市政路橋工程中預應力施工技術重點探究

李長貴

中國水利水電第十一工程局有限公司（450000）

1 預應力施工技術的特點

預應力施工技術可以有效地對市政道路橋梁進行加固，操作起來比較方便，消耗成本比較少，因此，我國大部分的市政道路橋梁施工都會選擇預應力施工技術。預應力施工技術對于混凝土構件來說是最為主要的加固對象，因為混凝土主要是由高強度鋼材及高強度混凝土共同組成的，所以，預應力施工技術能夠有效防止混凝土裂縫，提高其抗拉性。與此同時，在市政道路橋梁的施工中采取預應力施工技術還能夠延長道路橋梁的使用壽命[1]。

2 市政路橋工程中預應力施工技術的應用優勢

在市政路橋工程項目中，受彎構件與受拉構預應力孔道的波紋管主要分為金屬波紋管、塑料波紋管兩種。塑料波紋管的制作相對來說比較簡單，而且所產生的摩阻力也比較小。在后張法施工的預應力孔道中大多數都采用了波紋管。現在市場上常見的產品有很多都不達標，強度等方面的要求也達不到設計的標準，在安裝波紋管時非常容易出現變形現象，這種現象往往是因為在澆筑混凝土的時候波紋管破損導致的。變形之后還容易出現預應力筋穿束困難的現象，這個時候就會因為預應力預留孔道的位置不準而導致預應力筋的摩阻力增大[2-4]。

3 市政路橋施工中預應力存在的不足

3.1 錨具制造不規范

錨具產品制造不規范，導致錨下荷載傳遞性能大大下降，承載能力和混凝土抗裂性明顯不足。在較大壓力的作用下，錨具容易變形，甚至會影響錨下墊板，導致該裝置也出現變形現象。

3.2 滑絲及斷絲

張拉之后還需要檢查鋼絞線是否存在滑絲及斷絲的現象，如果存在該現象就必須及時采取應對措施。對于一些嚴重受損的鋼絞線，則需要更換鋼絞線之后再進行張拉。通常產生滑絲的原因都是預應力鋼絞線表面存在油污，或者夾片出現了破損、大小不合適等。產生斷絲的原因則是鋼絞線受力不夠均勻，從而導致鋼絞線受到機械損傷。針對以上問題，解決的方法很簡單，更換配件即可。

4 預應力施工技術在市政路橋中的應用

4.1 在板材中的應用

市政路橋建設中，混凝土空心板、預制板等構件中均會使用預應力施工技術。混凝土空心板作為一類結構板，其內部具有多個圓孔，具有自重輕、應用范圍廣、安裝方便的特征。混凝土空心板預制生產中，用預應力施工技術，能實現空心板拱度的有效控制。內部鋼絞線通常用于施加一定的預張力，控制具體張拉參數和張拉范圍，確保鋼絞線兩端處于對稱均勻張拉狀態。此外，在鋼絞線張拉中，還需要盡量減少斷絲、滑絲等問題，避免對空心板的質量造成影響[5]。

4.2 多跨連續橋梁中的應用

城市橋梁工程規模大，結構復雜，跨度大，橋梁在跨中位置受不同的彎矩作用，橋梁結構在跨中位置受正彎矩作用，此時，下部橋梁產生拉力，在支架位置受上側方拉力。一般情況下，混凝土結構的抗拉剪能力都很弱，因此，在多跨橋梁施工中，應采用預應力施工技術加強混凝土結構，以提高跨中段與支座間的抗拉剪切強度，提高橋梁的穩定性[6]。

4.3 在受彎構件中的應用

市政路橋中還存在一定的受彎構件，這些受彎構件對市政路橋的質量有較大影響。使用預應力施工技術，能對受彎構件質量、性能進行有效控制。受彎構件出現破損時，會嚴重影響市政路橋穩定性和安全性。使用預應力技術，能降低構件發生破損的概率。在受彎構件制作中，預應力施工技術的應用包含了先張法和后張法兩種形態，但其在預應力錨應用中存在一定差異。基于此，在預應力施工技術應用過程中，應重視預應力錨的合理選擇，確保工程有序開展，保證受彎構件的硬度和強度。

