论文部分内容阅读
摘要：近几年来我国的路桥建设不断的增加，在路桥施工工程中，预应力技术得到很广泛的运用，但是伴随着应用的增多出现的问题也日益增多，这些问题产生的原因更是各式各样的。本文先简述预应力技术，然后将其在路桥工程施工中存在的问题及解决措施做简要分析，最后详细介绍了预应力技术在路桥施工中的应用作。
关键词：预应力技术；路桥施工；应用
Abstract: in recent years, the construction of the bridge in China continuously increased, in road &bridge construction engineering, get very prestressed technique extensively applied, but along with the increasing of the application of the problems are increasing, the causes of these problems is various. This paper first briefly prestressed technique, and then the road &bridge engineering in the problems in the construction of the measures and the solutions of the brief analysis, finally introduced the road &bridge construction prestressed technique in the application.
Keywords: prestressed technology; Road &bridge construction; application
中圖分类号：O434.19文献标识码：A 文章编号：
引言
经济的快速发展提高了对路桥的要求，针对现代经济发展所需的公路交通基础设施，我国公路建设正呈现出快速发展的趋势。积极运用现代路桥技术提高路桥施工质量以及提高路桥设计承载力是现代公路建设设计与施工企业面临的首要工作，运用现代路桥技术有效提高路桥设计使用寿命以及施工质量能够极大的促进我国经济的发展，促进我国公路工程建设的发展。预应力混凝土技术所具有的高抗裂能力、高抗渗性能以及高刚度、高强度等特点使得其在现代路桥公路中有着重要的应用，其对我国路桥工程受用寿命、承载力的提高有着重要的意义。
一、预应力技术概述
预应力技术是在结构承受外荷载之前，预先对将在外荷载作用的受拉区域施加压应力，以此改善结构的使用性能。预应力技术在路桥工程中的应用主要表现在预应力技术在混凝土工程中的应用，具体来说是在工程结构构件承受外荷载之前，施加预拉应力给受拉模块中的钢筋，用以提高构件的刚度，推迟裂缝的出现时间，使构件的耐久性增强。路桥工程中预应力混凝七结构通过使用高强度的钢材和混凝土，使预应力混凝土具有抗裂能力好、抗渗性能强、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的优点，还达到了节省原料，降低结构的截面尺寸和自重、防止开裂和减少挠度的目的，从而有效增加路桥工程施工质量和寿命，减轻路面维护工作的负担。
二、路桥施工预应力技术存在的问题
1、预应力结构砼张拉时机选择的问题
预应力混凝土强度的增长和弹性模量增长的速度一般都是不一致的，特别是近几年，为了提高混凝土早期强度而使用的早强剂，虽然能加速水泥水化速度、促进混凝上早期强度的发展，但是也进一步加剧了强度增长与弹性模量增长速度的差异。通常在浇注砼3d后就开始张拉预应力，不同步的强度增长和弹性模量增长导致张拉预应力的过程中砼的变形过大使预应力损失，降低混凝土结构的承载能力。
2、预应力超长束采用何种张拉工艺的问题
在大跨度(3—5跨，每跨30～50m)浇筑施工的过程中，连续箱梁底板预应力束处理多采用一端张拉的工艺。由于大跨度的预应力处理过程中需要面对很长的孔道，中间跨越了若干道箱梁的横隔板，只有经过试验才知道孔道摩阻。因此在大跨度（大于或等于30m）的桥梁在进行预应力施工过程中，要采用两端张拉的工艺，才能保障足够的跨中承载力，避免正截面裂缝的产生。根据交通部专门调查资料，已通车的公路桥梁中，几乎都出现过由于张拉工艺不适合而产生大量裂缝的现象。
3对张拉力的控制问题
张拉操作的伸长量规范要控制在±6％的范围之内，才能保证预应力施工作业的质量和效果。在实际施工过程中，施工队伍操作不够规范，预应力施工时对张拉力的控制不严，常采用1.5级油压计量张拉力，引起较大的误差，施工队伍的素质也是影响预应力施工作业质量的重要因素。一般张拉作业采用张拉力和预应力筋伸长量同时控制，有些张拉人员未经过培训就进入张拉作业施工中，不具备读表的能力，而计算预应力筋的伸长值也不准确，仪器选用的不当再加上人员的素质跟不上，使得张拉力极其容易失控，破坏了预应力作业的施工效果。
4、预应力钢筋孔道堵塞问题
先浇筑水泥混凝土，达到一定的设计强度后再张拉预应力钢材以形成预应力混凝土构件，利用这种方法，常会出现钢筋孔道堵塞问题，预留的预应力孔道堵塞，致使无法使预应力筋顺利穿过孔道，因此就会严重影响张拉的效果。出现这种问题，一般是因为水泥砼尚未凝固就抽芯，孔道强度过小而坍塌，或者水泥砼早已凝固，拔出的橡胶管断裂。
三、解决路桥工程中预应力技术相关问题的要点
