家交通的增加，公路系统的交通压力会逐渐扩大，这给路桥工程建设提出了巨大的挑战。在路桥工程建设过程中，会受到地质条件、气候气象以及施工技术的影响，其施工难度较大，设计者对于路桥工程力学结构的稳定性有着极为严格的要求[1]。预应力混凝土技术是路桥工程施工的核心技术，可分为粘结预应力体系和无粘结预应力体系，该技术体系解决了工程建设中的一些实际问题，且工程结构的摩擦损失比较小，能够满足路桥工程在抗裂性能、刚度、强度的要求。在施工过程中，应该加强施工技术质量管理，提高施工队伍的整体素质，这样才能够有效发挥预应力混凝土技术的优势。

1.预应力混凝土技术的应用优势

预应力混凝土技术是在路桥工程中极具应用潜力的一项技术，是指在工程结构构件承受外荷载之前，对受拉模块中的钢筋，施加预拉应力，这样能够有效减少振动和弹性变形，提高构件的刚度，增加构件的耐久性，有效推迟裂缝出现的时间[2]。根据其施工工艺，预应力混凝土可被分为全预应力混凝土、部分预应力混凝土、预应力筋平衡荷载混凝土、无粘结部分预应力混凝土和高效预应力混凝土。具体来说，预应力混凝土施工技术的优势体现在以下几个方面：

1.1抗裂性能好

抗裂性能好是预应力混凝土技术的核心优势，在混凝土结构构筑时，通过人工加力的方式对钢筋进行张拉，利用钢筋的回缩力在混凝土受拉区内预先施加一个预应力，使得混凝土构件在承受外荷载时产生的拉力能够与受拉区预压力抵消，限制混凝土伸长，从而提升混凝土结构的抗裂性能[3]。路桥工程在投入使用的过程中，会受到外力的作用，导致混凝土变形乃至开裂，而在这种情况下，预应力混凝土受拉区中的预应力与外力相抵消，使得混凝土结构处于受力平衡状态，基本无开裂的可能。

1.2耐疲劳性能强

在传统混凝土施工技术中，混凝土结构受到外力作用，就会产生裂缝，继而导致路桥工程抵抗外界风雨侵蚀的能力降低，结构内部的钢筋锈蚀，其耐久性和强度大大降低，工程使用年限缩短。而在预应力混凝土结构中，由于其结构特点和力学特性，在试用阶段即使受到较大的外力作用，其变化幅度也是比较小的，混凝土结构具备机枪的耐疲劳能力。同时，在桥梁工程中，由于整体结构较为细长，对于外界作用力的承受能力较低，其稳定性脚超，而预应力混凝土中的钢筋结构由于施加了纵向受力的缘故，不容易被压弯，而且整体结构的抗压能力较强，结构稳定性极高。

1.3抗剪性能好

科学实验表明：在预应力混凝土中，纵向预应力钢筋可发挥锚栓的作用，抑制构建内部斜裂缝的出现与开展，而预应力混凝土梁的曲线钢筋合力的竖向分力可部分地抵消剪力，提升整体抗剪性能。在土木工程中，整体工程结构会受到较大的剪力，影响到工程内部的稳定性，而预应力混凝土结构中的预应力锚固，能够避免结构内部斜向裂缝的出现及变形现象的产生，有效降低剪力效应。而且，在部分预应力混凝土中，由于配置了非预应力钢结构，能够提升结构延性，以及反复荷载作用下的承受能力，能够合理控制裂缝，使得工程具备较强的抗震性能[4]。

1.4节省材料

在预应力混凝土施工技术中，所采用的均为高强度材料，因此钢筋用量较少，构建截面尺寸较小，结构自重大大降低。由于预应力混凝土结构的特点，节省原材料，自重低，在大跨度和重荷载结构中具有较大的应用价值。在路桥工程建设过程中，可以应用预应力筋平衡荷载混凝土结构，做成大跨度结构，这样在增加使用面积的同时，减少混凝土、钢筋等原材料的用量，从而减轻结构自重，并提升其抗震、抗裂性能，实现结构性能优化和造价优化的双重目标。

2.路桥工程中预应力混凝土技术管理策略

2.1合理设计预应力混凝土结构

在预应力技术在应用过程中，需要加强对于预应力混凝土结构及相关参数的控制，以防桥梁或公路在投入使用后发生变形，埋下安全隐患。在工程设计前期，设计部门就应该根据前期采集的基本信息，参照安全、生态、技术创新的原则，对路桥工程结构进行合理设计，根据预应力混凝土技术应用准则，设置科学合理的工程基础参数，选择合适的混凝土结构，例如，对于恒载小、活载大，且反复荷载作用值较小时，应该采用部分预应力混凝土结构。在设计工作完成后，由施工单位按照此次工程建设的时间、造价预算以及施工环境等条件，对设计图纸进行审核，看设计图纸是否规范，探究设计方案是否合理。

2.2加强混凝土原材料管理

混凝土由水泥、集料、外加剂、矿物掺和料等多种物质混合组成的，设计好施工方案后，应根据强度要求选择合适的原材料，根据工程的抗性要求进行配比。为了满足设计需求，应制定详细的采购计划，将要采购的混凝土原材料的名称、数量、型号进行详细准确的标注，进库时进行质量审核，加强原材料的储存管理，并且在使用前再次进行质量审核。在施工前，由专业的测试部门进行地质勘测，得到混凝土坍落度等配合比参数，根据路桥工程的性能设计，综合混凝土搅拌运输过程中的坍落度损失情况，设计混凝土配合比，进行混凝土搅拌施工。

2.3注重灌浆、封锚施工技术管理

灌浆、封锚是预应力混凝土施工技术实施的关键性程序，在施工时，应该严格按照施工技术准则进行操作。在灌浆施工时，由于预应力钢筋受到较大的拉应力，因此要做好保护措施，先行落账预应力钢筋的拉应力，然后迅速往钻孔内灌浆，并且严格控制灌浆的速度，采用合理的技术措施保证混凝土结构的紧实度和均匀度。同时，为了保证工程质量，在施工是应该严格控制混凝土材料配比，在灌浆、封锚前对混凝土坍落度进行检测，严格控制灌浆的时间，同时清洁钻孔，并且保证其湿润度。

3.结语

路桥工程是一个系统性的建设项目，随着土木工程行业的发展，其施工质量要求不断提升，在工程建设过程中引进新型的施工技术，加强技术管理，对于提高工程建设效率和质量具有积极意义[5]。混凝土是土木工程建设的基础材料，而预应力混凝土技术是一项基于混凝土结构应力优化的施工技术，在路桥工程性能改良及工程效益优化上具有积极的作用。在路桥工程建设过程中，应该合理应用预应力混凝土技术，选择合理的桥梁力学整体构造，遵循桥梁设计原则对各个部位进行优化设计，同时，加强技术管理，在施工阶段，加强各个施工环节的技术质量控制，严格按照技术质量管理的规定进行施工管理，采用科学的管理方式对施工进程进行严格控制。

参考文献：

[1]陈叶辉.路桥工程中预应力混凝土技术的应用[J].江西建材，2014，21：158.

[2]林卓贤.预应力混凝土路面施工技术在路桥工程中的应用[J].福建建材，2015，04：57-59.

[3]刘军.工民建施工中预应力混凝土技术的应用与分析[J].科技创新与应用，2015，19：251.

[4]余海泳.浅谈后张法预应力混凝土施工技术在工程中的应用[J].广东建筑装饰，2005，05：35.

[5]丁红岩，刘鹏，郭耀华.预应力混凝土梁分期张拉技术试验[J].中国公路学报，2015，11：67-72.