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摘要：随着高速公路桥梁的不断建设，预应力技术也逐渐走向成熟，通过施工单位和技术人员对预应力技术理论和实践的不断探索，预应力技术得到了快速的发展与创新。本文着重对高速公路桥梁施工中预应力技术的应用进行分析，并指出预应力技术在施工中的优点及存在的问题。
关键词：高速公路；桥梁施工；预应力技术应用
中圖分类号： U412 文献标识码： A
引言
预应力技术在桥梁工程施工过程中通过在混凝土工程中应用预应力技术，进行混凝土预应力构件的构建，使混凝土构件自身的预应力减小或者抵消因外荷载所引起的拉应力，也就是说，利用混凝土产生的较高的抗压能力来补充其较差的抗拉强度，来达到延迟混凝土受拉伸部位的开裂目的，以使桥梁工程的施工质量得到提高。
一、预应力技术在高速公路桥梁施工中存在的问题及解决方案
1、预应力构件张拉前出现裂缝问题及其解决方案
问题分析：预应力构件在张拉前出现的裂缝问题是由收缩和温差引起的，及钢筋砼结构在使用荷载作用下的出现的裂缝情况都是在所难免的，但是，我们要尽量避免在预制场内的构建出现裂缝。裂缝主要出现在表面，宽度不够、分布不均匀、梁板类构件的分布方向多沿短方向，有的时候会在构件的顶面延伸到构件的侧面，有的时候会出现在箍筋位置。温度裂缝走向没有规律，梁板式构件的裂缝多与短边平行。
解决方案：预防由温差引起的表面温度裂缝，应控制构件的内外温度差。夏季施工时要先使用低水化热水泥。预制构件在低温时，不能过早对模板进行拆除，要采取保温措施。适当延长薄壁构件的拆模时间，使其缓慢降温，以防止台座间和预制构件粘结，使构件不受其自身的热胀冷缩作用的影响。砼浇筑前的施工作业时，应注意隔离剂的保护，用长线法生产先张构件时，应该及时地放松应力筋，以使其约束的作用减少。
2、预应力钢筋孔道堵塞问题及其解决方案
问题分析：预留孔道出现塌陷或堵塞会使预应力钢筋在通过预留孔道时不顺畅，对张拉的效果产生影响，使整体灌注工程的质量得不到保证。抽芯过早，水泥砼没有完全凝固，强度不够，或抽芯太晚，出现橡胶抽拔管可能被拔断等情况，这些都有可能造成预应力钢筋孔道堵塞。
解决方案：孔道堵管问题出现时，先以预应力曲线坐标为根据，标注堵管的具体位置，避开主筋位置的地方，利用冲击钻进行缓慢的钻孔，使钢绞线可以自由的通过波纹管并能自由进行伸缩。张拉完后用较高等级的微膨胀混凝土对孔洞进行封堵。预防孔道堵管问题，要在施工之前仔细检查波纹管的质量，要在浇筑混凝土之前确认好波纹管的安装位置，做好检查套管接头密闭性的工作，在浇筑混凝土的时候保护好波纹管。.
二、预应力技术在高速公路桥梁施工过程中的应用
1、在受弯构件中的应用
公路桥梁的施工是一个庞大的工程，公路桥梁以后所承载的重量也是非常巨大的，简单来说，预应力的应用技术就是为了使公路桥梁能够承载日后外界施加的重量，不变形，不走样，不倒塌，使公路桥梁的质量有保证。公路桥梁不是小木桶，不是在外面用钢筋箍几圈就行了的，但原理和这又是一样的。在公路桥梁的施工中使用的加固方法是使用碳纤维来对混凝土结构进行加固，主要是对受弯构件进行加固。这是因为碳纤维强度比较高，并且很容易使用，所以这种方法被广泛的使用。混凝土结构在开始就有压应变和拉应变，所以意味着，在对混凝土的受弯构件进行加固的之前它本身就具有初始内力。所以，当混凝土受弯构件到了它的最大的承载力，而加固的碳纤维的应力是由混凝土的应变增量决定的。
2、在多跨连续梁上的应用
连续梁是指含有多余约束的结构，多跨就是两跨以上，多跨连续梁的支座都是固定支座。在多跨连续梁的施工过程中，涉及到多跨连续梁的两个承载力问题，分别是抗弯承载力，抗剪承载力，如果多跨连续梁的这两个承载力达不到标准，就需要对它进行一些加固上的处理。处理时又要分正弯矩区，负弯矩区，因为碳纤维的强度非常大，所以一般都采用碳纤维来进行粘贴加固。如果多跨连续桥没有这样的加固处理，就难以具有这样的张力，那么承载能力里就会大打折扣，严重影响使用，甚至难以建设起来。这样的加固处理可以说多跨连续梁在质量上有保证，达到相关的要求，并且施工容易。
