橋梁工程預應力技術的應用

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0引言

預應力施工技術具有高剛度、高強度、高抗滲透性和高抗裂能力等特點，能夠有效確保施工質量，在高速公路橋梁施工中應用可以提高橋梁的抗裂性能和抗滲性能，同時確保橋梁的強度和剛度[1]。因此在高速公路橋梁工程施工中具有廣泛的應用前景。1工程概況本工程為某一高速公路橋梁施工建設項目。該公路按照雙向四車道進行設計。橋梁主干線的總寬度為28m。主橋上部結構為三跨一聯預應力混凝土變截面箱型連續剛構。橋梁下部柱墩為鋼筋混凝土雙薄壁墩。主橋上部構造箱梁采用懸臂現澆法施工方式。以下將對預應力施工技術進行闡述。

2預應力施工技術

2.1孔道定位以及穿束

⑴根據設計圖紙的要求進行波紋管的定位，先在箍筋上定位出預應力筋曲線的位置，接著采用鋼筋馬凳支托，其間距控制在700mm，采用焊接的方式將支托鋼筋固定在箍筋上。由于塑料波紋管的剛度和回彈性較好，需要采用鐵絲將波紋管和支托鋼筋綁扎在一起，這樣可以避免混凝土澆筑施工中引起的移位問題。如表1所示為波紋管孔道位置偏差和檢驗方法。

⑵本工程中進行預應力筋的穿束采用后穿法。這種方法是指將混凝土澆筑施工完成之后，再將鋼絞線穿入到孔道中。此法可以有效確保張拉端封閉嚴密。預應力筋的穿束時間應與波紋管的安裝以及混凝土的澆筑時間錯開。

2.2預應力筋張拉施工

在預應力施工工藝中，最關鍵的工序是預應力鋼筋的張拉。張拉施工的質量直接關系到橋梁整體的施工質量和結構安全。張拉施工的具體操作步驟為：

⑴在張拉施工之前，應先對千斤頂進行標定，并按照要求配備油壓表。本工程所采用的油壓表為0.4級的精密壓力表。

⑵根據回歸直線方程計算出設計張拉噸位的壓力值。

⑶在鋼絞線束的兩端分別按照群錨錨具和工作錨夾片，接著采用手持式的千斤頂對單根鋼絞線進行張拉，張拉力控制在0.1。

⑷手持式千斤頂張拉完成之后，接著進行穿心式千斤頂的安裝。千斤頂應嚴格就位，確保滿足要求，然后在千斤頂的尾部安裝工具錨。

⑸對于鋼絞線的張拉采用兩端同步張拉的方式。在張拉施工之前，應先對千斤頂的油缸長度進行測量，并根據測量結果確保張拉的伸長值。

⑹通過千斤頂的張拉以將鋼絞線的張拉應力控制并保持這一張拉應力，時間控制在5min，然后即可回油放松。

2.3真空輔助壓漿施工

⑴對于施工中所采用的臺秤，應先進行相關計量單位的計量認證，合格之后方可使用。按照設計重量比的要求進行水泥和外加劑的稱量，將其加入到攪拌機中進行充分攪拌，確保均勻，然后在其中加入水進行充分拌和，水灰比應控制在0.33。當混合料攪拌完成之后，其流動度應控制在10～20s之間。

⑵對錨具端部表面進行清理，將其上的水泥漿全部清除干凈，確保表面的平整度。接著在其上裝配蓋帽，采用螺栓對其進行固定，確保擰緊。

⑶在兩端錨座上安裝壓漿管、球閥以及快換接頭。

⑷對孔道進行清理，清理方法為采用壓力水進行沖洗。這樣不僅可以對管壁起到濕潤的作用，以確保水泥漿液的流動性，同時還可以對孔道內的灌漿孔和排氣孔的順暢進行檢查，確保保持通暢。

⑸在正式壓漿施工之前，應先進行試抽真空。首先將所有通風孔全部關閉（除了與真空泵連接的通風孔），接著開啟真空泵，即可開始進行導管的抽真空。通過將空氣排出以將孔道內的壓力控制在-0.06～0.1MPa之間。如果孔道內的壓力無法達到這一數值，就可以表示孔道內的密封性無法滿足要求

。⑹試抽真空合格之后，即開始進行真空輔助壓漿施工。通過壓漿泵正壓力和真空泵負壓力的作用，即可將漿體壓入到孔道中。在壓漿施工過程中，可以通過觀察透明的壓漿管以對壓漿施工進行控制。通過吸漿作用將稀漿吸入到負壓容器中，這一過程應確保連續進行。當流出的漿體達到濃度要求即可認為吸漿結束，此時即可將出漿閥門關閉。

⑺在壓漿施工過程中，應將壓力控制在0.9MPa。在該壓力的作用下對灌漿孔道進行加壓處理，一般加壓時間應控制在1～2min之間，此過程中應將所有的閥門全部關閉。

⑻在壓漿施工的過程中，應根據要求做好漿體的試塊，并對試塊進行抗壓試驗，以檢測其強度是否滿足設計強度的要求。

⑼當水泥漿體達到初凝狀態時，即可將接頭拆除，并對其進行清理，主要應將喉管、壓漿機以及負壓容器內的殘留漿體全部清理干凈。

3施工質量控制措施

⑴在預埋階段，應確保曲線形狀滿足質量要求，重點應對標高進行控制，確保滿足精度要求，同時應避免其他施工工序對波紋管造成影響。

⑵在張拉施工階段，重點應確保張拉應力滿足設計和規范的要求，同時對伸長值進行測量，以確保滿足相關要求。在灌漿施工階段，應確保漿體的用量準確，孔道內所灌注的漿體應確保飽滿密實。

⑶在施工過程中，應確保各連接部位的嚴密性，防止異物進入到孔道內造成堵塞的問題，同時也可以避免在灌漿施工中出現漏漿的問題。下層孔道的灌漿孔和排氣孔管應確保固定牢固。在混凝土的振搗施工過程中，所采用的振動棒不得對孔道和錨具進行碰撞，以避免造成孔道的移位和損傷。由于在孔道處設置了較為密集的鋼筋，這會對混凝土的振動施工造成影響，此時需要采用鋼筋棒進行人工的插搗作業，以確保孔道部位處混凝土的振動密實。當混凝土澆筑施工完成之后，應及時對孔道進行檢查，確保滿足要求，并對孔道進行清理。之后應對灌漿孔和排氣孔進行封堵處理，防止雜物進入到孔道內。

⑷在進行鋼筋的綁扎時，不得采用猛放和猛插的方式，以防對預應力鋼筋的外皮造成損壞。在進行鋼筋的焊接施工時，不得將預應力鋼筋作為搭接線。當在預應力鋼筋附近進行焊接施工時，應對預應力鋼筋采取保護措施。在進行預應力鋼筋的綁扎時，應按照先梁后板的順序進行。當梁內的預應力鋼筋鋪設完成之后即可進行拉筋的綁扎施工，這樣方便進行預應力鋼筋的穿束。

4結語

隨著橋梁建設快速發展需要，采取預應力技術可以有效確保工程的施工質量，提高橋梁的整體性能，降低橋梁的養護維修費用。文章通過結合某一高速公路橋梁施工建設項目，該橋梁主橋上部結構為三跨一聯預應力混凝土變截面箱型連續剛構，系統地探討了該橋梁預應力施工技術，總結出切實可行的施工控制措施，為同類工程提供參考實例。

作者：薛東起 單位：河北省交通建設監理咨詢有限公司