公路橋梁施工中預應力技術的運用與控制措施

摘 要：近年來，隨著路橋建設的高速發展，預應力技術因其優良的特性和經濟指標，在公路橋梁建設中被廣泛運用。大量的工程實踐證明預應力技術所取得的業績和效果極為可觀。本文對公路橋梁施工中的預應力技術工藝進行了探討，并提出了相應的控制措施。

關鍵詞：公路橋梁；預應力技術

引 言：隨著鋼絞線在橋梁工程中的大量采用，預應力工程的廣泛設計實施幾乎涵蓋了高速公路，城市立交的每一座橋梁，已經成為了橋梁建筑結構力學體系的主流。所以單憑掌握預應力施工原理和施工工藝已不能滿足如此大規模道路橋梁建設項目的需要。為了確保橋梁工程在交付使用后，其結構安全使用功能和使用年限，需要進一步理解橋梁后張預應力施工的原理。在現有的施工工藝基礎上提高施工質量消除潛在的質量隱患。

1 預應力技術在公路橋梁施工中的應用范圍

在我國，隨著材料工業和機械工業的發展，適合于預應力技術的高性能混凝土、低松弛鋼絲、鋼絞線、各種形式的錨具以及各種張拉設備的生產系列化、規模化，再加上各專業生產廠的相繼建立使得競爭加劇，預應力技術水平得到了極好的發展，得以廣泛運用于公路橋梁建設方面。目前，預應力技術在公路橋梁建設上，主要運用于空心板、T型簡支梁、連續箱梁、橋梁加固、連續剛構、混凝土斜拉橋、頂推法施工、邊坡或山體錨固、大件提升等方面。

2 路橋施工中的預應力技術工藝

2.1 鋼絞線空間位置的控制

鋼絞線的空間位置是由墩頂導向槽以及錨固端部橫梁的跨中轉向橫肋所確定，而等效荷載的大小是由張拉應力以及索形來決定的。如果墩頂導向槽或跨中轉向橫肋在施工中發生偏折，將導致鋼絞線的局部需要承受極大的擠壓應力，因此明確墩頂和錨固端部橫梁處的錨墊板預埋位置是十分必要的，并且還要嚴格按照圖紙的要求來進行墩頂導向槽、跨中轉向橫肋的制作，不但要將端部磨平，還要保證彎折處的曲率半徑，這樣才能確保鋼絞線在張拉時不受端部的卡滑或擠壓。

2.2 鋼絞線的下料和穿索

通常我們在對路橋進行加固時，需要對錨墊板和鋼管進行灌漿，這時就經常會產生粘結段。因此在下料的過程中要將該粘結段鋼絞線的油脂和PE層清洗干凈。又因為事先不僅要考慮到穿束過程中鋼絞線在下垂時所產生的影響，還需要考慮到其張拉伸長所產生的影響，從而確保張拉兩端的伸長部分一致，并最后使得兩個粘結段的粘結力基本相同。但是，在實際的施工中該方法的位置和長度都難以控制。在鋼絞線的穿索過程中，由于其長度較長，并且在中間還要裝置許多的墩頂導向槽和跨中轉向橫肋，這就致使在箱梁中無法對多根鋼絞線進行整束穿索，對此普遍的做法是采用單根穿索。又因為鋼絞線的纏繞通常會使其有效的預應力建立受到影響，因此還要確保在全橋長的范圍內鋼絞線不會發生纏繞。在實際的施工中，都要先將鋼絞線、工作錨板孔、密封蓋小孔等一一編號，并采用單根穿索的方法，將多根鋼絞線作為一束，通過對應的橡膠墊來控制鋼絞線的位置，而且在張拉完成后，再次檢測每束鋼絞線是否還存在纏繞現象。

2.3 預應力筋的張拉

預應力筋的張拉是預應力施工中的關鍵工序，預應力筋的張拉質量好壞將直接影響到整體結構的安全。在預應力筋張拉的具體操作中，首先在張拉前，先主動標定其張拉過程中所用的千斤頂。再依據標定值進行千斤頂回歸直線方程的推算，計算出張拉噸位所對應的壓力表值。然后在鋼絞線束的兩端安裝群錨錨具，再用手持式千斤頂進行單根張拉。當穿心式千斤頂就位時，再安裝千斤頂尾部的工具錨。然后按照張拉程序同時張拉兩端的千斤頂，并在量測張拉前依據千斤頂的油缸長度來求出張拉中的伸長值和最終伸長值。最后當張拉應力達到標準之后，繼續堅持5min左右，然后才能進行回油放松。