3、预应力砼管桩在高速公路桥梁中的应用
3.1 试桩施工
通过计算，一根预应力砼管桩的竖直承载力为1900KN，极限承载力3800KN。在设计预应力砼管桩基础前，先进行试桩，为设计预应力砼管桩基础提供重要参考。试桩位于桥墩附近，试验桩采用C80砼的预应力砼管桩，直径选取600mm，臂厚130mm。通过试算，桩长17.5米，桩底位于中砂层。为避免施工过程中挤土效应过大，而造成施工困难，桩间距取3.5倍桩径。该处主要地层为粉砂性土及粘土，因封底十字形桩靴更适用于穿越粉砂性土及粘土，并以此作为持力层的土层，第一根桩应采用十字桩靴。为了进行比较，第二根桩采用开口型桩靴。开口型桩靴特点是在沉桩过程中，桩身下部1/3-1/2桩长的内腔被土体充塞，内腔土塞为管桩提供了内侧摩阻力。
打桩机械采用履带式8.0t柴油锤，最终贯入度控制在3-5cm/10击（达到这一贯入度时承载力可达到5000KN），施工时严格按打桩工艺流程施工。试桩施工工艺流程为：测放桩位→桩机就位→吊桩落位→桩段对中调直→打桩→接桩→再打桩→送桩→记录整理等。施工时采用两台经纬仪观测垂直度，在施工至最后阶段在桩身画上刻度，用水准仪观测贯入度。接桩焊接采用二氧化碳保护焊，焊缝的质量主要通过外观检查。
第一根试桩最终贯入度为40mm/10击，第二根桩最终贯入度为50mm/10击，桩身保持垂直。两根桩入土有效贯入深度均为15米，与最初估算的17.5米有一定差距，表明土的实际阻力以及承载力比原设计地质资料中的数据高。
3.2 检测
试桩施工完成，开挖土方后，进行了破坏性静载试验。通过第一根桩的单桩竖向抗压静载试验Q-S曲线可以看出，试桩加载至6000KN时，桩顶总沉降量为43.4mm，末级荷载作用下桩顶沉降量达到9.0mm，桩顶随荷载沉降速率为0.0582mm/KN，从卸载回弹情况看，完全卸载后桩顶残余沉降为36.45mm，最大回弹为6.94mm，回弹率为15.99%。
4、在施工钢材上的应用
普通预应力钢绞线、预应力钢筋、低松弛钢绞线、以及矫直回火预应力钢丝等，是我国在预应力技术施工中常使用的钢材。低松弛钢绞线的经济高效、实用、施工便捷，提高了建筑构件美观程度和操作的轻便性，从而得到广泛应用。其作为一种新型的预应力钢材，在高层大跨度建筑物、高速公路、高架公路以及大型的桥梁工程中使用的程度更为广泛。预应力钢绞线在桥梁施工中的应用能够节省建筑成本和施工材料，从而提高经济效益和社会效益。断裂荷载度、伸长率的参数、表面状态、几何参数以及钢材的松散程度等，这些都是适合选择预应力钢材时应该考虑的参数，钢材的尺寸、规格品种、延伸率和松弛性是钢绞线在标准选择上应该考虑的参数。
5、在施工锚具上的应用
预应力技术分为两种类型：先张法、后张法。机械锚固和摩阻锚固是预应力技术后张法中通常所使用的锚具，预应力钢材端部主要使用机械锚固类的锚具，利用机械进行加工，使其成为具备工作条件的锚固。因其具有方便连接和应力损失小等特点，预应力没有灌浆之前可以进行重复张扣或放松等操作。在锚旋高强度粗钢筋、集束型高强钢丝以及特殊的锚旋单根钢绞线或多根钢绞线中通常会使用这类锚具。摩阻锚固类的锚具品种类型较多，应用范围更为广泛，其具有利用楔形锚具拉紧预应力钢材形成锚旋的作用，其有着锚固力的吨位比较较大，变化多样，穿索操作过程简便的优势，也存在着预应力损失较大，重复拉张或放松时不便捷的缺陷。
结束语
总之，随着我国现代化交通建设工程的增加，我国在桥梁施工中也越来越多地应用预应力技术，以使我国路桥施工的质量得到有效的提高。因此，采用预应力技术进行桥梁施工能够节省材料，确保桥梁具有较高的安全系数，不断提升桥梁力学性能，增加行驶车辆的舒适度。这些优势的存在，使得预应力技术在公路桥梁中得到了广泛的应用。
参考文献
[1]田俊.浅谈预应力施工技术在高速公路桥梁施工中的应用[J].科技天地,2012(10).
