市政橋梁工程中預應力施工技術的應用研究

張小軍

(合肥工大建設監理有限責任公司，安徽 合肥 230009)

1 市政橋梁工程中預應力施工技術要點

某市政橋梁工程，總長度為309 m，由主橋與引橋兩部分構成。其中主橋是跨徑組成為(20+32+30+22)m的四跨變截面預應力混凝土連續箱梁。橋梁下部結構為鉆孔灌注樁基礎，輕型橋墩，U型橋臺。預應力混凝土連續箱梁采用后張法施工工藝，工藝流程為：先進行支架搭設、箱梁底模板安裝，然后綁扎鋼筋，后安裝波紋管再穿鋼絞線束，內模安裝、開展混凝土澆筑、養護及張拉壓漿等工序。具體技術操作如下：

1.1 預應力筋的制作、穿束

工程中預應力筋制作工序流程是：開盤-下料-編束。在距離鋼絲端5～10 cm處編扎出一道，為使各根鋼絞線能夠保持一致松緊度，在編束前先理順了鋼絞線。穿束工藝是一項重要內容,因為預應力筋長度在104 m左右，操作具有一定難度，鋼絲穿束時經過的導向槽很多，還要跨越中轉向裝置，因此，為保證穿束與張拉時避免出現混亂，確保鋼絲束兩端鋼絲有著一致的排序，提前對鋼絲編束。鋼絞線的下料長度按照公式提前計算得到。下料時，用砂輪切割機切割鋼絞線，用20號鐵絲綁扎，間隔2～3 m?？梢灾苯酉铝系臉藴适牵合龖︿摻罘砰_后如果是平直的，鋼絲在應力狀態下切斷下料，此時需要將應力控制在300 N/mm2左右，工程中有效控制了下料的長度誤差，即在L/5 000以內，且不超過5 mm。

1.2 錨具制作

工程使用OVM型錨具體系。該錨具體系由錨座、錨杯、夾片及配套的螺旋鋼筋組成，在張拉端和固定端交替使用。采用的型號是OVM 15-12和OVM 15-9兩種，與設計的鋼絞線束12根和9根相適應，張拉設備采用液壓穿心式千斤頂。型號為YCW250。工程技術人員在對鋼絞線的數量、長度、規格等進行全面檢查后，才開始確定錨具，從而滿足了施工總體需求。在制作完成后，及時通過運輸車輛將其送至施工現場，然后順利安裝在預先標定好的固定位置[1]。

1.3 預應力鋼筋定位

(1) 本工程預應力管道采用塑料波紋管。

(2) 波紋管在安裝前，必須做應力及灌水試驗，以檢查變形及有無滲漏。

(3) 在底板、腹板鋼筋安裝成型后，應采用坐標法對預應力管道及錨墊板進行定位。所有管道及管道與喇叭口的連接應用膠帶纏裹，確保其密封性，以免澆筑混凝土時漏漿。張拉端、固定端安裝正確，固定可靠。

(4) 所有預應力管道的定位必須準確牢固，按設計要求設置定位筋，一般管道縱向每隔50 cm設置一道定位筋，定位筋須與鋼筋骨架焊牢，防止管道在澆筑混凝土時上浮、移位。

(5) 錨頭處管道軸線必須與錨墊板垂直,其允許偏差沿梁長方向在平面不大于±1 cm，梁高方向不大于0.5 cm。

(6) 在澆筑混凝土之前仔細檢查波紋管，及時修補損壞之處，并在澆筑混凝土的同時注意對預應力管道的保護，嚴禁振動棒碰觸波紋管，澆筑后應及時對管道進行清孔，以利穿束。

1.4 孔道留設

因為混凝土構件的制作是預應力施工的關鍵環節，為此，施工人員格外注意預留孔道的尺寸大小，嚴格按照標準確定孔道尺寸與位置，并且保證孔道是平順的。端部的預埋墊板與孔道中心線保持垂直，并用螺栓在模板中固定，這樣可以避免混凝土澆筑過程中發生竄動；工程中孔道直徑比一般預應力筋外徑大出一部分，范圍在10～15 mm，這樣能夠保證預應力筋穿入更為順暢。施工人員依據預應力筋位置將平、縱、橫三維坐標計算出來，從而使定位更為精準，有效控制了直線段定位筋，即間距<0.8 m，曲線段定位筋間距<0.5 m。采用U型的圓鋼制作定位筋，然后在普通鋼筋上固定。

