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摘要：预应力构件具有施工便捷、操作安全、节省材料、自重轻、稳定性好的特点，目前在公路桥梁施工中得到广泛应用，并取得了良好的应用效果。本文将在介绍预应力技术内涵基础上，分析预应力技术在道路桥梁中的应用以及预应力技术的主要施工技术。
关键词：公路桥梁；预应力技术；应用
预应力技术是目前建筑工程行业最常用也最先进的施工技术。早在上世纪50年代，我国就开始试验并研究预应力混凝土构件在实际工程中的应用，并且在陇海铁路线、京周公路的桥梁工程中得到应用，在降低施工难度的同时也提高工程的结构稳定性。在此之后，随着理论的不断完善，预应力技术在我国公路桥梁工程的应用得到迅速发展，应用的范围越来越广、应用的数量也越来越多。
1.预应力技术的内涵
道路桥梁工程构件在使用过程中需要承受外荷载，导致结构内部产生拉应力或压应力，同时可能导致结构轻微变形。为了提高构件耐久性、减少构件裂缝，在施工过程中可以对构件预先施加荷载，抵消外荷载对构件产生的影响，从而提高构建的稳定性。
预应力技术的采用对象可以是混凝土也可以是钢筋或钢筋混凝土。同传统施工方式相比，预应力技术具有抗疲劳、刚度大等优点，同时，采用预应力技术的桥梁能够很大程度上的减少施工材料的使用，降低工程自重，能够大大提高施工的便捷性和安全性，确保建设工程质量。在道路桥梁工程特别是在有大跨度、重荷载要求下的桥梁建设中应用广泛，并且随着新技术的发展，预应力技术也实现了技术层面的进度，为新型桥梁的建设提供了可能。
2.预应力技术在公路桥梁中的应用
2.1预应力技术在桥梁受弯构件中的应用
在外部荷载的作用，道路桥梁工程往往存在一部分受弯构件，例如在垂直荷载的作用下，受弯构件下部出现拉应力，上部出现压应力，导致受弯构件极易出现裂缝，影响桥梁工程的耐久度。为了减小受弯构件在承受荷载时出现的形变，设计施工中通常会应用预应力技术，在结构内聚集初始应力，并借助于碳纤维所具有的高强度、施工简单等特征，对桥梁钢筋混凝土受弯构件进行加固处理，从而达到了增加构件承载力的目的。同时，为了发挥碳纤维强度高的特点，在粘贴碳纤维片之前需要采用预应力技术对的碳纤维片施加预应力。
2.2预应力技术在加固工程中的应用
预应力技术不仅在道路桥梁工程的施工建设中发挥作用，同时也在路桥工程维修技术的提高有所贡献。我国基础设施建设始于新中国成立，不少路桥工程目前已投入使用数十年，由于长期受到自然环境和使用环境的影响，桥梁难免出现损坏、稳定性降低的情况，为了保证桥梁安全、提高桥梁建设社会经济效益的发挥，需要根据桥梁使用情况进行维护加固处理。技术人员需要根据道路桥梁的受损类型选择修补方法，例如路面桥面混凝土破坏选择补强层加固法，桥梁承载力不足选择的增大截面法的修补方法，此外还有体外预应力加固法、粘贴钢板加固法等方法。体外预应力加固法是预应力技术在道路桥梁工程修复中具有代表性的应用之一，主要应用于具有结构缺陷、承载力不足或提高荷载等级的桥梁工程中。同体内预应力不同，体外预应力技术通过将预应力钢筋布置在主体构件之外达到为构件施加预应力的目的。
3.预应力技术在公路桥梁施工中的应用方法
根据预应力的制作同混凝土浇筑的先后顺序，可以将预应力技术施工分为先张法和后张法两种。
3.1先张法施工