对水泥砼进行预应力处理的时候，要找出预应力筋曲线坐标，定位孔道堵塞的位置。确定孔道堵塞的位置之后，要避开梁的主筋位置开孔，清除管内残留的水泥浆块。当预应力筋能顺利穿过孔道的时候，就可以开始张拉水泥砼，张拉完毕后使用膨胀水泥封闭打开的孔。要预防预应力钢筋孔道堵塞问题，可在施工前对施工的材料进行详细的检查，重点是检查波纹管有无质量问题，同时在施工过程中遵守操作规范，规范安装波纹管。为了控制好张拉力，可以对施工人员进行培训，使其具备一定的专业操作技能。为了避免预应力超长束处理出现问题，可以采用两端张拉的工艺，解决这个问题。而预应力结构砼张拉时间的选择应该根据混凝土强度增长和弹性模量增长的实际情况来决定。
四、预应力技术在路桥施工中的应用
1、预应力技术在受弯构件中的应用
钢筋混凝土上受弯构件要承受荷载作用下较大的作用力，因此需要采用强度较高的材料对其进行加固。在实际施工中，一般采取施工简单、强度较高的碳纤维，将碳纤维片材粘贴在预制的钢筋混凝土受弯构件上，使其得到加固，提高抗拒荷载作用变形的能力。将碳纤维贴片技术应用到实际设计和施工过程中还要考虑到受弯构件的初始内力，因为加固前混凝土已经具有一定的初始的压应变和拉应变，较大的初始内力的存在会使得受压区压应变达到极限压应变的过程比较短，此时碳纤维片材受到的应力较小，未发挥强度上的优势。因此要根据初始应变的大小来决定粘贴碳纤维片材时对其施加的预应力的大小，从而使得混凝土受压区压应变达到极限应变时提高碳纤维片材的应力，发挥碳纤维片材强度高的特点。
2、预应力技术在桥梁加固施工中的应用
道路桥梁的加固重点在于改善结构性能和增加构件的强度和刚度，利用预应力技术能够加强薄弱构件的承载能力，利用材料的高强度特性来从整体改善结构性能，从而恢复道路桥梁的承载能力，提高道路桥梁的服役年限。改造的典型办法有，在薄弱构件处使用辅助材料加强强度和刚度、减少作用在薄弱构件的荷载等。而通常加固方法可以用碳纤维布粘贴在构件或者混凝土面上、对薄弱构件进行预应力处理、利用钢板加固等。
3、预应力技术在钢筋混凝土多跨连续梁的应用
多跨连续梁有两种，正弯矩区和负弯矩区。一般支座处为负弯矩，跨中为正弯矩。需要加固处理的情况一般是在抗弯承载力与抗剪承载力不足的情况下，进行对梁的加固处理。加固方法有粘贴碳纤维、梁下加大截面等办法，当正弯矩区抗弯承载力不足，碳纤维粘贴法加固简便而且有效。而使用在梁下加大截面的办法来提高梁的承载力，不仅会改变原有的设计和功能，而且结构的自重也增加了。
4、预应力技术在鋼筋混凝土路面上的应用
预应力路面有两种，分为“单独型”路面与“连续型”路面。“单独型”路面的膨胀缝间隔较长，路面之间被膨胀缝隔开，并对路面施工所使用的钢筋进行预应力处理。在预应力处理的过程中，又有两种在钢筋上进行预应力处理的方法，按照施力顺序的不同，可分为先张拉钢筋后浇筑混凝土和先浇筑混凝土后预拉钢筋的办法，一般多采用第二种办法。连续型的路面因为具有无膨胀缝而得名，经过预应力处理之后的无筋路面的长度较长，按照施加预应力的方法可分为千斤顶加力和自加应力。自应力路面利用膨胀水泥的膨胀作用，混凝土硬化的时候体积增大，受到两端的约束，混凝土就产生了内压应力。千斤顶加力是一般用千斤积增大，受到两端的约束，混凝土就顶在两个锚固点之间加力固定。
结束语
路桥工程施工中的预应力技术应已经过几辈人的实践研究已经取得很大的进步，发展成为比较成熟的技术，但是在施工工程中，该技术的使用还是会因为各种各样的因素而出现问题，影响工程的使用质量。因此，广大的施工建设者在工作期间应该留心施工过程中的不足之处，进行深入分析，拿出解决方案，让路桥工程的质量得到有效地保障。
参考文献
【1】刘日伟．公路桥梁施工中预应力技术措施探讨【J】科技创新导报，2010．
【2】扬晓翔．公路桥梁施工中预应力技术应用【J】中国高薪技术企业．2010．
【3】刘浩，王嘉豪．预应力混凝土工程施工技术管理【J】．桥涵施工与管理2009，10．
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：预应力技术；路桥施工；应用
Abstract: in recent years, the construction of the bridge in China continuously increased, in road &bridge construction engineering, get very prestressed technique extensively applied, but along with the increasing of the application of the problems are increasing, the causes of these problems is various. This paper first briefly prestressed technique, and then the road &bridge engineering in the problems in the construction of the measures and the solutions of the brief analysis, finally introduced the road &bridge construction prestressed technique in the application.
