浅述预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用
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摘要：在社会经济飞速发展的今天，建筑工程作为社会基础设施建设不可或缺的一部分在日益进步，我国的公路桥梁建设事业也随之发展起来。公路桥梁作为一项规模大、技术要求高的建设工程，对预应力技术的使用非常普遍。文章对预应力技术在公路桥梁建设工程中的作用和容易出现的问题及其避免方法进行了论述。
关键词：预应力技术；公路桥梁工程；混凝土空心板；T型梁；路面施工；预制梁 文献标识码：A
中图分类号：U445 文章编号：1009-2374（2016）06-0102-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.051
预应力技术有着强度高、抗渗能力强、抗裂能力强的优点，其在公路建设中的广泛应用对公路桥梁的建设事业具有极大的促进作用。我国地形普遍复杂多变，在进行公路桥梁工程的建设过程中，时常面临一些难以解决的问题。而随着预应力技术在其中的广泛应用，公路桥梁工程的建设过程逐渐变得更加可靠，对于以往一些难以克服的问题也有了快捷的解决方案。
1 预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用
1.1 在混凝土空心板、T型梁和路面施工中的应用
混凝土空心板是一种横截面为多道圆孔的建筑材料，由于多孔，其密度较小、质量较轻，在安装和运输过程中十分轻便，因而在小跨径的公路桥梁建设工程中运用较为广泛，而且应用效果良好。在公路桥梁的建设过程中，T型梁是一种十分常用的桥梁形式。由于此种桥梁的横截面为T型，因而得名。也正因为如此，在施工过程中可以通过向其施加预压应力的方式为其提供反向拉力，以实现公路桥梁整体的受力平衡。
1.2 在公路桥梁预制板中的应用
在公路桥梁施工过程中，预应力的使用目标大致可以概括为：通过使用高强度的钢材和混凝土来提升预应力混凝土构件的刚度、强度和抗裂能力、抗渗能力、抗剪能力、抗疲劳性能，并实现节约材料、减轻公路桥梁结构自重和挠度、截面大小，提升公路桥梁使用寿命和质量的目标。预应力技术的使用可以提升预制板的稳固性和抗震性，即增强公路桥梁整体的稳定性。在实际施工中，该技术的作用往往直接影响着公路桥梁的基础构建的功能和性能，是整个工程建设的基础和重中之重。
1.3 在公路桥梁受弯构件中的应用
受弯构件在公路桥梁中的使用十分广泛，也占有极其重要的位置，并直接影响着公路桥梁工程的使用寿命和工程的质量安全性能。受弯构件的合理性与预应力技术的应用关系十分密切，使用预应力技术将高强度的碳纤维加固到受弯构件中，可以极大地提升受弯构件的刚度，提升受弯构件材料的性能，并降低受弯构件在工程施工和使用过程中出现损坏情况的概率或者极大地提升其受弯性能。由此可知，受弯构件的高效使用离不开预应力技术的应用。
1.4 在公路桥梁加固建设中的应用
预应力技术在公路桥梁建设中极其重要的作用就在于提升工程构建的性能，保障项目工程的整体质量。在项目施工的加固过程中，使用预应力技术可以明显提升公路桥梁的承载力，此外在指导加固构件的过程中也具有极大的作用，如移动模架施工、顶推施工和悬臂施工等的环节都离不开预应力技术，而预应力混凝土就是预应力技术应用的最佳表现。在施工期间给予结构预先施加的压应力，可以全部或部分抵消荷载导致的拉应力，避免结构被损坏。在混凝土结构受荷载之前，使用相同的手法可以抵消或减小外荷载产生的拉应力，继而防止、延迟或减少混凝土结构在正常使用过程中产生的裂缝，增强结构的抗性。图1为预应力加固的撑杆构造示意图，可用于参考。
1.承压板；2.短角钢；3.连接板；4.加宽连接板；5.抵承板；6.绰板；7.安装螺栓；8.拉紧螺栓
图1 混凝土柱单侧预应力加固的撑杆构造
1.5 预应力技术在施工控制中的作用
在道路桥梁的施工控制中，使用预应力技术可以通过构建计算模型对施工控制的结构、混凝土收缩徐变、施工控制的主要影响因素（如结构参数、施工监测、结构计算分析模型、温度变化等）进行相应的计算，对标高、应力进行监测和控制。如由常用规范可知，长期荷载作用下的道路桥梁总的预拱度的计算：
f=（-f1+f2+f3）（1+φ）+1/2f4
式中：f1为扣除预应力损失后产生的向上挠度；f2为梁段自重产生的向下挠度；f3为二期荷载产生的向下挠度；f4为静活载产生的挠度；φ为混凝土的徐变
系数。
2 预应力技术在公路桥梁工程施工中存在的
2.1 预应力构件出现断裂
在预应力技术的使用过程中，常见的问题就是构件出现断裂的情况。在荷载的作用下，公路桥梁的结构出现裂缝是十分常见的，并不稀奇，而且在公路桥梁建造规范之中也允许一定程度的预应力构件出现裂缝，但在预制厂内的构件应当极力防止由温缩和干缩导致的张拉前就出现裂缝的情况。由这两种因素引起的裂缝都有独特的特征：常常不均匀地分布在构件的表面，缝隙宽度较小，分布梁板类构件之上的裂隙大多是短向分布，而且分布的位置杂乱无章，偶尔会出现在箍筋的位置上。裂隙极易发生，而且随着公路桥梁荷载的增加，裂缝会逐渐增大，并且随时间不断增大，给公路桥梁的安全带来隐患，裂隙一旦达到某种程度便会给桥梁带来毁灭性的伤害，如坍塌事故，严重威胁着人们的生命财产安全。
2.2 预应力构件张拉力超过可控范围
预应力构件在使用过程中可能会出现张拉力失控的情况，这种现象主要是由应力施工作业缺乏规范引发的，特别是预应力张拉控制不当时，对公路桥梁的质量影响极大。在施工过程中，可能会由于相关作业人员疏忽不严，使用千斤顶时未进行计量标定就进行张拉或者作业人员技术水平不足、缺乏技术知识和技术规范，未按照规范和要求进行操作导致张拉力失控。
3 预应力技术在公路桥梁工程施工中的改进措施
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