市政橋梁工程中預應力張拉施工的關鍵技術研究

孫偉杰

（常德市城市建設投資集團有限公司，湖南 常德 415000）

1 引言

隨著我國經濟水平的發展和基礎交通設施的不斷完善，城市橋梁工程的建設步伐日益加快，同時對橋梁結構的質量控制也更加嚴格。市政橋梁工程在建設時如果選用多跨、連續結構，可能會同時存在負彎矩與正彎矩，導致橋梁支柱穩定性較差。為了提高橋梁結構的整體穩定性，改善橋梁的承載能力，提高橋梁的運營使用壽命，工程上大多采用預應力技術來加固橋梁結構。如果橋梁預應力技術張拉方案設計不合理，往往會引起橋梁建設質量下降、工期推遲等問題，嚴重的可能造成重大人員傷亡和經濟損失。

目前，國內學者和工程技術人員也針對市政橋梁工程中的預應力張拉技術展開了一些研究，如胡凱等【1】通過現場載荷試驗研究了預應力張拉后橋梁結構的承載能力，并從鋼絞線穿束、壓漿、鋼絞線張拉等方面對預應力張拉質量的控制措施開展研究；劉洋等【2】結合多年工程經驗，總結了市政橋梁工程預應力張拉施工的基本流程及注意事項。因此，研究市政橋梁工程中的預應力張拉施工的關鍵技術具有十分重要的工程意義。

2 預應力技術基本概念

所謂預應力張拉技術是將拉力提前附加在構件中，構件由于受到了拉應力發生了形變，進而承受來自鋼結構的載荷。一般開展預應力張拉作業時需要的構件有鋼絞線或預應力筋、錨塞、錨環、墊板等，各構件具體位置參考圖1。

3 依托工程概況

圖1 預應力張拉構件組成

本文依托項目為某市政橋梁工程，該橋梁總體布置如圖2所示，橋位區屬侵蝕低中山地貌，地形凹凸不平，沖溝發育，橋位區范圍內中線地面高程1 010.0～1 060.0m，最大相對高差50m，交通條件較差。橋梁交角90°，橋長187m，橋型布置為6×30m 預應力混凝土小箱梁，橋梁各分跨線均徑向布置，并采用預應力張拉技術施工。橋梁地層信息表明有溶洞存在，溶洞頂板較薄，在荷載作用下容易發生坍塌等災害，橋梁設計時采用樁基礎穿越溶洞，使得樁基礎坐落于較好的持力層之上。

圖2 某市政橋梁工程總體布置圖

4 預應力張拉施工關鍵技術

4.1 預應力鋼絞線綁扎和穿束

在市政橋梁工程進行預應力鋼絞線綁扎及穿束之前，施工方首先需要對相應的施工材料進行檢查，來確保施工材料的質量滿足橋梁施工的質量標準，并且在施工期間工作人員需要分2 個步驟開展混凝土箱梁鋼筋的保障工作：首先施工人員需要進行市政橋梁的底膜安裝，在安裝過程中需要對橋梁的腹板和底板部位利用鋼筋進行捆扎，然后再對橋梁的腹板和底板部位進行混凝土的澆筑。在混凝土澆筑完成后，可以開始安裝翼板和頂板底模，在安裝過程中需要通過合理的綁扎方式對翼板和頂板鋼筋進行捆扎，同時在鋼筋進行捆扎的過程中，工作人員需要對鋼筋的預應力孔道進行加固，通常采用的加固方法是通過軌道鋼筋進行預應力孔道加固。

