路桥工程预应力施工技术研究

智勇

摘 要：路桥的建设在促进经济流通与健康发展中起着非常重要的作用，预应力技术是路桥施工中应用比较广泛的一种技艺，这种技术具有材料性能好、操作简便、易于施工、效果显著、成本低廉、经济效益高等特点，能够有效提高路桥的质量，促进交通经济的发展。本文对路桥加固的原则进行简单阐述，具体分析预应力加固技术在路桥施工中的应用，为路桥施工的提升做出一定的借鉴。

关键词：预应力加固技术；路桥施工；应用

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）12-0073-02

高速公路在促进经济流通，增强国民经济的发展中发挥着关键作用。随着社会的不断进步，车辆的数量日益增多，高速公路面临着非常严峻的承载压力。借助新的技术与方法，不断提高高速公路的使用性能，是适应当今社会发展的必然选择。预应力加固技术操作简便、易于施工、且材料具有良好的性能，所以在路桥的施工中被广泛应用。预应力加固技术分为多种不同的类型，既可以应用在旧的路桥加固修复中，也可以在新路桥的施工建设中使用，对于施工量大、路段复杂、气候条件差的路段，预应力加固技术依然有非常明显的优势，能够达到非常有效的施工效果，最终为经济的交流与发展做出更大的贡献。

1 公路桥梁加固的原则

与世界发达国家相比，我国在基础设施建设方面还存在着很大的差距。在资金有限的情况下，如何利用最少的经济成本达到最好的建设效果，对于提高我国交通运输能力，增强我国公路建设质量，具有非常重要的意义。

现在对桥梁实行维修加固普遍采用的原则是：在维修加固前，安排相关检测人员，对桥梁的破损和劣化程度进行一定的考察，借助相关的仪器设备，记录下相应的数值，并组织专业人员对数值进行分析，出示完整的检测报告，详细了解桥梁的现实状况。依据实际报告对桥梁安全性能进行评估，在评估数据的基础上，大概确定桥梁的实际运输能力，并结合实际情况，判断如果桥面出现损坏，是否会影响桥梁的承载力和耐久性。加固的时候，也可以采取扩大桥梁构件断面的方法，但要注意，必须选取一个合适的参考点和准确的数值，使增加部分与桥梁本身能够有效融合。在加固的过程中，需要考虑原材料的成本、人员的劳务费、施工的进度等实际因素，考虑对交通运输的影响程度和系数大小，最大程度的保证桥梁的坚固性和延展性。增加桥梁的使用构件，不加重建设桥梁的负担，保证原有桥梁结构的完整性，同时以最少的经济成本达到最好的施工效果，保证桥梁的坚固程度。

2 预应力加固技术在路桥施工中的应用

2.1 体外预应力加固法

体外预应力加固法指的是在路桥梁体外部或者箱内，合理的放置具有防腐保护功能的预应力筋，在预应力的施压下，产生一定程度的反弯矩，与路桥结构中因部分外荷而产生的内力相互抵消，最终提高梁体的承载力，增强梁体的使用性能。

2.1.1 横向收紧张拉法

如果预应力混凝土梁或者钢筋混凝两端的间隙过小，梁的两端很容易形成不同程度的张拉，在这种情况下，需要采用横向收紧张拉法。具体做法是：选取梁下缘对称梁中线位置，将预应力筋安装在中心位置，与梁端保持合适的距离，在弯起的地方，利用支撑点锚于梁端的锚固钢板上，在梁端的下翼缘套上呈U形的锚固钢板。用撑棍将水平段的预应力筋分成不同的细段，两端的撑棍能够起到一定的固定作用，用拉紧螺栓在每段中点对称筋进行收紧，拉杆会在收紧的过程中产生预应力。结果发现，锚固钢板带来一定的预压力，同时预应力筋产生不同程度的负弯矩，梁的体外索呈现出直线形的水平形状，梁的两端会向上产生小幅度的弯曲。因此，这种加固方法可以对减小梁中的正弯矩产生一定的效果，但并不能减小梁端的剪力。

2.1.2 纵向张拉法

纵向张拉法，主要是沿着预应力筋的轴线施加预应力。在梁的底部设置预应力筋，将导向块放置在梁的两端，适当凸起，在梁的顶板或腹板处固定锚，沿着梁的顶端或者底端进行纵向张拉，达到减小梁端剪力的目的。纵向张拉锚固的构造分为腹板锚固和梁顶锚固两种，体外预应力筋张拉方法与自身的构造形式密切相关，张拉的顺序和步骤与制作混凝土梁的程序相似，可以在梁的顶部向筋的倾斜处进行张拉，也可以在梁的底部向着水平方向张拉。