2.4 真空灌漿

為了解決后張預應力鋼筋混凝土結構中預應力筋的防腐蝕問題及其與結構混凝土共同工作的問題，通常采用壓力灌漿的方法來填充預應力筋和其預埋孔道之間的空隙。一般而言，預應力筋失去保護是因為后張預應力筋以非水平的多跨度彎曲狀態和傾斜狀態存在，再加上水泥漿的泌水蒸發所形成缺乏水泥漿的空隙時造成的。而且預應力筋在高應力的狀態下非常容易被腐蝕，并且腐蝕部位會造成斷面的缺損，從而使得預應力鋼筋混凝土結構的耐久性和安全受到嚴重的影響。由此可見，只有好的灌漿質量才能確保預應力筋的防腐蝕性能以及預應力構筑物的安全和耐久性能。所以在預應力孔道的灌漿施工中，重點要解決孔道中水泥漿有空隙或未充滿、水泥漿硬化后的強度不滿足規范要求、水泥漿硬化后因收縮而與孔道壁分離等問題。在實際施工中對于超過40m的多束預應力筋通常采用真空灌漿的方法來確保灌漿的密實度和質量。

3 路橋施工中預應力技術的控制措施

3.1 預埋、張拉、灌漿階段的控制

預埋階段主要是預應力筋曲線形狀的控制，即保證各控制點的標高定位準確、牢固，其他工序不會影響和破壞波紋管，保證標高控制點陣和曲線形狀的正確，當其他工序與預應力筋預埋發生矛盾時及時處理。張拉階段主要是保證張拉應力能夠達到設計要求，其伸長值變化在設計和規范的允許范圍之內。灌漿階段主要是保證灌漿計量準確，且孔道漿體飽滿。

3.2 鋼筋安裝的控制

普通鋼筋在綁扎時，嚴禁猛放、猛插，以防將預應力筋的外皮刺破。進行焊接施工時，嚴禁把預應力筋當作搭接線，且在預應力筋附近必須采取保護措施才能進行焊接。在鋼筋綁扎過程中，應先綁扎梁內的預應力筋，后綁扎板內的預應力筋，而梁內的拉筋應等預應力筋鋪設完之后再進行綁扎，以便預應力筋的穿筋定位。板的面筋應等預應力筋鋪設完成之后才能夠進行綁扎。

3.3 混凝土澆筑的控制

外露的灌漿孔、孔道與灌漿孔、排氣孔管連接處、排氣孔端以及預應力孔道接口處都必須封堵嚴密，以防出現因異物進入或漏漿堵塞管孔的情況。尤其是下層孔道的排氣孔管和灌漿孔長度大，且又斜向伸出板面，因此必須固定牢固。在澆筑混凝土時，振動棒不得碰動或接觸預應力錨具和孔道，避免引起移位或損傷。如果設置預應力錨具和孔道的部位鋼筋較密集，振搗較困難，容易產生塑性沉縮裂縫，則必須用短鋼筋輔以人工插搗以及適度的模板外敲振，從而確保澆搗的密實。混凝土澆筑完畢后應立即對孔道進行必要的檢查和清理，并及時封堵灌漿孔、排氣孔管口和張拉端，防止異物的進入，以確保其后續的張拉和灌漿能順利地進行。而且在混凝土的澆筑過程中，在預應力筋的張拉端及梁柱節點等關鍵的部位要澆搗密實。

3.4 漿體的控制

在施工過程中必須嚴格控制用水量，對于未能及時使用而流動性能降低的水泥漿，嚴禁通過加水的方法來提高其流動性；在漿體攪拌時，水泥、外加劑和水的用量都要嚴格控制；攪拌機內的漿體應每次都全部卸盡，不得采取一邊出料一邊進料的方法；若在壓漿前發現管道內殘留有臟物或水分，則必須使用空壓機將殘留在管道內的臟物或水分清除。

4 結束語

近年來，預應力技術在我國公路橋梁索數量及定位問題建設中發展迅速，目前中小型公路橋梁幾乎都采用預應力混凝土結構，大跨徑橋梁也優先采用預應力技術。在實際施工中，我們應當注意按照規范施工，采用合適的張拉工藝，保證孔道和錨具的質量，避免工程出現質量問題，同時，加強對預應力技術的完善和改進工作，提高我國預應力公路橋梁建設水平。

參考文獻：

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