路桥施工中的预应力技术应用与优化

引言

路桥施工采用预应力技术时，不仅可以大大提高混凝土构件性能，还可促使其维持平衡外力性能。在巨大拉力作用下，利用该技术可以强化混凝土构件本身的抗拉强度，以免发生开裂现象，造成路桥质量下降。施工期间，施工单位应注重构件采购的质量，通过降低其重量节省材料成本，延长路桥使用寿命。

1 基本概念

路桥在使用过程中，不可避免地会受外部载荷的影响而产生相应的拉应力，因此，施加预应力可以实现全部或部分抵消，避免对路桥主体结构的稳定性及安全性产生不利影响。当前阶段，该技术大多用在混凝土结构中，即在外部载荷施加作用力之前，通过施加压应力的方式缓解或抵消外部载荷的作用，降低裂缝发生的概率，延长结构使用寿命。

2 路桥施工中的预应力技术应用

2.1 在桥梁加固中的应用

加固是路桥施工的重中之重，也是保障桥梁结构性能的关键所在，借助预应力施工技术可以起到良好的加固效果。目前，常用的加固材料是碳纤维材料，该种材料的强度特性优异，使用期间的磨损较少，可以有效简化加固环节。借助预应力施工技术能够提高各类组件的承载力，从而有效提高路桥的整体强度。

2.2 受弯构件中应用预应力技术

在众多的受弯构件类型中，柔性构件在承受机械荷载方面的优势明显，具备良好的柔韧性，可以在多种复杂施工环境中发挥作用。将受弯构件与预应力技术用在一起，能大幅增加受弯构件的承载能力，使其在复杂多变的荷载条件下展示出更优良的稳定性，以满足不同施工需求。因此，在施工中，必须充分考虑预应力技术的特性需求，使受弯构件在多种荷载条件下始终保持最佳力学性能。

2.3 在混凝土箱梁中的应用

一方面，相关设计人员应对预应力技术施工要点进行全面了解与深入掌握，严格按照规范进行混凝土检测工作，保证配比的合理性。另一方面，现场施工作业人员应严格按照施工设计方案，保证焊接质量，推动各项工作有序进行，在保证工程质量的同时提高施工效率。严格按照施工设计图纸进行作业，认真做好焊接工作，保证钢筋下料工作的有序进行，提高混凝土箱梁施工质量。

3 路桥施工中的预应力技术的优化措施

3.1 孔道布设

孔道布设需严格按照设计要求进行，确保孔道的位置、形状和尺寸准确无误。孔道形状包括直线、曲线和折线三种类型，其外径应视为孔道直径，且预应力筋的面积需为孔道面积的三分之一。在布设孔道时，应使用定位钢筋牢固地定位于设计位置，金属管道接头应采用套管连接，连接套管宜采用大一个直径型号的同类管道，并应与金属管道封裹严密。同时，管道应留压浆孔与溢浆孔，曲线孔道的波峰部位应留排气孔，在最低部位宜留排水孔，压浆孔内径不得小于 Φ^20mm ，孔道安装完毕后，应立即通孔检查，发现堵塞应及时疏通，并经检查合格后将其端面封堵，防止杂物进入。

3.2 预应力钢筋张拉施工

预应力施工前，施工人员需要标定千斤顶，按照相关要求配备油压表。经过考量，某工程使用精密压力表，数值等级为 0.4 级。利用回归直线方程对桥梁钢筋张拉吨位压力值进行计算。将群锚锚具和工作锚夹片分别安装在钢绞线束两端处。接着，使用手持式千斤顶张拉单根钢绞线，将张拉力控制在 0.1kN 即可。完成手持式千斤顶张拉作业后，可开始安装穿心式千斤顶，确保其就位后，在设备尾部安装工具锚。采用同步张拉方法张拉钢绞线，施工之前测量千斤顶油缸长度，根据测量结果确定张拉伸长数值。利用千斤顶张拉后，保持张拉应力 5min ，最后回油放松即可。如果张拉过程中出现油表剧烈振动的现象，应立即关闭设备，检查故障问题，及时检修设备。确定设备可正常运行后，才可再次开启并投入施工作业中。张拉前，对所应用的设备进行全面检查，以免设备异常造成施工安全事故。针对设备型号、规格等信息进行记录，以便后期验收作业。