Keywords: prestressed technology; Road &bridge construction; application
中圖分类号：O434.19文献标识码：A 文章编号：
引言
经济的快速发展提高了对路桥的要求，针对现代经济发展所需的公路交通基础设施，我国公路建设正呈现出快速发展的趋势。积极运用现代路桥技术提高路桥施工质量以及提高路桥设计承载力是现代公路建设设计与施工企业面临的首要工作，运用现代路桥技术有效提高路桥设计使用寿命以及施工质量能够极大的促进我国经济的发展，促进我国公路工程建设的发展。预应力混凝土技术所具有的高抗裂能力、高抗渗性能以及高刚度、高强度等特点使得其在现代路桥公路中有着重要的应用，其对我国路桥工程受用寿命、承载力的提高有着重要的意义。
一、预应力技术概述
预应力技术是在结构承受外荷载之前，预先对将在外荷载作用的受拉区域施加压应力，以此改善结构的使用性能。预应力技术在路桥工程中的应用主要表现在预应力技术在混凝土工程中的应用，具体来说是在工程结构构件承受外荷载之前，施加预拉应力给受拉模块中的钢筋，用以提高构件的刚度，推迟裂缝的出现时间，使构件的耐久性增强。路桥工程中预应力混凝七结构通过使用高强度的钢材和混凝土，使预应力混凝土具有抗裂能力好、抗渗性能强、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的优点，还达到了节省原料，降低结构的截面尺寸和自重、防止开裂和减少挠度的目的，从而有效增加路桥工程施工质量和寿命，减轻路面维护工作的负担。
二、路桥施工预应力技术存在的问题
1、预应力结构砼张拉时机选择的问题
预应力混凝土强度的增长和弹性模量增长的速度一般都是不一致的，特别是近几年，为了提高混凝土早期强度而使用的早强剂，虽然能加速水泥水化速度、促进混凝上早期强度的发展，但是也进一步加剧了强度增长与弹性模量增长速度的差异。通常在浇注砼3d后就开始张拉预应力，不同步的强度增长和弹性模量增长导致张拉预应力的过程中砼的变形过大使预应力损失，降低混凝土结构的承载能力。
2、预应力超长束采用何种张拉工艺的问题
在大跨度(3—5跨，每跨30～50m)浇筑施工的过程中，连续箱梁底板预应力束处理多采用一端张拉的工艺。由于大跨度的预应力处理过程中需要面对很长的孔道，中间跨越了若干道箱梁的横隔板，只有经过试验才知道孔道摩阻。因此在大跨度（大于或等于30m）的桥梁在进行预应力施工过程中，要采用两端张拉的工艺，才能保障足够的跨中承载力，避免正截面裂缝的产生。根据交通部专门调查资料，已通车的公路桥梁中，几乎都出现过由于张拉工艺不适合而产生大量裂缝的现象。
3对张拉力的控制问题
张拉操作的伸长量规范要控制在±6％的范围之内，才能保证预应力施工作业的质量和效果。在实际施工过程中，施工队伍操作不够规范，预应力施工时对张拉力的控制不严，常采用1.5级油压计量张拉力，引起较大的误差，施工队伍的素质也是影响预应力施工作业质量的重要因素。一般张拉作业采用张拉力和预应力筋伸长量同时控制，有些张拉人员未经过培训就进入张拉作业施工中，不具备读表的能力，而计算预应力筋的伸长值也不准确，仪器选用的不当再加上人员的素质跟不上，使得张拉力极其容易失控，破坏了预应力作业的施工效果。
4、预应力钢筋孔道堵塞问题
先浇筑水泥混凝土，达到一定的设计强度后再张拉预应力钢材以形成预应力混凝土构件，利用这种方法，常会出现钢筋孔道堵塞问题，预留的预应力孔道堵塞，致使无法使预应力筋顺利穿过孔道，因此就会严重影响张拉的效果。出现这种问题，一般是因为水泥砼尚未凝固就抽芯，孔道强度过小而坍塌，或者水泥砼早已凝固，拔出的橡胶管断裂。
三、解决路桥工程中预应力技术相关问题的要点
