试述道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题

作者：闫晓华

来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2018年第3期

1 引言

随着我国道路桥梁建设规模的不断提升，道路桥梁施工工程的范围和时间更是不断加大。预应力技术因其为施工带来的便利和优势，被越来越广泛地应用到道路桥梁施工工程当中[1]。然而在各种因素的作用下，道路桥梁的质量问题却逐渐凸显。如何将预应力的优势充分发挥到道路桥梁施工工程中成为国家和企业重点关心的问题。

2 道路桥梁施工工程中预应力运用带来的优势

在道路桥梁的建设过程中，预应力的应用能够在很大程度上解决道路桥梁承载力以及使用寿命、材料选择的问题，因而在施工过程中预应力的意义较大。

1.桥梁结构因为跨度大，对材料要求比较严格。2.应力技术的运用，使得新型材料的强度，弯曲度等物理性质得到很大改善，极大地满足了桥梁大跨度的要求。因为横截面积的减小，节约了很多材料。于道路和桥梁因为要承载不停来往的车辆，预应力的运用能够有效防止结构体震动带来的道路桥梁的疲劳，提高道路桥梁的使用寿命。3.预应力凭借其结构手段，与道路桥梁的架设工艺融为一体，满足了现代预置装备式结构的需要。把施工工艺变得简单、有限、安全。

3 道路桥梁施工中预应力的应用

第一，道路桥梁施工工程中，预应力在受弯构件中的运用。众所周知，现代道路桥梁的建设跨度、长度、高度等都在不同程度的提高，尤其是在山区施工时对材料的受弯度要求越来越高。目前我们主要使用碳纤维对钢筋、混凝土等受弯材料进行加固[2]。在粘贴碳纤维之前，采用预应力进行加压处理，可以增强结构之间聚集的内力，提高混凝土弯力达到极限时碳纤维的受弯能力，充分发挥其作用。

第二，道路桥梁钢筋混凝土结构中预应力的应用。目前，道路桥梁中大量的钢筋和混凝土等基本构件当中松动、开裂的现象特别明显，很多道路损毁严重，严重阻碍正常的交通运行，社会的关注度也比较高。而把预应力技术运用在钢筋混凝土结构当中，就能够有效避免结构及构件中出现的过早形成裂缝的现象。通常在混凝土的受拉区内对钢筋施加张拉，因为钢筋自身的物理性质即回缩力能力的作用，最终实现在混凝土受拉区内先收到钢筋对其施加的压力。所以当混凝土结构或构件受到外部荷载造成的压力时，应该先对受拉区混凝土中存在的预压力进行消除，然后才能使混凝土得到拉力，达到使混凝土的伸长受到限制的目的，才能使裂缝出现的频率得到缓解或及时控制。

第三，钢筋混凝土路面中预应力技术的应用。预应力在钢筋混凝土路面中的运用开始的时间比较短，很多地方还有提升的空间。在运用预应力技术时要合理配置预应力钢筋，达到预应力对混凝土路面的制约能力，实现减少钢筋混凝土路面开裂起缝的现象[3]。在使用过程中应该对道路交通的荷载能力、路面的温度和湿度带来的突出问题等进行详细的分析和综合找到最合理的突破点，从而实现预应力在路桥混凝土路面的施工过程中的运用，解决混凝土路面纵向收缩和开裂现象。

第四，预应力在道路桥梁加固工程中的运用。道路桥梁的加固是建造过程中为了其承载能力以及适应现代交通需要衍生出来的一项工程。主要通过对材料结构性能的改变以及对构件的加强来实现。例如把构建的厚度变薄增加一些辅助性的构件，增大横截面积，改变增加钢筋的比例；提前对构件施加预应力，受压的地区产生拉应力，减缓在承重时构件应力的改变。

4 道桥施工中预应力运用存在的问题

道路桥梁与人们的生活息息相关，一旦出现质量问题，会带来严重的负面影响，不利于我国和谐社会的建设。目前的道路桥梁施工中预应力主要存在以下几方面的问题。

第一，道路桥梁施工中硬件设备导致的问题。例如波纹管堵塞的问题，导致这方面问题的原因有两点:一方面是波纹管本身质量存在问题，另一方面就是施工过程中不科学的作业活动。波纹管堵塞现象带来的问题便是在预应力张拉的过程中，与预先设想的伸长值，比钢绞线的实际差值出入较大，导致后期施工无法正常进行，浪费大量人力、物力。

第二，施工过程中专业技术人员缺乏。预应力在道路桥梁施工工程中的运用需要科学技术的支持，很多企业为了节约成本，只顾招收大量的廉价劳动力，忽略了技术人才缺乏的现实困境。结果导致很多施工过程中需要注意的地方，被工作人员忽视[4]。最终导致道路桥梁出现很多问题，比如桥梁的裂缝、道路开裂、起皮等问题。

第三，没有合理把握道路桥梁的施工中预应力运用的时间。因为水泥、黏土等对剧烈变化的气温有很明显的反应，所以夏季和冬季施工的工程存在很多问题，比如冻裂、桥梁道路与地面脱轨的现象。施工材料内部之间存在很多的空间和气体，所以提前对钢筋等材料进行预应力的作用，可以增大材料的耐压能力和合理的承重能力。目前的桥梁建设当中，为了迎合大众的审美观念，不再单纯追求刻板的、实用的桥梁设计方案。预应力的不合理使用甚至会带来桥梁坍塌的危险，尤其对温度比较敏感的材料，不进行适当的保护，最终带来的危害往往是不可估量的。

5 路桥施工中预应力运用问题的解决策略

针对目前预应力运用存在的问题，主要从国家和企业两个大的方面来进行讨论，当然道路桥梁工程和人体一样，国家和企业就像大脑和神经，而设计师、技术人员、劳动工人就像一个个组织和系统。只有各部分协调合作，才能让道路桥梁正常运行起来，让预应力在道路桥梁施工工程中发挥最大的价值。

第一，国家应该制定健全的道路桥梁施工工程中应用材料的规格和标准，加大产品抽查力度，督促生产制造企业进行规范化的生产。道路桥梁承建部门应该进行大量的调查研究，制定严密的施工方案，避免不合理的因素带来的影响。对施工材料要进行认真的检查，尤其是容易出问题的部件[5]。

第二，在道路桥梁施工现场中，应该加大对施工作业人员的预应力技术应用的培训。可以同专业的高职院校、大学等签约专门的技术人才，用技术来提升道路桥梁的质量保证，同时设置监管部门监督工人们施工过程中遵循施工程序的要求来进行工作。更应该加强施工前后的检查工作，提前发现问题，才能做到及时处理。最终促使道路桥梁施工过程中预应力技术的应用得到不断发展和完善。

6 道路桥梁施工中预应力应用的展望

纵观道路桥梁施工中预应力的应用实例可以看出，路桥施工预应力技术十分复杂。目前我国专业的技术人员匮乏，技术研究程度还不到位，这就需要公司和企业多侧重这方面人才的培养，加大对预应力研究的人力和物力投入。相信在不远的将来我国道路桥梁施工中预应力的运用会达到相当完善的地步，完全能跟得上甚至可以超越现代交通运输业的需求。