市政橋梁工程中的預應力張拉施工要點分析

張偉偉

摘 要 隨著當前城市建設的不斷發展，橋梁工程的建設已成為城市市政工程中非常重要的部分。從多年從事市政橋梁施工與管理的經驗中發現，在市政橋梁的施工過程中，預應力混凝土構件的應用十分廣泛。本文結合鄭州市隴海路快速通道工程現澆預應力混凝土箱梁施工，對市政橋梁工程預應力張拉技術及施工要點進行了闡述和分析，為市政橋梁工程質量控制提出可行性意見。

關鍵詞 預應力;施工技術;市政橋梁工程

引言

預應力技術施工質量的好壞直接關系到市政橋梁的整體質試和使用安全，所以必須加以重視。本文結合鄭州市隴海路快速通道工程現澆預應力混凝土箱梁施工從三個方面進行了全面的綜述，最后對其技術要點也做了分析，最后提出了保障施工的質量控制措施，希望能夠給施工技術人員提供重要的參考價值。

1預應力技術在市政橋梁工程中的應用分析

預應力技術的含義就是施工人員根據市政橋梁工程的要求科學選擇預應力混凝土構件并進行應用的技術。預應力技術的應用可以有效防止工程中的混凝土出現開裂現象，從而確保市政橋梁工程的整體質量水平。鄭州市隴海路快速通道工程主要為主線高架橋及匝道、互通立交匝道等工程。橋梁上部結構均采用預應力混凝土斜腹板連續箱梁結構。箱梁標準聯橋寬26.5m梁高2.0m，采用單箱五室，箱梁翼板長2.5m，端部厚0.2m，頂板厚0.25m，跨中底板厚0.22m，跨中腹板厚0.45m、0.5m，支點處底板加厚至0.52m，支點處腹板加厚至0.7m。

預應力技術具有良好的抗疲勞性，可以有效延長市政橋梁工程的使用壽命，預應力技術的應用可以讓工程承載更大的重力，而且使用的材料比較少，自身的重量也比較輕，工程成本也得到了有效的控制。

1.1 預應力技術在橋梁加固中的應用

當前隨著城市的發展，車輛的越來越多從而造成了市政橋梁面臨著巨大的壓力。預應力技術已成為橋梁加固過程常用的施工技術之一。通過利用預應力技術，不僅可以對橋梁的實際結構進行良好的加固，而且還能夠對橋梁中的各個部件進行優化。另外在進行橋梁構件的良好優化加固的同時，還可以對混凝土應變程度進行有效降低，這樣橋梁在承載外界荷載時就能夠產生良好的壓應力。通過壓應力來有效抵消拉應力，進而有效起到橋梁加固的實際作用。

1.2 預應力技術在橋梁彎矩加工中的應用

在市政橋梁工程中，預應力技術除了能夠實際應用在橋梁加固方面，還可以實際應用在橋梁彎矩加工方面。具體來講，現今橋梁彎矩所包含的構件在加固過程中主要是采用鋼絞線，該種材料具備了強度較高的顯著優勢，通過對該種材料進行簡單的施工，就能實現彎矩構件的良好加固。我們必須注意到鋼筋結構本身具備了相應初始內力，在其中加固之前受彎構件就具備了內應變和拉應力。一旦受壓區域的混凝土實際應變處于最大數值，則代表著受彎構件實際承載力也將趨于承載極限。

1.3 預應力技術在橋梁多跨工程中的應用

在市政橋梁工程中，橋梁多跨施工當前也常常會用到預應力技術。具體來講，現今鋼混結構存在的多跨梁部分主要是包含了負彎矩區域和正彎矩區域。負彎矩一般處于橋梁兩端的支座部位中，正彎矩則一般處于橋梁的正跨中部位。一般來講，在進行正彎矩以及負彎矩的實際加固環節中，需要利用鋼絞線。通過利用鋼絞線這種材料進行簡單的施工，將橋梁負彎矩以及正彎矩給予良好的修正，進而使其預應力實際水平得到良好的提高。并且防止出現裂縫，最終促進橋梁多跨梁部分實現抗彎能力的充分加強。