1.5 張拉

在安裝張拉設備時，因為工程中采用的是曲線預應力筋，張拉應力作用線要重合于孔道中心線末端切線。確定張拉順序前，施工人員須仔細審閱施工圖紙，按照圖紙要求進行，即先張拉長束，后張拉短束，并且施工中對張拉設備的移動進行有效控制，以保證達到更顯著張拉效果。施工中，通長鋼絞線束長度為105 m，采用的張拉方式為兩端張拉。分兩批張拉6束鋼絞線，在梁的兩端分別設置一臺YCW250型千斤頂，對鋼絞線分別張拉，全部完成后，另一端進行補張拉，同樣分批進行。通過這種分批張拉方式，可以使預應力筋彈性壓縮損失大大減少[2]。

1.6 預應力管道灌漿

本工程采用真空輔助壓漿方式進行壓漿，預應力管道采用真空輔助壓漿工藝來提高壓漿質量，很好地解決了傳統壓漿方式造成管道不密實的問題，從而全面提高了預應力筋的防護功能，最終達到提高預應力構件耐久性和安全性的目的。預應力筋張拉完成后，施工人員用切割機將多余的鋼絞線采用砂輪鋸切除，并將孔充分清洗干凈，再使用高壓空氣持續吹2 min。施工中，所有施工人員須佩戴工作罩，在完成灌漿3 h后再取下。對錨具表面充分清理，保持一定平整度。采用水泥砂漿密封錨，并采取相關措施將錨板全部覆蓋，并將裝置固定好。在密封達到48 h以后就可以進行灌漿。采用的密封錨固方法較為簡單，施工人員先對灌注孔充分清理，以確保能夠拉出管道的閥門與接頭，在與真空機器連接前，要充分對真空端與灌漿端進行清理。

水泥漿在施工中進行了合理混合使用，嚴格參照相關指標對水泥漿配置，并且按照一定比例對水泥、水、膨脹水泥劑混合配置。將水泥放置到攪拌器內充分攪拌2 min。水泥漿排出后，對水泥漿充分攪拌，達到配合比設計要求的稠度，施工人員嚴格控制水泥漿配置過程中的用水量，從而最大限度地避免管道頂部留有空隙。水泥漿含量如果沒有超出灌漿量的1.3倍，則不關閉閥門，也不關閉真空泵閥門，然后將真空泵啟動，在真空壓力處于0.04～0.1 MPa時，才能將內部真空正式啟動。對排氣管的灌漿狀態始終密切監測，當排氣管的漿料黏稠度與灌漿前達到一致時，才將排氣閥關閉。整個灌漿過程，控制灌漿時間在2～3 min，完成后施工人員才取下2個真空管[3]。

2 市政橋梁工程中預應力施工技術注意事項

(1) 在市政橋梁工程中，預應力混凝土要優化選擇，以保證具備更高的強度。此次工程項目使用的混凝土強度等級為C50，抗壓強度為50 MPa。

(2) 鋼絞線的選擇要根據設計要求確定。此次施工前，施工人員就材料采購制定了科學計劃，并做好了各項數據收集，仔細勘察了施工現場環境，對橋梁設計圖紙充分審閱，真正做到萬無一失；并詳細分析了各個施工環節，在預應力鋼絞線選用過程中，嚴格測試了材料性能與質量，從而使各項指標達到規定標準。

(3) 預應力施工中，錨固工具的應用也是保證施工質量的關鍵。此次工程中施工人員從安裝復雜程度、使用過程等方面充分對比了不同錨具的優勢及劣勢，最終選用了最適宜的錨具，從而將應力損失大大減少了。

(4) 在管道灌漿施工中，對材料配比也要進行嚴格控制，可采用真空輔助壓漿方式，從而保證灌漿達到預期效果。

3 結束語

總之，市政橋梁工程中，預應力施工技術應用較為廣泛，但該技術也存在一定復雜性，需要在今后繼續對技術優化控制應用，嚴格依據施工設計及標準，把握好各項技術指標，從而取得更為顯著的應用效果，提高預應力施工整體質量。