先张法施工的特点是在的浇筑混凝土构件之前将预应力钢筋拉到设计的要求，同时使用夹具将拉伸后的钢筋固定在台座或钢模上，完成钢筋的绑扎、预埋件的安装、模板安装作业，随后浇筑混凝土，待混凝土凝结达到规定强度后，放松预应力钢筋并拆除模板。释放钢筋后，在钢筋弹性回缩以及预应力钢筋与混凝土之间粘结力的作用下，钢筋混凝土构件中的混凝土也获得预压应力。
先张法一般用于预制中小型的构件的加工，例如小型桥梁面板等。采用先张法生产钢筋混凝土构件可以采用台座法或机组流水法。台座法生产时，先张法的所有施工工序均在台座上完成，台座由台面、横梁、承力结构组成，根据构造形式的不同的可以分为墩式台座、槽式台座，为保证台座满足拉伸预应力筋的要求，要求台座具有足够的强度、刚度和稳定性；机组流水法生产时，构件连同钢模通过固定的机组，按照流水线的方式完成先张法施工的各个步骤，在钢筋放松之前，拉力由钢模承担。
3.2后张法施工
顾名思义，后张法施工就是在混凝土构件制作完成后再向构建施加预应力。施工的过程包括：铺底模→安放钢筋→埋管制孔→浇筑混凝土→抽管→养护拆模→穿筋→张拉预应力筋→孔道灌浆→起吊运输。同先张法相比，后张法直接在钢筋混凝土构件上进行的预应力筋的张拉，因此不需要台座等固定设备，不仅可以用于预制构件的生产同时也适用于现场大型预应力构件的施工，在大型桥梁建设工程中，机械后张法的使用范围更为广泛。
后张法施工中，预应力的制作过程包括：预留孔道、预应力钢筋张拉锚固、孔道灌浆。孔道是后张法应力制作的关键环节，为保证预应力筋顺利穿过，孔道直径尺寸需要符合设计要求，同时，为保证孔道的存在不会对混凝土强度产生较大影响，应当合理设计孔道位置。孔道在混凝土浇筑过程中留设，留设的方法主要有三种，分别为钢管抽心法、胶管抽心法、预埋管法。预应力钢筋的张拉是张拉法应力制作的核心环节。第一部是穿筋，将预应力筋束固定在的穿束器中。第二部为预应力筋的张拉，根据张拉的形式和张拉的长度，分为一端张拉、两端张拉两种方式，通常情况下，长度小于等于24m、直线预应力筋采用一端张拉方式。此外，为保障张拉效果，预应力筋的张拉顺序也应该按照设计要求进行，当设计说明书中对张拉顺序没有要求时，现场施工可以采用分批分阶段张拉的方式。
根据预应力的制作方法，可以将施工方法分为机械法和电热法，机械法即采用机械操作的方式利用预应力筋的物理性为混凝土构件施加预应力的方式，目前采用机械张拉法较容易出现的问题在于张拉时间的控制，张拉过早或过晚都会影响预应力构件的质量，当前我国公路桥梁施工中通常会运用早强剂来加快凝结时间，缩短工期，这就要求在施工过程中注意把控张拉时间。电热张拉法是一种特殊的张拉方法，适用于先张法与后张法施工中预应力的制作过程。从原理上来讲，电热张拉法利用了钢筋的热胀冷缩性能。采用电热张拉法，首先需要确定钢筋的弹性模量，从而判断张拉过程中预应力筋的伸长值与电能计算，在此基础上，安防预应力筋，从连通电热设备，对预应力筋加热，当预应力筋的长度达到设计要求时，断电并锚固，等待冷却。目前的《公路桥涵施工技术》中主要对机械张拉法进行了描述，因此电热张拉法的应用范围并不是很广。
结束语：
总的来讲，道路桥梁工程建设在我国经济发展中占有相当重要的作用。当前，较为先进的混凝土施工技术为预应力混凝土技术，经过数十年的发展，该技术在桥梁工程的建设、修复维护中得到广泛应用，大大提高公路桥梁工程的建设水平。从实际应用效果来看，该技术在施工工艺细节方面还存在不少问题，影响了预应力构建的质量，因此未来公路桥梁施工中仍然要注意对预应力技术的控制，使该技术更好地为桥梁施工服务。
参考文献
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