2預應力技術的施工要點分析

2.1 技術檢驗的分析

在市政眾多橋梁工程中，實際應用預應力技術需要注意一些基本的應用要點：從技術檢驗方面來講，預應力應用的重要材料主要是包含了鋼絞線材料以及波紋管材料，因而必須要對這兩種材料在實際應用之前給予檢驗。具體而言，鋼絞線材料以及波紋管材料需要進行嚴格的分批驗收，并對各批次材料質量給予把關。

鄭州市隴海路快速通道工程箱梁預應力筋的張拉采用穿心式雙作用千斤頂，千斤頂的額定張拉力宜為所需張拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍。與千斤頂配套使用的壓力表選用防振型產品，其最大讀數宜為張拉力的1.5～2.0倍，標定精度應不低于1.0級。張拉機具設備與錨具產品配套使用，并應在使用前進行校正、檢驗和標定。千斤頂和高壓油泵在使用前和使用中按規范要求進行標定。并繪制標定曲線，張拉時按標定曲線配套使用。

預應力管道的定位必須準確牢固，嚴格按照施工圖中所示的鋼束大樣設置定位鋼筋，管道軸線必須與錨板端面垂直，在直線段定位鋼筋的縱向間距不大于50cm，在曲線段定位鋼筋的縱向間距不大于30cm，每定位點的坐標安裝偏差不得大于1mm，預應力管道與管道間的連接及管道與喇叭管的連接應確保其密封性。在波紋管安裝后，每束鋼束的兩端安設灌漿孔，在相應區段管道曲線的最高點設置長度1500mm、ф25的排氣管。對大于60m的預應力連續箱梁腹板內波紋管單根管道設置布設3處排氣管。

2.2 鋼絞線安置的分析

在市政眾多橋梁工程中，實際應用預應力技術還需要注意鋼絞線實際安置要點。具體而言，鋼絞線需要利用先穿法進行具體安置。依據鋼絞線不同類型以及工程狀況，盡量保證下料場的平穩性。同時避免土壤與鋼絞線之間產生直接接觸，以防鋼絞線后續存在銹蝕等狀況。

鄭州市隴海路快速通道工程箱梁鋼絞線采用Φs15.2高強度低松弛鋼絞線，鋼絞線運抵工地后要放置在室內并防止銹蝕，當不能在室內放置時，必須離地30cm放置，并采用防雨布覆蓋保護。鋼絞線的下料采用切割機冷割，且應使鋼絞線的切割面為一平面，以便在張拉時檢查斷絲。對照圖紙波紋管孔道布置坐標，進行孔道位置檢查與校正，鋼絞線按長度和孔位編號，穿束時核對長度，對號穿入孔道。鋼絞線穿束采用穿束機。與波紋管相矛盾的普通鋼筋可適當調整位置。

2.3 混凝土澆筑的分析

在市政眾多橋梁工程中，實際應用預應力技術還需要注意混凝土實際澆筑要點。具體而言，橋梁工程一般采用二次振搗以及全面分層兩種方式來具體實施混凝土的實際澆筑。箱梁混凝土需要實施插入式澆筑方法，同時又以插釬式澆筑方法作為輔助形式。混凝土配料必須按照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG D62-2004） 有關規定。

箱梁采用全截面對稱一次澆筑，澆筑方向從一端向另一端進行（低墩身處向高墩身），澆筑中水平分層、縱向分段、連續澆筑，在澆到最后一跨時，最后6～8m先澆筑端部，因端部高度大，混凝土重量大，先將端部混凝土先澆筑對支架壓載，再向中間澆筑，以便減少結構沉降裂縫產生。上層與下層混凝土前后澆筑距離保持在1.5米以上，混凝土分層厚度為30cm。

澆注原則：先底板，后腹板、頂板，由箱梁較低一端到另一端，澆筑順序是先從兩腹板倒入混凝土，從內模兩下角模（內模架開口處）冒出砼至底板進行箱梁底板的澆筑，由于底板較寬，當底板中間無法澆筑到位時，采用頂部的下料孔下料澆筑，將底板振搗密實，同時將多余的混凝土由底板處刮出并抹平，待箱梁底板砼從腹板下料不再大量外翻時，將繼續澆注混凝土至腹板與上翼緣相交處，最后進行頂板砼澆筑。

