橋梁施工中的預應力技術探討

摘要：在橋梁工程施工過程中，預應力是一種比較常用的施工技術，對工程的施工進度、施工安全以及施工質量均有較大的影響。基于此，文章以實際工程為例對橋梁施工中預應力技術的應用進行了探討。

關鍵詞：橋梁施工；預應力技術；預應力計算；橋梁工程；高架橋 文獻標識碼：A

中圖分類號：U445 文章編號：1009-2374（2016）13-0106-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.051

1 工程概況

某橋梁工程為車輛行駛專用高架橋，橋梁采用預應力混凝土連續箱梁，梁體的高度為1.6m，箱梁翼緣板的長度為2m，合同段鎳共有三座預應混凝土連續小箱梁，分別為單箱雙室、單箱單室連續箱梁。使用美國ASTMA16-90a高強低松弛鋼絞線作為預應力鋼束，張拉控制預應力大小為1396MPa，標準強度為1850MPa。

2 施工技術基本要領

隨著社會發展的步伐日益加快，我國各行各業都得到了迅猛的發展。近些年來在道路橋梁施工中，為了增強施工的成效性，鋼筋混凝土結構的應用變得更加廣泛，這主要是因為混凝土具有一定的強度與穩定性。但在混凝土施工中也存在一些不盡如人意的地方，主要表現在兩方面：一是混凝土結構受環境的影響程度較大；二是由于其自重方面的不足引發的問題等。在實際施工中為了最大限度地減少施工中存在的不足之處，可采取預應力技術增強橋梁的穩定性，降低混凝土結構的自重，大大延長橋梁的使用年限。所以，尋求有效的施工技術在一定程度上可促使我國建筑行業得以持久、有序發展，為我國橋梁事業的發展做出一定的貢獻。

2.1 孔道成型施工技術

在預應力施工過程中孔道成型技術是其中最為基本的一個環節，應當引起施工人員足夠的重視。該技術的施工原理是通過預應力的張拉，使孔道打開已完成混凝土的澆筑工作，最后通過預應力鋼絞線實現與砼的緊密結合。具體的施工技術列舉如下：

2.1.1 在安裝工作開始前施工人員應保證腹板筋從梁端準確穿入，并使用強度較高的金屬波紋鋼將其焊接牢固。為了提高結構的穩定性，首先可使用一段波紋管作為支撐結構；其次將兩端進行焊接處理；最后再使用一定長度與寬度的塑料膠帶進行加固處理，最大限度地減少穿筋或者表皮外翻現象的發生，影響施工的正常進度。

2.1.2 在波紋管的鋪設中因為焊接的不當可能會造成人員的傷害，所以施工人員在腰筋的連接盤中絕對不能進行綁扎處理。

2.1.3 待金屬波紋鋼管安裝完成后即可進行后續階段的施工，在此過程中施工人員應對結構的穩定性以及其他結構進行準確、全面的檢查，以避免出現不安全事故，引發后續施工的順利實施。

2.2 下料階段

在道路橋梁施工過程中，下料是預應力工程的最主要環節，可以對后面的施工過程起到關鍵的作用，如絞線鋪設的平穩和橋梁的穩定。對下料操作步驟的闡述如下：

2.2.1 在預應力工程開始之前，要對施工過程中的坐標進行準確的曲線定位，以方便橋梁梁鋼筋放線工作得以有效地完工，把梁箍筋和架立筋整合起來進行最后的焊接工作。其中需要注意的是，在施工過程中必須嚴格地按照公式計算數據，以確保其中的誤差不能超過10mm。當整個施工過程的焊接工作完成后，要使用專業的測量儀器對其中的重要部分進行檢測：一要檢測施工位置的準確；二要檢測它的高度是否合格等。請質量檢查部門進行最后的檢測，達到要求之后才可以進入下一個施工階段。

2.2.2 在整個施工過程中，在確保焊接工作全部做完并符合要求后就可以進行金屬波紋管的穿管工作，而進行這一工作的前提就是要對波紋管進行固定。在做完這些后還要選擇合適的鋼絲，它對強度和韌性都有嚴格的要求，而在其后打點放線操作之間進行墊塊鋪設的施工環節中，發現管線墊塊的位置與預應力鋼筋位置存在重合，那么就要以預應力鋼筋的位置為主，以保證整個施工過程中鋪設位置的準確性。

2.2.3 排氣孔的鋪設。所謂排氣孔的鋪設主要指的是灌漿工作完成后借助波紋管完成排氣孔的鋪設階段。從設計理論來考慮排氣孔的有效鋪設給施工帶來了一定的便捷的基礎上，大大增強了施工的成效性。