2.1.3 竖向顶撑张拉法

u形钢锚板设置在梁的底部，将底部的梁拉杆焊接在钢锚板的两端，在1/4跨度和横梁（或横隔膜板）位置设置张力夹，张力夹安装在固定梁上腹部或预应力钢筋横隔板的承托架上，通过施加预应力达到拉紧效果。当杆达到规定的压力值后，拉杆和梁的钢筋混凝土块，会在固定拉杆的位置自下而上保持张力，对此时的张力进行调整，卸除张紧夹具，对拉杆进行固定和防锈工作。另一种方法是预应力钢丝束加固方法。预应力钢丝束一般沿梁侧按照某条曲线的顺序（抛物线等）排列，为了保持曲线和，在梁底部的间距应控制在50cm～100cm，设置定位箍，也可以在横梁的一侧放置定位销，这样可以保持曲线的不变形，同时固定钢梁的位置。线束的两端通过斜孔延伸到梁端到屋顶锚固处的斜孔。预应力钢丝束应放置在保护导管中，或在拉紧后缠绕在钢丝束周围，这样可以有效防止钢丝束的腐蚀。

2.2 粘结预应力加固法

粘结预应力加固法的实施需要按照科学有序的步骤进行。首先，需要将锚固定在梁上，然后选择直径小的预应力钢筋，对梁体施加一定的预应力，增强梁体的延展性能。接下来，根据实际受力的大小，注入不同程度的复合砂浆，同时保持砂浆的抗拉强度在可以控制的范围内。最后，将预应力钢筋束和梁体粘结在一起，形成完整的公路桥梁预应力钢筋体系。粘结预应力加固方法具有很多的优点，步骤明确、易于施工、成本低廉、材料容易选购、结构稳定持久、使用寿命长等，在路桥的施工中，粘结预应力加固方法被广泛应用。粘结预应力加固法在中小跨度钢筋混凝土板、T梁钢筋和箱梁桥中尤其适用，在城市高速公路和立交桥工程中，能够起到非常明显的加固效果，能够大大提升施工进度，提高施工的质量。

相比体外预应力加固法，有粘结预应力加固法具有以下这些技术特点：（1）在道路和桥梁施工过程中，能够充分发挥后补材料的性能，使各类材料能够协调使用，提升材料的利用效率，达到更好的施工效果；（2）采用高性能的拉伸复合砂浆，可以在注入之后形成较强的保护层，能够有效提升桥体的抗碳化和抗氯离子侵蚀能力，增强路桥的使用寿命。

2.3 高强复合纤维预应力加固法

现阶段，在国内桥梁建设中，高强度复合纤维预应力加固方法需要借助高效能的材料才能顺利进行。目前，我国路桥建设中，亚纶纤维和碳纤维是使用这种方法的主要材料，其中，碳纤维材料的使用范围最广。高强度复合纤维预应力加固法的主要原理是利用碳纤维布，对路桥体的板条进行加固，在此基础上，配套相关的技术，对路面施加一定的预应力，从而扩大路桥的实际受力范围，提高路桥的受力能力，发挥更好的通行效果，延长使用寿命。利用高强度复合纤维预应力加固法，最关键是要注意解决预应力纤维布的制作、薄板张力的控制和锚固问题。

复合纤维材料的延展性和坚固性都非常好，具有非常好的物理性能。除此之外，这种材料通过与其他材料的相互结合，能够实现高强度、高弹性、高抗压的机械性能，将这种材料应用在在桥梁加固或修复混凝土结构的过程中，能够极大提升梁体的承载力和坚固程度，充分发挥出梁体的力学性能，提高梁體的质量。由于复合纤维材料和混凝土的线性膨胀系数具有很大的相似性，所以，在具体的施工过程中，应该注重温度变化对复合纤维材料的影响，需要找出一个平稳温度值，使两种材料能够达到协调统一，共同发挥出应用的性能，以此提高梁的坚固程度。

3 结语

预应力加固技术在路桥的施工中具有非常广泛的应用，在实际的施工过程中，需要首先对原有路桥或者施工地段进行勘察，记录数据并进行分析，制定合理的施工方案，在此基础上选择合适的技术方法，增强路桥的兼顾程度，提高路桥的质量。体外预应力加固法、粘结预应力加固法、高强复合纤维预应力加固法是施工中常用的三种预应力加固技术方法，需要不断的将理论与实际进行结合，为路桥的建设和进一步发展做出更大的贡献。

参考文献

[1]章该胜.路桥施工中预应力技术的应用分析[J].江西建材，2017，（05）：144+147.