3.3 波纹管安装工艺

在现代桥梁施工中，孔道成型技术是确保预应力结构质量的关键环节之一。以某跨径为 60 米的简支 T 梁为例，在实际施工过程中，采用了直径为 90 毫米的镀锌金属波纹管作为主要材料。为了保证波纹管的定位精度，施工团队根据工程规范制定了严格的安装标准：对于直线段部分，定位间距不得超过 1.0 米；而对于曲线段部分，则要求更加严格，定位间距需控制在 0.5 米以内。此外，允许的最大偏差被设定为±5 毫米，以确保整体结构的精确性。通过先进的三维坐标放样技术，施工人员对波纹管的位置进行了精确测量。结果显示，实测孔道位置的最大偏差仅为 3.2 毫米，远低于允许值（<5 毫米），这充分证明了该技术在提高施工精度方面的卓越表现。如此高的精度不仅能够有效减少后期调整的工作量，还能显著提升整个结构的安全性和耐久性。

3.4 混凝土浇筑与穿预应力筋

在浇注混凝土之前，还要进行锚垫板的绑扎。为规范绑扎作业，先进行锚垫板的现场定位，在定位点将螺筋穿过，把波纹管放入锚垫板的喇叭口中，插入长度要超过喇叭的直线部分，以防止在张拉时出现过大的摩擦力。接头用塑胶胶带紧紧地缠在一起，对应的接头位置需要使用塑料胶带进行缠绕，防止混凝土浆料渗入管道，确保施工质量。完成上述处理后，在现场进行混凝土的浇筑。浇筑前，使用泡沫胶严密封堵张拉端的锚具孔，并通过空压机向固定端预留的压浆管道吹气，检测波纹管是否完好，防止混凝土浆料渗入。浇筑中，应保证孔道中无进浆现象，当混凝土完全覆盖波纹管后，进行测试，观察张拉端出浆孔的气流情况。若进出气流差异不大，即可判断波纹管合格，未受混凝土浆体侵入。在进行预应力筋施工时，根据标准优先选择具有高强度特征的钢绞线进行下筋，钢绞线到达现场后，将其盘卷竖向放置在特制的下料架内。

3.5 孔道压浆

孔道压浆可以有效提高预应力筋与混凝土之间的粘接强度，提高结构的耐久性，并且还可以有效避免漏浆等现象的发生，从而有效保证路桥工程的质量。压浆采用真空压浆法，压浆前先清洁管道，确保没有杂物或残留物，并检查压浆设备是否正常工作。随后安装压浆设备，安装后启动设备，使真空泵在管道中形成真空，以帮助排除管道内的空气和水分。确认管道内的真空度达到设计要求后再进行压浆操作。压浆时应该缓慢均匀进行，初始压浆时，压力应设定为 1.0MPa。观察到水泥浆从孔道另一端溢出后，调整压力至 0.7MPa 以维持压浆。此过程需持续 3～5min ，当浆体稳定且连续地从出口流出，表示压浆均匀。完成压浆后，逐步解除管道的真空状态，清除溢出的浆体，清洁施工面和设备，检查压浆质量，评估是否满足设计和规范要求。

结语

综上，路桥预应力施工及质量控制是系统工程，需要施工人员、管理人员、技术人员等多方面的共同努力和协同合作。通过系统性的工艺流程、严格的材料质量控制、施工管理的加强、人才队伍的培养，才能确保路桥预应力施工质量，提高路桥的使用寿命。

参考文献

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