淺析斜向預應力混凝土在橋面鋪裝中的應用

摘 要：本文介紹了斜向預應力混凝土技術在橋面鋪裝中的應用情況。主要從立模、鋼筋下料、鋼筋布設、混凝土澆筑、拆模養護、預應力筋張拉等方面進行了詳細的總結。最后，分析了斜向預應力混凝土橋面鋪裝的注意事項及施工質量保證措施，供相關同類工程作為參考。

關鍵詞：斜向預應力混凝土;橋面鋪裝;施工工藝;質量保證措施

1 概述

預應力混凝土路面具有承載力高、抗變形能力強、路面耐久性好、行車舒適性好等一些普通水泥混凝土路面沒有的優點。然而，縱向預應力水泥混凝土路面不能徹底解決復雜應力狀態下路面開裂的問題。在水泥混凝土鋪裝層內布置雙斜向預應力筋，這樣會在路面長度與寬度兩個方向上均產生預應力，路面除設置施工縫外不用設置伸縮縫，可以有效解決水泥混凝土路面接縫處的損害現象、提高路面使用性能、有效延長鋪裝層的使用壽命。本文將結合312國道（商州至丹鳳）一級公路改擴建工程，淺析斜向預應力混凝土技術在橋面混凝土鋪裝層的應用。

2 預應力混凝土橋面鋪裝設計方案

橋面鋪裝結構組合為：

面層：瀝青混凝土面層 5cm

橋面鋪裝層：斜向預應力混凝土 14cm

預應力筋布置間距為50cm，布置角度為45°，沿混凝土橋面鋪裝厚度方向分兩層交叉布置。

3 施工技術要點分析

3.1 立模

側模采用特制鋼模板，立模之前，局部低洼處（空隙）事先用水泥砂漿鋪平，保證模板底面與基層頂面緊貼。模板安裝完畢后需要檢查接頭處的高差以及模板的內側，這些位置不能有錯位現象。模板安裝完畢后，檢查其是否穩固牢靠，有無松動現象，接頭處的高差應控制在3mm以內。

3.2 普通鋼筋及預應力筋下料

對照設計圖紙檢查預應力鋼筋、普通鋼筋的尺寸、規格及數量。預應力筋及普通鋼筋下料應采用機械切割，嚴禁使用氣割或者電焊的方式下料。預應力鋼筋下料時應盡量保持其直度，彎曲度過大的鋼筋應剔除。

3.3 構造鋼筋與板端補強鋼筋布設

斜向預應力混凝土結構中的構造鋼筋采用光圓鋼筋分兩層布置，在縱向鋼筋外按照設計圖紙要求布置箍筋，用細鐵絲將箍筋綁在縱向構造鋼筋上。

板端無斜向預應力筋的位置用間距為30cm×30cm的φ8鋼筋網加強，布置位置及尺寸按設計圖紙要求進行。

3.4 預應力筋的布置與校直

按設計圖紙雙向交叉布置預應力筋，將預應力筋按45°方向穿過三角塑料盒進行布設，并在交叉位置上間隔放置支撐鋼筋架。預應力預應力筋布置好后應進行校直，以保證預應力筋與縱向的夾角。并將校直好的預應力筋的交叉點位置（包括下部有支撐架和無支撐架兩者）間隔用扎絲綁扎緊固。采用直徑12mm的螺紋鋼作為預應力混凝土鋪裝層與梁板的連接鋼筋，在梁板上鉆孔，預應力筋交叉處間隔植入鋼筋。

3.5 混凝土澆筑

混凝土拌合物可在工廠生產或工地拌和站拌制。現場混凝土拌和機應采用強制式水泥混凝土攪拌機或攪拌站。混凝土拌合機及運輸條件應符合國家現行標準《公路水泥混凝土路面施工技術細則》（JTG/TF30-2014）的有關規定。混凝土的攤鋪成型可采用專用滑膜式攤鋪機，邊角部位可以用小型機具結合人工進行。