[2]景运峰.公路桥梁常用预应力加固技术分析[J].城市建设理论研究,2011(25).
[3]王丽云,王军涛.预应力混凝土管桩的设计及施工研究,铁道工程学报,2011(06).
关键词：高速公路；桥梁施工；预应力技术应用
中圖分类号： U412 文献标识码： A
引言
预应力技术在桥梁工程施工过程中通过在混凝土工程中应用预应力技术，进行混凝土预应力构件的构建，使混凝土构件自身的预应力减小或者抵消因外荷载所引起的拉应力，也就是说，利用混凝土产生的较高的抗压能力来补充其较差的抗拉强度，来达到延迟混凝土受拉伸部位的开裂目的，以使桥梁工程的施工质量得到提高。
一、预应力技术在高速公路桥梁施工中存在的问题及解决方案
1、预应力构件张拉前出现裂缝问题及其解决方案
问题分析：预应力构件在张拉前出现的裂缝问题是由收缩和温差引起的，及钢筋砼结构在使用荷载作用下的出现的裂缝情况都是在所难免的，但是，我们要尽量避免在预制场内的构建出现裂缝。裂缝主要出现在表面，宽度不够、分布不均匀、梁板类构件的分布方向多沿短方向，有的时候会在构件的顶面延伸到构件的侧面，有的时候会出现在箍筋位置。温度裂缝走向没有规律，梁板式构件的裂缝多与短边平行。
解决方案：预防由温差引起的表面温度裂缝，应控制构件的内外温度差。夏季施工时要先使用低水化热水泥。预制构件在低温时，不能过早对模板进行拆除，要采取保温措施。适当延长薄壁构件的拆模时间，使其缓慢降温，以防止台座间和预制构件粘结，使构件不受其自身的热胀冷缩作用的影响。砼浇筑前的施工作业时，应注意隔离剂的保护，用长线法生产先张构件时，应该及时地放松应力筋，以使其约束的作用减少。
2、预应力钢筋孔道堵塞问题及其解决方案
问题分析：预留孔道出现塌陷或堵塞会使预应力钢筋在通过预留孔道时不顺畅，对张拉的效果产生影响，使整体灌注工程的质量得不到保证。抽芯过早，水泥砼没有完全凝固，强度不够，或抽芯太晚，出现橡胶抽拔管可能被拔断等情况，这些都有可能造成预应力钢筋孔道堵塞。
解决方案：孔道堵管问题出现时，先以预应力曲线坐标为根据，标注堵管的具体位置，避开主筋位置的地方，利用冲击钻进行缓慢的钻孔，使钢绞线可以自由的通过波纹管并能自由进行伸缩。张拉完后用较高等级的微膨胀混凝土对孔洞进行封堵。预防孔道堵管问题，要在施工之前仔细检查波纹管的质量，要在浇筑混凝土之前确认好波纹管的安装位置，做好检查套管接头密闭性的工作，在浇筑混凝土的时候保护好波纹管。.
二、预应力技术在高速公路桥梁施工过程中的应用
1、在受弯构件中的应用
公路桥梁的施工是一个庞大的工程，公路桥梁以后所承载的重量也是非常巨大的，简单来说，预应力的应用技术就是为了使公路桥梁能够承载日后外界施加的重量，不变形，不走样，不倒塌，使公路桥梁的质量有保证。公路桥梁不是小木桶，不是在外面用钢筋箍几圈就行了的，但原理和这又是一样的。在公路桥梁的施工中使用的加固方法是使用碳纤维来对混凝土结构进行加固，主要是对受弯构件进行加固。这是因为碳纤维强度比较高，并且很容易使用，所以这种方法被广泛的使用。混凝土结构在开始就有压应变和拉应变，所以意味着，在对混凝土的受弯构件进行加固的之前它本身就具有初始内力。所以，当混凝土受弯构件到了它的最大的承载力，而加固的碳纤维的应力是由混凝土的应变增量决定的。
2、在多跨连续梁上的应用
连续梁是指含有多余约束的结构，多跨就是两跨以上，多跨连续梁的支座都是固定支座。在多跨连续梁的施工过程中，涉及到多跨连续梁的两个承载力问题，分别是抗弯承载力，抗剪承载力，如果多跨连续梁的这两个承载力达不到标准，就需要对它进行一些加固上的处理。处理时又要分正弯矩区，负弯矩区，因为碳纤维的强度非常大，所以一般都采用碳纤维来进行粘贴加固。如果多跨连续桥没有这样的加固处理，就难以具有这样的张力，那么承载能力里就会大打折扣，严重影响使用，甚至难以建设起来。这样的加固处理可以说多跨连续梁在质量上有保证，达到相关的要求，并且施工容易。
3、预应力砼管桩在高速公路桥梁中的应用
3.1 试桩施工