对水泥砼进行预应力处理的时候，要找出预应力筋曲线坐标，定位孔道堵塞的位置。确定孔道堵塞的位置之后，要避开梁的主筋位置开孔，清除管内残留的水泥浆块。当预应力筋能顺利穿过孔道的时候，就可以开始张拉水泥砼，张拉完毕后使用膨胀水泥封闭打开的孔。要预防预应力钢筋孔道堵塞问题，可在施工前对施工的材料进行详细的检查，重点是检查波纹管有无质量问题，同时在施工过程中遵守操作规范，规范安装波纹管。为了控制好张拉力，可以对施工人员进行培训，使其具备一定的专业操作技能。为了避免预应力超长束处理出现问题，可以采用两端张拉的工艺，解决这个问题。而预应力结构砼张拉时间的选择应该根据混凝土强度增长和弹性模量增长的实际情况来决定。
四、预应力技术在路桥施工中的应用
1、预应力技术在受弯构件中的应用
钢筋混凝土上受弯构件要承受荷载作用下较大的作用力，因此需要采用强度较高的材料对其进行加固。在实际施工中，一般采取施工简单、强度较高的碳纤维，将碳纤维片材粘贴在预制的钢筋混凝土受弯构件上，使其得到加固，提高抗拒荷载作用变形的能力。将碳纤维贴片技术应用到实际设计和施工过程中还要考虑到受弯构件的初始内力，因为加固前混凝土已经具有一定的初始的压应变和拉应变，较大的初始内力的存在会使得受压区压应变达到极限压应变的过程比较短，此时碳纤维片材受到的应力较小，未发挥强度上的优势。因此要根据初始应变的大小来决定粘贴碳纤维片材时对其施加的预应力的大小，从而使得混凝土受压区压应变达到极限应变时提高碳纤维片材的应力，发挥碳纤维片材强度高的特点。
2、预应力技术在桥梁加固施工中的应用
道路桥梁的加固重点在于改善结构性能和增加构件的强度和刚度，利用预应力技术能够加强薄弱构件的承载能力，利用材料的高强度特性来从整体改善结构性能，从而恢复道路桥梁的承载能力，提高道路桥梁的服役年限。改造的典型办法有，在薄弱构件处使用辅助材料加强强度和刚度、减少作用在薄弱构件的荷载等。而通常加固方法可以用碳纤维布粘贴在构件或者混凝土面上、对薄弱构件进行预应力处理、利用钢板加固等。
3、预应力技术在钢筋混凝土多跨连续梁的应用
多跨连续梁有两种，正弯矩区和负弯矩区。一般支座处为负弯矩，跨中为正弯矩。需要加固处理的情况一般是在抗弯承载力与抗剪承载力不足的情况下，进行对梁的加固处理。加固方法有粘贴碳纤维、梁下加大截面等办法，当正弯矩区抗弯承载力不足，碳纤维粘贴法加固简便而且有效。而使用在梁下加大截面的办法来提高梁的承载力，不仅会改变原有的设计和功能，而且结构的自重也增加了。
4、预应力技术在鋼筋混凝土路面上的应用
预应力路面有两种，分为“单独型”路面与“连续型”路面。“单独型”路面的膨胀缝间隔较长，路面之间被膨胀缝隔开，并对路面施工所使用的钢筋进行预应力处理。在预应力处理的过程中，又有两种在钢筋上进行预应力处理的方法，按照施力顺序的不同，可分为先张拉钢筋后浇筑混凝土和先浇筑混凝土后预拉钢筋的办法，一般多采用第二种办法。连续型的路面因为具有无膨胀缝而得名，经过预应力处理之后的无筋路面的长度较长，按照施加预应力的方法可分为千斤顶加力和自加应力。自应力路面利用膨胀水泥的膨胀作用，混凝土硬化的时候体积增大，受到两端的约束，混凝土就产生了内压应力。千斤顶加力是一般用千斤积增大，受到两端的约束，混凝土就顶在两个锚固点之间加力固定。
结束语
路桥工程施工中的预应力技术应已经过几辈人的实践研究已经取得很大的进步，发展成为比较成熟的技术，但是在施工工程中，该技术的使用还是会因为各种各样的因素而出现问题，影响工程的使用质量。因此，广大的施工建设者在工作期间应该留心施工过程中的不足之处，进行深入分析，拿出解决方案，让路桥工程的质量得到有效地保障。
参考文献
【1】刘日伟．公路桥梁施工中预应力技术措施探讨【J】科技创新导报，2010．
【2】扬晓翔．公路桥梁施工中预应力技术应用【J】中国高薪技术企业．2010．
【3】刘浩，王嘉豪．预应力混凝土工程施工技术管理【J】．桥涵施工与管理2009，10．
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。