施工技術人員在埋設波紋管和預應力鋼絞線的過程中，應當仔細對相應的波紋管進行檢查，避免將破損的波紋管埋進橋梁的混凝土中。同時，在進行鋼筋的焊接過程中，施工人員需要對波紋管進行適當的保護，避免鋼筋焊接過程中產生的火花對波紋管造成傷害。通常可以利用濕的紙殼板放置于波紋管上方，這樣就可以有效地避免火花對波紋管造成傷害。此外，在施工過程中如果出現了坡口，那么施工人員就應當立即采取相應的措施進行彌補。同時，在施工過程中，施工人員還需要嚴格地控制定位鋼筋的間隔距離，通常需要將每組的定位鋼筋間隔距離維持在50cm 左右，并且在完成橋梁施工中的混凝土澆筑作業之后，施工方需要在澆筑后的第3 天進行穿束作業，通常在穿束作業過程中，施工方需要將100cm 左右長度的鋼絞線預留在穿束孔周邊，這樣就可以更好地進行穿束過程中的張拉工作。

4.2 混凝土的澆筑及養護

在進行市政橋梁工程混凝土澆筑和養護過程中，施工方通常可采用插入式振搗器應用于箱梁混凝土的澆筑中，同時在施工過程中，施工人員還需要在每一層澆筑完成后，再次采用插纖式的振搗器進行二次加工，并且在混凝土澆筑作業開展之前，還需要對橋梁施工中的模板和鋼筋進行仔細檢查。如果在檢查中發現波紋管存在破損現象，施工人員就應當立即采用膠帶對波紋管進行密封，這樣才可以保證在混凝土澆筑施工過程中，波紋管內部不會涌入砂漿。在混凝土澆筑施工完成后，現場的驗收人員還需要對混凝土澆筑作業進行驗收，在確保澆筑施工達到相應的工程質量要求后，才可以開展后續的施工。

在進行混凝土的澆筑過程中，施工人員通常是采用水平的斜向分層澆筑法，通過這種澆筑方式可以嚴格地控制混凝土的澆筑厚度，將混凝土的澆筑厚度保持在30cm 左右。并且在澆筑過程中，施工方最好利用龍門吊的配料斗分前后2 班進行縱向作業，這樣就可以控制混凝土澆筑過程中上層和下層之間的距離。在完成混凝土澆筑作業過后，現場的監理工程師在確保混凝土表面收漿初步凝結后，便可以通知施工方進行側面的貼膜施工，在施工中主要是將土工布覆蓋于混凝土的上方，從而對混凝土做好養護工作。

4.3 預應力張拉施工

在進行市政橋梁工程預應力的張拉施工中，施工方首先需要對橋梁箱梁的混凝土強度進行檢查，確保混凝土強度達到90%的工程設計強度后，才可以開展張拉鋼絞線施工。在開展張拉鋼絞線施工的過程中，施工人員需要對孔道位置及孔道附近的雜物進行清理，來避免孔道內殘留部分水質和雜物。同時，還需要將孔道內部的混凝土殘渣和焊渣進行清除。

在鋼絞線張拉過程中，需要分段進行施工，在腹板的底板之前進行張拉作業時，需要同時對稱于鋼絞線的兩端，然后通過千斤頂和孔道軸線的位置進行檢查，來確保鋼絞線的位置可以連成一條直線。同時，在施工中還需要對鋼絞線的初始應力進行設計值控制，當鋼絞線的初始應力達到了10%的設計控制值時，不僅要對鋼絞線的滑動情況進行檢查，還需要對鋼絞線的伸長量進行測量【3～5】。

5 結語

本文依托某市政橋梁工程，對預應力張拉技術的基本內涵及施工關鍵技術展開了深入的分析，主要得到以下幾方面的結論：

1）預應力張拉技術是將拉力提前附加在構件中來承受來自鋼結構的載荷，施工時一般需要鋼絞線或預應力筋、錨塞、錨環、墊板等構件輔助。

2）在預應力鋼絞線綁扎時，施工人員需要對鋼筋的預應力孔道進行加固，同時在鋼絞線的穿束作業期間，施工人員還應當預留100cm 左右鋼絞線穿束孔。

3）混凝土澆筑之前應當檢查波紋管是否存在破損現象，如發現破損，施工人員應對波紋管進行密封，以確保波紋管內部砂漿不會涌入。

4）鋼絞線張拉之前應將孔道附近的雜物進行清理，并檢查混凝土強度是否達到了工程設計強度的90%。同時，鋼絞線張拉質量采用“雙控法”。