4.4 混凝土箱梁中的應用

混凝土箱梁橋是當前橋梁建設的重要類型，其具有美觀、穩定的特征，抗扭剛度強、適用性強等優勢。在市政路橋施工中，設計人員必須掌握預應力施工技術，并能熟練應用于混凝土箱梁的施工。要求施工材料各種比例要嚴格匹配，達到規范標準。預應力施工后必須檢查現澆箱梁施工質量是否符合相關標準要求，從而保證市政橋梁混凝土箱梁質量[7]。

5 結合實例分析預應力施工技術的控制重點

5.1 工程概況

鄭州市隴海路快速通道工程BT項目第五標段位于該工程中段部位，工程范圍為工人路到鐵英街，總長2.746 km。涉及的橋梁為主線第31聯高架橋、6條匝道等，主線高架橋和匝道橋梁上部結構均采用預應力混凝土連續箱梁。

5.2 施工工藝

5.2.1 施工準備

在預應力混凝土橋梁施工之前，施工人員需要完成詳細的施工準備工作。準備工作主要包括技術準備、施工現場準備和施工材料設備準備。技術準備主要包括對圖紙審核、技術交底、編制技術方案等。施工現場準備主要為清理場地，接通水、電線路，各種加工的布置等工作。材料設備準備主要是對施工所用的原材料性能、質量進行嚴格檢查，對于施工所用設備的性能、質量以及運行情況進行嚴格檢查。

5.2.2 搭設支架

本標段支架采用碗扣式滿堂支架、新型大力神支架體系和盤扣式滿堂支架體系，支架的搭設主要內容包括地基處理、測量定位、安放底座、支架和剪刀撐同步搭設、安裝頂托等。根據箱梁結構和受力計算，進行間排距和步距的設置，在中橫梁、端橫梁部位底板、腹板位置支架進行加密處理。為滿足圓曲線斜腹式形狀箱梁懸挑翼緣板的混凝土成型，保證橋形的美觀、順滑，達到設計及清水混凝土的要求，特設計定型鋼架作為箱梁懸挑翼緣板模板支撐的定型支架。

5.2.3 模板安裝

箱梁模板采用一級高強度雙面覆膜竹膠板，箱梁模板底鋪設方木，立模時先立底模，再立側模，待底板鋼筋綁扎完畢后再安裝內模。為保證箱梁外觀質量，方木平面應提前進行壓刨處理，箱梁模板拼縫必須與箱梁中軸線平行或垂直，并使得模板縱橫向拼縫線形直順，相鄰兩塊模板表面高低差不得超過2 mm，避免箱梁底模各塊模板之間的接縫出現漏漿，在模板接縫處下墊薄膠合板，并在夾縫粘貼雙面膠[8]。

5.2.4 支架預壓

橋梁施工所處的環境往往較為復雜，為了避免橋梁地基出現變形而影響施工的安全性，根據要求，支架體系搭設完成后，應進行支架體系的堆載預壓，通過預壓消除支架（支墩）及地基的非彈性變形，得到支架（支墩）的彈性變形值作為施工預留拱度的依據，測出地基沉降，為采用同類型的橋梁施工提供經驗數據。

5.2.5 鋼筋施工

箱梁鋼筋分二次綁扎成型。第一次綁扎箱梁底、腹板鋼筋，隨后進行內模支設。第二次綁扎箱梁頂板、翼板鋼筋。箱梁底板鋼筋均采用焊接或閃光對焊，不得采用綁扎連接。鋼筋主要在鋼加廠內下料加工成型，能焊接成型的盡量在鋼加廠內完成。施工人員在鋼筋綁扎之前，需要提前做好鋼筋保護層墊塊的預制工作。墊塊須采用與混凝土顏色相似的高強砂漿墊塊，嚴禁使用塑料墊塊。施工人員需要在墊塊布設結束之后，再進行鋼筋的綁扎，并且在綁扎過程中做好鋼絞線的避讓。鋼筋施工中，應加強對預應力鋼筋的保護，防止預應力鋼筋在施工過程中出現裂縫、斷裂等現象。

