试述路桥施工中预应力技术的应用21

试述路桥施工中预应力技术的应用
摘要：路桥建设是我国经济发展的基础，路桥施工过程中的预应力技术又是该
建设的重要的阶段，如果在此期间留下了各种隐患，不仅在将来会引发各种麻烦
或者事故，单就排查问题源头也是个浩大的工程，本文就在路桥施工中预应力技
术的应用进行浅述。

关键词：路桥施工；预应力技术；应用
引言
在我国经济高速发展，特别是大中小城市交通拥堵，疏通工作需求猛增的情况下，路桥
工程建设是很好的解决方案，它可以有力的解决中国的交通危机，稳定人民生活工作的基本
需要，还能在一定程度上降低人民的精神压力，但路桥施工建设中因预应力技术而引发的各
种问题，必须有效的遏制，不能只图眼前利益，而不顾因为基础建设带来后期工程潜在的隐患。

涉及路桥建设相关工程均不是小事，勿等事态恶化，无法控制的时候才警醒，就要花费
更大的代价来控制这个困局。

一、预应力技术
预应力技术是在世界第二次战争结束后，由德国人发明的。

所谓预应力就是为让提高结
构承载能力而针对性地人为对某个构件预先施加有利的力。

比如桥梁中的梁，其由于梁所受到的自重和外荷载向下的压力，所以梁在被使用工作时，必然会产生上部收缩和下部拉伸的变形过程，即梁的上部受压力，而下部受到拉力，此时应
用预应力就是在梁投入使用之前，非物理性，而采用精确的技术，人为性地，在梁下部施加
相对压力，使得梁下部受到一定程度的压力，而上部受到一定程度的拉力，这样形成一种相
对的平衡力。

其中梁投入工运行时：下部受拉，上部受压。

而梁投入工作前（施加预应力）：下部受压，上部受拉。

这样，梁在投入工作时，就能提高承载能力。

预应力技术就是把这种
自重和外荷载发出的压力作为一个相对抵销，在一定程度上，它就可以看作是对某构件的一
种保护装置或措施。

类似于把一张纸横担在两张凳子之间，纸张会下垂，如果事先把纸卷一下，形成弯曲后，则可以使纸张很平整的横担在两张凳子之间，这就是预应力应用的道理。

而在路桥建设中，不同于其他建设，路桥工程更多的就是承载工作，应用好预应力技术，是对路桥施工建设质量的一个重要保障。

二、路桥施工中的预应力技术
1、预应力混凝土
在路桥施工结构中使用预应力混凝土技术是为了在投入使用状态后应力均衡。

例如混凝
土横梁在使用时，上部受到横向压力，下部受到横向拉力，在预制时对下部钢筋施加拉力，
成型后下部的混凝土在钢筋作用产生横向压力，投用（架设）后下部原有的压力部分抵消，
上部产生压力，这样整个梁体的混凝土受力均匀，路桥总体性能和寿命就能得到提高。

预应力混凝土用钢丝与预应力混凝土用钢棒的区别：所谓预应力混凝土用钢丝就是冷拔
低碳钢丝，一般是5mm左右直径，强度1500～2000MPa，延伸率5％左右。

而预应力混凝
土用钢棒，一般是精轧螺纹钢筋，直径较粗，强度较低，在800MPa左右，延伸率较高，20%左右。

2、预应力管桩
管桩里面的钢筋为预应力的，直径较小，因为施加了预应力，可以节省钢筋。

混凝土预
制桩包括了管桩和方桩，包括了有预应力和无预应力的，只要是预先制作好的，都叫预制。

先张法预应力管桩明确了是管桩，还明确了制作工艺是先张法预应力。

对管桩施加预应力，
是为了让管桩本身产生一定的压应力，是为了防止管桩偏心受压时产生过大的拉应力而开裂。

预应力管桩这在路桥施工技术过程中应用相当普遍。

3、预应力钢绞线
钢绞线是预应力钢筋的一种预应力钢筋，还有其他种类，比如用到竖向预应力体系中的
精轧螺纹钢。

预应力钢筋是指钢筋混凝土结构，构件受拉会有裂缝，通常会采用先给钢筋施
加拉力，然后浇筑混凝土，待强度达到要求松开钢筋，使钢筋回缩，与正常使用荷载的拉力
抵消，这即是先张法，而后张法则是浇筑混凝土预留孔洞，成型后加受拉力的钢筋，然后用
器械锚固在构件两头。

预应力钢筋的优点是可提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性，能够充分
发挥材料的性能，节约钢材。

这种钢筋的受力是要先人为受张拉的，相比在结构受力前，预
加载一个反力，然后在结构受力时，结构负荷先要抵消这部分预加的力，然后才工作受荷载，不是像普通钢筋那样直接受力工作，这样就比一般的要承受更大的力，包括钢丝束，钢绞线，精轧螺纹钢筋。

三、预应力技术在路桥施工中的应用
在我国50年代以后，路桥施工中预应力技术就得到了大范围的应用，利用期修建出的路
桥同钢桥相比，养护费用少，行车噪声小。

且因为采用的预应力技术其能合混凝土构件的接
头更加安全可靠，不但安全上有所保障，在相比普通钢筋混凝土桥相比，在造价上明显降低。

其耐久性则因采用高质量的材料及消除了活载所致裂纹而大为改进。

因自重要比钢桥大，施
工工艺有时比钢桥复杂，工期较长，但这些缺点属次要问题，目前仍在不断地克服和改进。

普通的路桥施工中，由先吃上劲的筋受力，因为好多支撑都是被动的，也就是在建筑体
发生型变的时候才起作用，这时其实建筑体已经被损坏了，而预应力筋就是设在一些比较容
易损坏的地方，比如梁板等地方。

预应力钢筋混凝土结构中的钢筋就是用预应力钢筋，其中
的预应力钢筋是指前先让钢筋拉紧到一定的应力，使混凝土结构使用前已经有一定的压应力，在使用时就可以和外来荷载引起的拉应力相抵消，路桥建筑中，一般用在大跨度的桥梁和承
重受力板中，这对降低梁截面高度和对楼面裂缝的控制作用很明显。

在桥梁结构中，由于桥梁的跨度一般都很大，所以预应力应用广泛。

另外，一般用来作
基础的管桩也大多是预应力管桩，里面也有预应力钢筋。

传统的混凝土构建抗拉强度差，抗
压强度好，因此受拉的一面容易破坏，比如桥梁上面受压，下面受拉，因此在桥梁中植入受
力钢筋使楼板下表面预先受到压力，等路桥建成后上面受到拉力时，可以抵消一部分。

结束语
随着城市的发展，路桥建设中的各种技术也是日新月异，路桥建设的正常运行在每个国
家的发展中起着至关重要的作用，加强对预应力技术应用的研究，并从研究中发现问题，找
到解决问题的合理策略是路桥建设施工人员应该关注的要点之一，让我国路桥建筑不仅能保
质保量的完成，还能在一定程度上延长其使用期限，因此积极有效的应用预应力技术在路桥
施工建设工作中有着举足轻重的意义。

参考文献
[1]刘燕飞; 程新春; 李承章.预应力技术的发展[J].工程建设与档案；2005（02）
[2]郎彦涛.公路桥梁施工预应力技术问题及对策[J]. 交通世界(运输.车辆)；2015（Z1）
[3]彭磊; 赖大勇.新型预应力技术在高速公路桥梁工程应急加固中的应用[J].科技展望：2015（22）
作者简介
陈龙（1983年-），男，本科学历，中交第三公路工程局，中级职称，研究方向：路桥施工。