在箱梁混凝土分段、分層澆筑開始直至初凝完成的時段內，要派專人對已安放在管道內的鋼束進行上、下、左、右擺動和旋鈕，以防止因管內少量滲漿造成卡住鋼絞線。

2.4 張拉過程的分析

在進行鋼絞線實際張拉操作之前，需要保證混凝土具備合適的齡期以及合適的強度，同時還要對預應力的實際孔道做好提前檢查工作，確保孔道的整潔性以及暢通性。在上述檢查操作完成之后，方可進行鋼絞線的實際張拉。在實際張拉過程中，需要嚴格依據先腹板后底板的張拉操作原則進行[1]。

箱梁預應力張拉前用0.1σcon張拉一次，再開始測伸長量。張拉順序：0→初應力→0.2σcon→1.0σcon設計噸位→持荷5分鐘→錨固。當構件進行超張拉或計入錨圈口摩擦損失時，鋼筋中最大控制應力（千斤頂油泵上顯示的值）對鋼絲和鋼絞線不應超過0.8fpk。上式中σcon為錨下控制應力，其設計值按照各橋設計圖紙要求進行控制。

3預應力技術施工過程中的質量控制

隨著預應力技術在市政橋梁工程中的應用越來越廣，我們必須加強其施工過程的質量控制，只有做好質量控制，才能保障工程的安全，預應力質量控制從以下四點個方面進行闡述。

3.1 鋼絞線和錨具的質量控制

箱梁所需預應力錨具均為成套產品，每套錨具為含錨墊板、夾片、錨圈，加強螺旋筋等在內的定型產品。在施工前必須按規范要求對錨具的質量做抽檢試驗。進場的鋼絞線和錨具必須具有出廠合格證，并要進行原材料試驗以及錨具的靜載錨固性能試驗。規格不同的錨具和鋼絞線應分類堆存，并做好標記。在施工中，應對錨具和鋼絞線的規格進行認真核對，對于工程責任要落實到人。

3.2 預應力設備的質量控制

預應力張拉前應對張拉機具進行標定，并檢查壓力表與千斤頂是否配套，以確定壓力表與千斤頂之間的關系曲線，使用過程中不得互換千斤頂或壓力表。壓力表的刻度不應低于1.5級。

3.3 預應力張拉的質量控制

張拉前應先檢驗混凝土構件的強度是否達到設計強度、尺寸和外觀是否符合質量標準要求、查看錨孔和夾片中是否存在雜物或泥漿。所有預應力鋼絲束應能在各張拉點之間自由移動，保證鋼絞線的松緊程度一致，初始應力不得超過總應力的5%。當張拉力達到設計值時，應旋緊主拉桿螺母。千斤頂的拆除應在鋼絞線束和錨具不受振動的情況下進行。

箱梁張拉過程，對每束鋼絞線伸長值要仔細量測。將張拉力與伸長值比較，校核。實際伸長量和理論量誤差不超過6%。兩端同時張拉時，兩端千斤頂升降壓、畫線、測伸長等工作應一致。

4結束語

簡而言之，進入21世紀以來，隨著社會經濟的發展，預應力施工技術作為一種新的技術已被廣泛利用于當前的市政橋梁工程中。隨著預應力施工技術的實踐應用，其技術已日趨成熟。當前預應力技術能夠有效增加構件耐用性，同時還能最大化實現構件剛度的提高，因而在實際應用過程中受到了更廣泛的關注。本文立足于工作實踐，對預應力施工技術的要點做了重要分析，對在市政橋梁工程中的應用以及質量控制做了詳細的分析[2]。

參考文獻

[1] 史智勇，趙永紅，劉云平.淺析市政橋梁工程施工中預應力技術的應用[J].中國水運（下半月），2018，（9）：253-254.

[2] 張克雙，趙東彬.論述市政橋梁工程中預應力施工技術的應用[J].環球市場信息導報，2018，（40）：45-47.