5.2.6 預應力管道施工

底板、腹板鋼筋安裝完成后，需進行預應力管道的安裝。后張預應力孔道采用預埋波紋管法。波紋管統一采用塑料波紋管，縱向預應力管道采用“#”或“U”型鋼筋進行固定，定位鋼筋的水平、豎向鋼筋連接處必須焊接，并與主筋焊接牢固，必須確保管道定位準確。波紋管不能上浮和變位，施工時可根據鋼束橫向位置自行調整定位鋼筋長度。

必要時在頂、底板鋼束平彎及豎彎段增設防崩鋼筋，防崩鋼筋末端需扣住腹板邊縱向鋼筋，并與腹板箍筋綁扎。穿管時采用人工穿管，穿過鋼筋時及時調整其平面位置避免掛傷。波紋管連接采用大一號同行波紋管為接頭管，接頭處用專用焊接機進行熱熔焊接或采用有密封性能的塑料結構連接器連接，避免澆筑混凝土時水泥漿滲入管內造成堵塞。

5.2.7 預應力鋼筋穿束

鋼絞線在加工廠集中下料，用砂輪切割機切割。下料時按設計長度加工，下料后需綁扎、編號。鋼絞線采用穿束機在混凝土澆筑前穿入管道，穿束后需認真檢查波紋管有無破損，以防澆筑混凝土時漏漿。

5.2.8 混凝土澆筑

本工程施工中全梁采用全截面對稱一次澆筑，橫向由中間向兩邊、縱向由箱梁較低一端到另一端水平分層、斜向分段、兩側腹板對稱、連續澆筑。澆筑時同一斷面先澆筑底板、腹板，最后澆筑頂板。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，繼續澆筑混凝土至腹板與上翼緣相交處。合理安排混凝土澆筑順序及澆筑時間，混凝土澆筑中間需要間隙，底板混凝土澆筑完成1 h后，開始澆筑腹板。澆筑混凝土時有專人檢查模板，防止跑模及漏漿。

5.2.9 預應力張拉與壓漿

本項目采用智能張拉系統和智能壓漿技術，計劃為4套智能張拉設備及1套智能壓漿設備。由主機、油泵、千斤頂三大部分組成智能張拉系統，根據設置好的程序，由主機發出指令，每臺設備的每一個機械動作實行同步控制。整個張拉過程自動完成，一套智能張拉設備采用“兩臺主機、四個千斤頂”。預應力束張拉順序：縱向先腹板束、后頂、底板束，張拉均沿箱梁中心線對稱張拉，先張拉長束，后張拉短束。橫向預應力束應從橫梁中線向兩邊對稱張拉。張拉力控制鋼絞線張拉的程序:0→10%→20%→50%→100%→持荷5 min→回油(錨固)，張拉時采用張拉力與伸長量雙控。壓漿采用計算機技術控制整個壓漿過程，采用漿液循環方式排出管道內空氣和雜質，不需要人工開泵和手動補壓的壓漿工藝。灌漿連續進行，一個孔道應一次灌完，并在灌完后保壓，并通過定性和定位方法測定壓漿密實度，保證壓漿質量。

6 結語

隨著社會發展不斷完善，市政路橋工程建設規模日益擴大。為了提高市政路橋施工的質量效果，需要注重預應力施工技術的有效運用，并利用科技手段，進一步優化預應力施工技術實施過程，強化預應力施工技術的使用效果，確保預應力施工技術在市政路橋施工建設中展現良好的價值作用。另外，市政路橋施工建設者也要了解預應力施工技術運用的必要性，強化自身的技術水平，確保市政路橋預應力施工技術手段的有效運用。