通过计算，一根预应力砼管桩的竖直承载力为1900KN，极限承载力3800KN。在设计预应力砼管桩基础前，先进行试桩，为设计预应力砼管桩基础提供重要参考。试桩位于桥墩附近，试验桩采用C80砼的预应力砼管桩，直径选取600mm，臂厚130mm。通过试算，桩长17.5米，桩底位于中砂层。为避免施工过程中挤土效应过大，而造成施工困难，桩间距取3.5倍桩径。该处主要地层为粉砂性土及粘土，因封底十字形桩靴更适用于穿越粉砂性土及粘土，并以此作为持力层的土层，第一根桩应采用十字桩靴。为了进行比较，第二根桩采用开口型桩靴。开口型桩靴特点是在沉桩过程中，桩身下部1/3-1/2桩长的内腔被土体充塞，内腔土塞为管桩提供了内侧摩阻力。
打桩机械采用履带式8.0t柴油锤，最终贯入度控制在3-5cm/10击（达到这一贯入度时承载力可达到5000KN），施工时严格按打桩工艺流程施工。试桩施工工艺流程为：测放桩位→桩机就位→吊桩落位→桩段对中调直→打桩→接桩→再打桩→送桩→记录整理等。施工时采用两台经纬仪观测垂直度，在施工至最后阶段在桩身画上刻度，用水准仪观测贯入度。接桩焊接采用二氧化碳保护焊，焊缝的质量主要通过外观检查。
第一根试桩最终贯入度为40mm/10击，第二根桩最终贯入度为50mm/10击，桩身保持垂直。两根桩入土有效贯入深度均为15米，与最初估算的17.5米有一定差距，表明土的实际阻力以及承载力比原设计地质资料中的数据高。
3.2 检测
试桩施工完成，开挖土方后，进行了破坏性静载试验。通过第一根桩的单桩竖向抗压静载试验Q-S曲线可以看出，试桩加载至6000KN时，桩顶总沉降量为43.4mm，末级荷载作用下桩顶沉降量达到9.0mm，桩顶随荷载沉降速率为0.0582mm/KN，从卸载回弹情况看，完全卸载后桩顶残余沉降为36.45mm，最大回弹为6.94mm，回弹率为15.99%。
4、在施工钢材上的应用
普通预应力钢绞线、预应力钢筋、低松弛钢绞线、以及矫直回火预应力钢丝等，是我国在预应力技术施工中常使用的钢材。低松弛钢绞线的经济高效、实用、施工便捷，提高了建筑构件美观程度和操作的轻便性，从而得到广泛应用。其作为一种新型的预应力钢材，在高层大跨度建筑物、高速公路、高架公路以及大型的桥梁工程中使用的程度更为广泛。预应力钢绞线在桥梁施工中的应用能够节省建筑成本和施工材料，从而提高经济效益和社会效益。断裂荷载度、伸长率的参数、表面状态、几何参数以及钢材的松散程度等，这些都是适合选择预应力钢材时应该考虑的参数，钢材的尺寸、规格品种、延伸率和松弛性是钢绞线在标准选择上应该考虑的参数。
5、在施工锚具上的应用
预应力技术分为两种类型：先张法、后张法。机械锚固和摩阻锚固是预应力技术后张法中通常所使用的锚具，预应力钢材端部主要使用机械锚固类的锚具，利用机械进行加工，使其成为具备工作条件的锚固。因其具有方便连接和应力损失小等特点，预应力没有灌浆之前可以进行重复张扣或放松等操作。在锚旋高强度粗钢筋、集束型高强钢丝以及特殊的锚旋单根钢绞线或多根钢绞线中通常会使用这类锚具。摩阻锚固类的锚具品种类型较多，应用范围更为广泛，其具有利用楔形锚具拉紧预应力钢材形成锚旋的作用，其有着锚固力的吨位比较较大，变化多样，穿索操作过程简便的优势，也存在着预应力损失较大，重复拉张或放松时不便捷的缺陷。
结束语
总之，随着我国现代化交通建设工程的增加，我国在桥梁施工中也越来越多地应用预应力技术，以使我国路桥施工的质量得到有效的提高。因此，采用预应力技术进行桥梁施工能够节省材料，确保桥梁具有较高的安全系数，不断提升桥梁力学性能，增加行驶车辆的舒适度。这些优势的存在，使得预应力技术在公路桥梁中得到了广泛的应用。
参考文献
[1]田俊.浅谈预应力施工技术在高速公路桥梁施工中的应用[J].科技天地,2012(10).
[2]景运峰.公路桥梁常用预应力加固技术分析[J].城市建设理论研究,2011(25).
[3]王丽云,王军涛.预应力混凝土管桩的设计及施工研究,铁道工程学报,2011(06).