预应力桥梁施工技术探究
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摘要：“十五”时期以来，以路桥为代表的基础设施建设的步伐加快，也为预应力技术在桥梁施工中得到广泛应用提供了应用条件。随着预应力技术逐渐的推广，工程界对预应力技术的研究也越来越多，越来越深入。本文从介绍预应力理论出发，重点探讨了当前预应力技术在桥梁施工中的具体应用，并从施工角度谈了预应力混凝土施工管理。
关键词：桥梁施工；预应力技术；加固；存在问题
进入新世纪尤其是“十五”时期以来，我国国民经济发展驶入了高速发展的快车道，支撑国民经济快速发展的基础设施建设步伐因此也得到加快。《国家中长期铁路网规划》和《国家中长期交通运输规划》等一批涉及交通基础设施的规划预示着路桥建设必将迎来新一波跃进浪潮，而且对路桥施工质量也提出了更为苛刻的要求，因为近几年各地陆续出现的桥梁垮塌或断裂等事件给路桥施工质量和施工安全问题敲响了警钟，随着这其中既有人为因素，但也有施工新技术应用不到位的问题。随着桥梁工程技术的日益发展，我们必须调整思路，借助现代路桥施工技术来提高路桥施工的科学性和技术水平。当前在桥梁施工领域面临的突出难题是如何提高路桥设计承载力，对此需要我们充分运用好现代路桥施工技术来针对性地提高路桥承载力和设计使用寿命，确保桥梁不因技术问题而出现质量问题，以更好地支撑国民经济的快速发展。预应力混凝土技术具备高抗裂能力、高抗渗性能及高刚度、高强度等优点，这些优点对解决桥梁施工中容易出现的承载力不足而致断裂问题具有显著的应用优势。本文从介绍预应力技术概念出发，重点探讨了当前预应力技术在桥梁施工中的具体应用，并从施工角度谈了预应力混凝土施工管理，对桥梁施工来说具有一定的借鉴意义。
一、预应力技术概念
在路桥工程中，预应力技术的工作原理是在混凝土工程中应用预应力技术，构建预应力混凝土构件，借助混凝土构件产生的预应力状态来减小或抵消外荷载所引起的拉应力，也即借助混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足缺陷，以此达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。
在路桥工程中预应力混凝土结构上，采用高强度钢材和高强度混凝土，可以使预应力混凝土构件具备抗裂能力强、抗渗性能好、抗剪能力和抗疲劳性优异的特点，并达到节约钢材、混凝土，减小结构截面尺寸，降低结构自重，防止开裂和减少挠度的目的。对桥梁工程来说，预应力混凝土施工技术兼具了经济与美观的特点，这在把桥梁作为城市景观工程的城市规划中有着绝佳的应用前景。
二、预应力技术在公路桥梁施工中的具体应用
（一）预应力技术在受弯构件中的应用
受弯构件中应用预应力技术主要基于混凝土加固的目的。考虑到碳纤维具有较高的强度且施工操作简单，所以采用粘贴碳纤维片材对钢筋混凝土受弯构件进行加固的方法得到了广泛的推广和应用。但由于加固前结构已存在初始内力，而且混凝土已有初始的压应变和拉应变，当压区混凝土压应变达到混凝土的极限压应变时构件便达到极限承载力，也可以说，从加固到构件达到极限承载力，混凝土的应变增量决定了碳纤维片材的最终应力，因此，倘若初始应变较大而构件破坏时碳纤维片材的应力较小，就不能充分发挥碳纤维片强度高的优势，对此可在粘贴碳纤维片材时，先对碳纤维片材施加预应力，使其具有一定的初始拉应力，从而提高构件破坏时碳纤维片材的应力，使其作用得到发挥。
（二）预应力技术在加固施工中的应用
桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有桥梁的承载能力，借此来延长其使用年限，适应高强度的桥面作用力的要求。其改造的主要技术途径有加强薄弱构件增加辅助构件，改变结构体系，减轻恒载；固墩台及基础等。常见的加固方法有桥面补强层加固法、增大截面与配筋加固法、体外预应力加固法、粘贴钢板加固法、改变结构受力体系加固、增加横向联系加固法度、粘贴碳纤维布加固法等。实际上，混凝土卸载的目的就是为了减小加固施工时混凝土的初始应变，路径是可预先对构件施加预应力，使受压区产生拉应力，同时受拉区产生压应力，减小构件在初弯矩作用下的拉应变和压应变，以提高构件达到极限承载力时的应变增量和加固钢筋的应力，使加固钢筋的效果得到充分发挥。
（三）预应力技术在钢筋混凝土多跨连续梁的应用
多跨连续梁有正弯矩区和负弯矩区，一般支座处为负弯矩，跨中为正弯矩。当梁的抗弯承载力和抗剪承载力不满足要求时，需要进行加固处理，跨中正弯矩区抗弯承载力不满足时，可用粘贴碳纤维的方法进行加固。
三、预应力混凝土施工过程管理重点
预应力混凝土结构在路桥工程的应用不仅需要在设计阶段进行严格的控制与有针对性的设计验算，还需要针对预应力混凝土结构特点等进行科学的施工管理，以此保障预应力混凝土结构路桥工程施工质量。
预应力混凝土结构的施工过程管理首先要以材料的管理作为基础，根据工程设计要求对进场材料进行验收检验，以此保障进场材料质量符合设计要求。另外，由于预应力混凝土结构对所采用预应力筋要求较高，因此必须进行严格存放管理，以此保障预应力筋存放过程不受潮湿、光照暴晒等因素的侵蚀，保障施工用材料的质量。此外，对施工过程中预应力筋的切割也要严格按照规范操作，一般通过砂轮锯或切断机进行截断以免电弧切割等方式对预应力筋造成损伤。除此之外，路桥施工企业还要注重对预应力混凝土施工技术的管理。要仔细谨慎对设计图纸、施工方案的分析比对，掌握工程施工过程中的各项控制重点，为把控路桥工程预应力混凝土结构的施工力度和方向打下基础。需要注意的是，预应力混凝土构件制作的技术要点必须熟悉，预应力筋张拉与放张的技术管理、灌浆与封锚施工技术等施工要点等技术管理工作重点，这对确保预应力混凝土结构施工质量至关重要。在实际施工过程中，施工企业还要根据工程实际情况以及设计方案、施工方案，按照技术要求和技术要点等进行科学的管理，主要保障施工质量符合设计要求，防止出现偏差。最后，路桥施工企业还应该注重对预应力混凝土施工技术的管理，这样才能更好的保证路桥工程预应力混凝土结构的质量，为后续的施工打下基础。
四、结语
本文从介绍预应力技术的概念入手，重点探讨了预应力技术在桥梁工程施工中的应用，发现预应力技术主要应用在桥梁受弯构件加固、混凝土加固和钢筋混凝土多跨连续梁加固中。随后又从施工阶段综述了预应力混凝土施工过程管理，主要从预应力混凝土结构设计、支撑预应力起效的材料管理以及最后的技术管理等方面分析了预应力施工时需要注意的要点。当然，预应力施工并非一气呵成，也存在着许多缺陷或障碍。预应力施工存在的主要问题一是波纹管堵塞，多是由施工单位未能按照施工规范操作或波纹管自身质量问题所致。二是后张预应力结构张拉力控制问题，张拉力失控出现长度误差。三是预应力结构张拉前出现裂隙问题，多是由干缩反复和温差骤变造成的。四是预应力钢筋孔道堵塞问题，多发生在后张法构件中，主要是抽芯过早而水泥砼未凝固所致。解决以上问题还需具体问题具体分析，作针对性解决，不过最根本的还是需要施工单位严格按照施工规范来操作，对每个工序、每个技术要点都做到严格执行落实，保证技术运用在合理的位置上，发挥其真正的效果来。
参考文献：
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