公路橋梁體外預應力加固與施工方法探析

安寶

摘? ? 要：當前我國的部分公路橋梁工程還存在著許多的問題和不足之處，承載力已滿足不了當前交通運輸量的需求，對車輛、行人的安全帶來了極大的威脅。這就需要我國的相關公路橋梁工程施工人員在路橋施工中大力應用體外預應力技術，提高公路橋梁的承載能力和堅固程度，確保車輛、行人能夠安全通過公路橋梁。因此，文章圍繞體外預應力加固技術展開討論。

關鍵詞：公路橋梁;體外預應力加固;技術應用

1? 引言

就我國目前橋梁工程現狀來看，其中主要的加固維護法除了體外預應力法之外，還有黏貼鋼板、黏貼纖維材料或者增加截面積法等，但是這些方法與前者相比都有著明顯的差異性，前者側重于從根本上進行修復，而后者側重于暫時維持、減緩損傷速度。一般體外預應力橋梁加固設計在工程實際中應用十分廣泛。

2? 工程概況

某預應力混凝土連續箱梁，單箱單室結構，跨徑組合為32m+34m+32m，梁高為2.10m。頂板寬12.50m，頂板厚28cm。底板寬7.20m，底板厚25cm。腹板厚40cm，在中支點附近加厚到60cm。箱梁懸臂長2.65m，端部厚16cm，根部厚45cm。下部構造采用獨柱墩、雙柱墩，肋式橋臺，墩臺均為鉆孔灌注樁基礎，按摩擦樁設計。

3? 箱梁體外預應力加固施工

3.1? 開孔作業

（1）箱梁梁底開孔。支架搭設完成后，在箱梁梁底開孔（孔徑為φ80cm）以方便施工人員進入箱梁內作業。施工完成后，本孔作為箱梁檢查孔使用。（2）橋面開孔。根據箱內新增錨固橫梁，轉向塊的位置，復核現場數據，在橋面開一個直徑14cm的孔。此孔可作箱內通風及澆筑混凝土時用。（3）橫隔梁開孔。開孔工具采用抽心鉆。按照圖紙數據，用平水儀在橫隔梁兩側箱內放出索孔位置。先用40mm小鉆頭在對應索孔位置鉆孔，直至導孔鉆通。根據導孔完成質量情況，再用160mm鉆頭進行鉆孔。

3.2? 預應力齒板及轉向塊制作

（1）施工方樣按照設計圖紙所提供的參數，在箱梁內使用紅漆和墨線放樣出錨固橫梁、轉向塊、限位減震器等位置，并標注出鉆孔植筋的具體位置。（2）新舊混凝土接觸面打磨、剪力槽設置為保證新舊混凝土接觸面的連接性能，需要在新舊混凝土結合面進行鑿毛和刻槽?；炷帘砻骅徝疃炔恍∮?mm，剪力槽尺寸為6cm×4cm，間距為17.5cm。（3）鉆孔植入錨固鋼筋。鉆孔位置按照設計要求控制放樣，植筋孔采用手提沖擊鉆進行，采用小振動施工工藝，以保證不損傷箱梁。按照設計要求的錨筋埋深和鉆孔直徑來控制鉆孔深度和大小。鉆孔的深度不小于設計深度。（4）鉆孔前必須先用鋼筋探測儀對原結構鋼束和鋼筋進行探測、定位，必要時應對孔道位置進行適當調整，以避開鋼筋位置，但不減少鋼筋根數。（5）鉆孔完成后用高壓空氣和毛刷對成孔進行清理，保證種植錨筋前孔內無灰塵，保證錨筋的錨固效果。（6）植筋膠采用進口A級膠。正式種植前，模擬種植錨筋，按鋼筋插入工藝進行設置，并進行拉拔試驗。

3.3? 模板安裝

（1）骨架形成后，按照加厚段形狀立模。施工模板擬采用木模板，模板必須具有足夠的強度、剛度，并保證錨固橫梁和轉向塊的形狀、尺寸準確。（2）模板要求平整、接縫嚴密、裝拆容易、操作方便，如有縫隙需塞堵嚴密，以防跑漿。（3）立模時采取可靠、牢固的支撐措施，防止跑模、漏漿。

3.4? 混凝土澆注

（1）錨固橫梁和轉向塊混凝土均采用C50補償收縮自密實混凝土。（2）項目施工前，進行混凝土配合比設計。混凝土的配置除要滿足技術規范及設計圖紙的要求外，還要滿足施工的要求。（3）混凝土內添加聚丙烯晴纖維，摻入量為每立方米混凝土摻入0.9kg。（4）混凝土澆注前需將模板內的雜物清除干凈。模板、鋼筋檢查合格后方可進行混凝土的澆注。（5）混凝土澆筑前30min在原混凝土面噴涂界面劑。（6）對混凝土進行養護，養護用水為自來水，配備箱內儲水設施供水以保證養護條件，采用覆蓋養生薄膜灑水保濕養生方式，養生時間不小于7d，并嚴格按照《公路橋涵施工技術規范》（JTG/TF50—2011）有關規定進行。（7）混凝土澆筑時應留足混凝土試件，同條件養護和標養7d與28d。