2.3 穿束和張拉過程

在預應力工程中穿束和張拉是其中必不可少的一個環節，在整個施工中的難度也并不是很高，但在實際操作中卻要求按照一定的規律和原理來進行操作。

2.3.1 在施工中，首先要確定金屬波紋鋼管焊接是否符合施工的要求；其次還要檢查預應力鋼筋是否按照事先設定好的曲線位置鋪設，在確保以上工作都符合要求的前提下，才可以進行穿束作業。此外，還應注意不能將同一束內的鋼筋錯開操作，要為錨具留下充分的安裝時間與空間。待穿束工作全部結束后施工人員應進行金屬波紋管與錨墊板的封閉處理工作，進行這一步的目的在于避免混凝土出現漏漿現象，影響施工進度。

2.3.2 張拉過程不是一蹴而就完成的，它需要借助一定強度與力度的機械力進行配合完成，在施工中我們通常選擇使用油壓表進行測量，這樣能夠在第一時間掌握張拉力的大小狀況，以避免發生橋梁斷裂等不安全事故。在計量工作中油壓表的測量是一個重要環節，應引起各部門的足夠重視，只有所使用到的設備滿足相關要求方可投入使用。總而言之，整個張拉的順序以及操作方法應根據所選取設備的特征進行有效開展，而且要注意腹板的強度以及中橫梁混凝土的強度應滿足設計要求，繼而開展有效的施工環節。張拉的具體工作過程表示如下：首先，進行各設備的安裝工作；其次，使用油壓表完成張拉力以及控制應力等的測量工作；最后，將所輔助的工具進行卸除并切除多余的鋼絞線，進行封錨處理。

2.4 壓漿和封錨

待預應力張拉工作全部結束后，經過技術人員的全面檢查確認符合要求后，便可進行后續階段的施工即壓漿階段與封錨工作的實施。在壓漿過程中主要使用型號為C50的水泥進行壓漿處理，但要注意的是施工人員要提前將孔道進行徹底打掃以確保其干凈整潔，可使用清水進行沖洗并借助空壓機對管道內的水分進行烘干處理，接著調整壓漿設備使其處于工作狀態。壓漿機上應安裝一個帶有閥門的短管，這樣當壓漿工作結束后可使整個孔道上的水泥處于穩定狀態，提高施工的成效性。

3 施工中存在問題的解決策略

3.1 下料時千斤頂的工作長度不符合要求

在施工初期由于技術人員自身專業能力的欠缺，再加之在施工中的一些誤差，使得千斤頂的工作長度不符合施工要求，而且事先也沒有進行預留，從而造成千斤頂不能正常工作。經過研究人員縝密的分析后決定使用前置式的千斤頂，而且其工作長度完全符合施工相關要求，從而有效解決了上述難題。如圖1所示：

3.2 斷絲

在張拉過程中若發現有鋼絞線出現斷裂現象時應進行斷絲處理。若發生斷絲現象則應立即中止張拉過程，并對結構進行全面的檢查，倘若張拉到應力斷絲超過一定的條件后則應采取有效的措施進行補救，如若在允許范圍內則可將斷絲束的應力補充到其他鋼絞線上。補足應力所使用的技術以及工具與滑絲處理的方式相吻合。在補足應力過程中施工人員要在確保安全的基礎上進行施工，如若有突發狀況發生應查找原因后再進行后續施工，以免造成不必要的損失，影響施工進度。

3.3 換束

在構建預應力方面若傳統方式不合理時可選擇換束的方式進行。換束是將已張拉的鋼絞線放松，緊接著將鋼絞線拔出管道。在換束的整個過程中如何快速穿束是我們值得關注的地方。在項目實施過程中進行換束的孔道有90m長而且還具有一定的彎度，因而在施工中若采取一邊穿孔的方式則穿孔工作步履維艱，經過相關人員的全面分析后決定使用一根鋼絞線穿過去作引線，如圖2所示，但這種方法存在的不足是不能將大束的鋼絞線穿入，在專業人員的指導下將16根鋼絞線用銅焊焊成一個尖頭，再使用圖2的方式進行穿入，大大提高了工作的效率。

4 結語

綜上所述，預應力計算由于具有施工方便、支撐結構安全性高等優點，在橋梁工程中得到了廣泛的應用。在施工過程中，為了保證施工質量，要做好每一個環節的質量控制工作，針對遇到的問題找出合理的解決辦法。本橋梁工程采用預應力技術進行施工后，已經順利通過了驗收，取得了良好的施工效果，具有一定的借鑒價值。

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作者簡介：劉書廷（1982-），男，河南信陽人，中鐵十一局第二工程有限公司工程師，研究方向：工程施工。

（責任編輯：小 燕）