3.6 拆模、養護

混凝土澆筑完成后第二天進行拆模，拆模時應該注意不得將橋面鋪裝邊緣處的混凝土損壞。為了避免出現早期收縮裂縫，拆模后應立即覆蓋灑水的土工布進行養護。每天都要進行均勻灑水，使土工布始終處于潮濕狀態。養護時間建議2周左右。若混凝土澆筑當天夜里氣溫較低，則需在上面覆蓋聚乙烯薄膜以保持溫度，避免由于溫差過大而引起斷裂。

3.7 張拉端錨具的安裝

張拉端采用單孔夾片錨具，夾片錨具的具體位置要據預應力筋伸出在橋面鋪裝外側的位置決定，先安裝錨墊板，然后安裝夾片錨具。

3.8 預應力筋張拉

為了保證混凝土橋面板在施加預應力前不發生收縮開裂，預應力筋的張拉采用兩次張拉工藝。為了給操作人員準確提供張拉力的大小，張拉前需要校驗千斤頂。

預應力鋼筋的張拉順序從混凝土橋面鋪裝層的一端向另一端依次進行。張拉過程中采用兩個千斤頂同時對稱進行。張拉控制應力為σcon=σp×75%，σp為預應力筋的極限抗拉強度。

第一次張拉一般安排在第二天，亦即混凝土澆筑完成12小時之后，且混凝土強度達到設計強度的30%進行。其張拉控制應力值一般為0.3σcon。

第二次張拉安排在混凝土橋面板澆筑完成5～7天之后，且混凝土強度達到設計強度的75%以上進行，張拉時宜采用超張拉，張拉應力為1.05σcon，持荷2分鐘，卸荷至σcon后錨固。

4 斜向預應力水泥混凝土橋面鋪裝施工注意事項

斜向預應力混凝土橋面鋪裝施工工藝比較成熟，為了保證施工質量，要嚴格按照規范施工技術要求進行施工。結合工程經驗，本文將預應力水泥混凝土橋面鋪裝施工注意事項總結為以下幾點：

（1）鋼筋布置方面：要嚴格按照設計圖紙要求進行，預應力鋼筋的定位要準確，構造鋼筋的連接要牢固。

（2）張拉機具安裝方面：要保證錨具與墊板之間接觸牢靠，二者之間不得留有縫隙，為了更好地傳遞荷載，錨具與墊板應保持垂直。預應力筋必須進行校直，且預應力筋要與植入橋面板鋼筋用扎絲綁扎，避免澆筑混凝土時預應力筋跑位。

（3）混凝土澆筑方面：澆筑混凝土時要振搗密實，尤其是混凝土鋪裝層兩側構造鋼筋布置密集的地方。振搗不密實的區域混凝土會產生蜂窩，進而影響錨固區混凝土的強度。

（4）預應力筋張拉方面：要按照設計要求的順序進行張拉，預應力筋張拉采取雙控原則，張拉力大及加力速度要嚴格控制。

（5）混凝土養生方面：混凝土橋面鋪裝應及時進行養生，養生期間要保證混凝土的濕度，防止混凝土中水分蒸發與風干現象，以免產生收縮裂縫。在晝夜溫差較大的情況下，應采取保溫措施以減少溫度變化而產生的收縮裂縫。養生時間按混凝土抗彎拉強度達到設計要求值以上所需的時間來確定。

參考文獻：

[1]《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF80/1-2004）中華人民共和國行業標準[S].2004.

[2]《公路技術狀況評定標準》（JTGH20-2007）中華人民共和國行業標準[S].2007.

[3]《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTGD40-2011）中華人民共和國行業標準[S].2011.

[4]《公路水泥混凝土路面施工技術細則》（JTG/TF30-2014）中華人民共和國行業標準[S].2014.

[5]《公路路面基層施工技術規范》（JTJ034-2000）中華人民共和國行業標準[S].2000.

[6]《預應力混凝土路面工程技術規范》（GB50422-2007）中華人民共和國行業標準[S].2007.

作者簡介：李彩霞（1981-），陜西榆林人，長安大學博士研究生，陜西交通職業技術學院公路與鐵道工程學院副教授。