3.5? 預應力鋼束安裝和張拉

（1）材料送檢。體外索進場后，對鋼絞線、夾片等材料進行送檢，送檢合格后再使用。（2）智能張拉系統標定。張拉前將整套智能張拉系統送到具有相應資格的單位進行標定，并出具標定報告。千斤頂和油表要配套標定和使用。（3）鋼絞線下料與安裝。本次項目鋼絞線采用環氧涂無粘結M15-17鋼絞線成品索和可調可更換型TSK15-17錨具。

①鋼絞線的下料：按照設計圖紙計算鋼絞線下料長度，進行鋼絞線的切斷下料工作。下料長度的計算要考慮鋼束曲線長、錨夾具長度、千斤頂長度及外露工作長度等因素，按相應索號分別做好標記，要統一編號、掛牌。鋼絞線下料采用手提式砂輪切割機切割，禁止采用電弧切割。③穿束前要對預埋管道進行清理。穿入預應力管道的各股鋼絞線，必須順直、無交叉。③在14#墩附近橋面開孔，使用卷揚機將體外索往箱內牽引。體外索一端通過卷揚機牽引穿過各跨內的轉向塊、橫隔板后穿入17#墩處錨固橫梁內，再反向牽引另一端穿入14#墩處的錨固橫梁內。④安裝錨具和夾片：將鋼絞線逐根穿入錨具的孔眼內，然后將錨具順著鋼絞線推至錨墊板處，并靠緊。將夾片套入鋼絞線上，并推入錨頭的錐形孔中。⑤安裝千斤頂：將與錨具規格相對應的限位板套在鋼束上，并推至錨頭處，將張拉千斤頂懸掛在一活動支架上，用2個梳形導向叉，將鋼絞線梳分，使鋼絞線的分布與千斤頂內的孔眼對準，并使其順利穿過千斤頂盤孔。

3.6? 預應力鋼束張拉

體外索采用應力控制方法張拉時，伸長值進行校核，實際伸長值與理論伸長值的差值必須符合設計要求，設計無規定時，實際伸長值與理論伸長值的差值控制在±6%以內，否則暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調整后，方可繼續張拉。

（1）張拉伸長值的量測。張拉伸長量測量以智能張拉系統記錄為主，人工測量為輔。人工測量使用測量精度≤1mm的標尺測量。（2）伸長值校核。如果實際伸長值超出計算伸長值的-6%～+6%，則應暫停張拉，并需與設計單位共同處理后，方可繼續張拉。伸長值校核應在張拉過程中同時校核。（3）灌漿、封錨。預應力鋼束張拉完成后，在密封筒內灌注環氧砂漿，并在保護罩內涂抹防腐油脂，然后安裝保護罩。（4）安裝減震器。鋼絞線張拉完成后，根據施工現場實際情況，量測鋼絞線中心距箱梁底板距離，據此加工減震器高度。減震器加工完成后，按照圖紙設計位置使用螺栓錨固在箱梁底板上。（5）封錨。錨頭兩端的多余鋼絞線使用手提砂輪機進行處理，不可使用電弧切割或者是氣割。（6）安裝防松裝置。將防腐油脂按照設計的要求灌注好，將灌漿管和施工設備連接好，并將其與工作錨板上面的注漿口進行緊密連接。當防腐油脂從另一端的出漿口流出后，則說明防腐油脂已注滿。（7）安裝保護罩。錨頭兩端多余的鋼絞線使用手提砂輪進行平整，不可使用電弧切割。在對錨頭進行防腐處理時，需使用油脂進行作業，并將保護罩安裝好。

4? 結束語

綜上所述，體外預應力技術能夠大大提高橋梁的堅固性、安全性，大大提高橋梁的承載能力。在交通運輸量不斷增加的今天，在路橋施工中應用體外預應力技術能夠滿足交通運輸量的需求，最終能夠促進我國經濟的發展，確保我國人民的生活水平能夠得到提高。

參考文獻：

[1] 馬振宇.公路橋梁施工中體外預應力加固技術[J].交通世界，2017（36）.

[2] 張昊男，陳英昊，何磊，徐岳.預應力混凝土T梁橋體外預應力加固技術研究[J].赤峰學院學報（自然科學版），2017（22）.