預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)探討

摘#8195;要 本文主要針對公路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的特點，分析了在橋梁施工過程中應(yīng)注意的一些問題。

關(guān)鍵詞 混凝土橋梁；施工

中圖分類號 TU 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)012-0151-01

1 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工特點

1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有下列主要優(yōu)點：1）改善使用階段的性能。受拉和受彎構(gòu)件中采用預(yù)應(yīng)力，可延緩裂縫出現(xiàn)并降低較高荷載水平時的裂縫開展寬度；采用預(yù)應(yīng)力，也能降低甚至消除使用荷載下的撓度，因此，可跨越大的空間，建造大跨結(jié)構(gòu)。2）提高受剪承載力?？v向預(yù)應(yīng)力的施加可延緩混凝土構(gòu)件中斜裂縫的形成，提高其受剪承載力。3）改善卸載后的恢復(fù)能力?；炷翗?gòu)件上的荷載一旦卸去，預(yù)應(yīng)力就會使裂縫完全閉合，大大改善結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彈性恢復(fù)能力。4）提高耐疲勞強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力作用可降低鋼筋中應(yīng)力循環(huán)幅度，而混凝土結(jié)構(gòu)的疲勞破壞一般是由鋼筋的疲勞所控制的。5）能充分利用高強(qiáng)度鋼材，減輕結(jié)構(gòu)自重。在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由于裂縫和撓度問題，如使用高強(qiáng)度鋼材，不可能充分發(fā)揮其強(qiáng)度。采用預(yù)應(yīng)力，可大大節(jié)約鋼材用量，并減小截面尺寸和混凝土用量，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。6）可調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力。將預(yù)應(yīng)力筋對混凝土結(jié)構(gòu)的作用作為平衡全部和部分外荷載的反向荷載，成為調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的

手段。

1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)存在的問題

1）工藝較復(fù)雜，質(zhì)量要求高，尤其是預(yù)應(yīng)力管道的位置和混凝土的振搗施工都是難點，因而需要配備一支技術(shù)較熟練的專業(yè)隊伍。2）需要有一定的專業(yè)設(shè)備，如張拉機(jī)具、灌漿設(shè)備等。3）預(yù)應(yīng)力反拱不易控制，它將隨混凝土的徐變增加而加大，可能影響結(jié)構(gòu)使用效果。4）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開工費用較大，對于跨徑小、構(gòu)件數(shù)量少的工程，成本較高。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及常見問題

2.1 預(yù)應(yīng)力管道安裝

預(yù)應(yīng)力管道安裝準(zhǔn)確與否直接影響到梁體的受力情況與設(shè)計是否一致，關(guān)系到橋梁施工質(zhì)量，是預(yù)應(yīng)力施工中的重點。在管道安裝過程中，主要需加強(qiáng)對管道定位進(jìn)行控制，避免混凝土澆筑時出現(xiàn)管道上浮及漏漿現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力管道安裝施工、混凝土灌筑前，要嚴(yán)格對以下項點進(jìn)行控制：管道位置是否正確、平順性如何、有無漏漿處、是否嚴(yán)格密封等。

2.2 扁錨及扁錨連接器應(yīng)用

扁錨多應(yīng)用于結(jié)構(gòu)截面尺寸受到限制或構(gòu)造連接等特定條件下。然而近年來部分單位為了減小截面尺寸，追求經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在預(yù)應(yīng)力箱梁底板和板梁結(jié)構(gòu)中都采用扁錨，有的單位還申請專利、出標(biāo)準(zhǔn)圖，這是不可取的。由于扁錨的張拉工藝是采用逐根張拉，整體張拉設(shè)備技術(shù)不成熟，導(dǎo)致鋼絞線受力不均勻。采用扁波紋管留孔，扁孔空間很小，孔道摩阻大，特別是超長孔道采用一端張拉工藝，問題更加嚴(yán)重。由于扁孔本身空間小，孔道壓漿困難，無法做到孔道壓漿飽滿。建議箱梁底板、腹板、空心板梁等結(jié)構(gòu)禁止采用扁錨。

2.3 混凝土澆注后張拉時間的選擇

近幾年常有工程通過摻加早強(qiáng)劑，提高混凝土早期強(qiáng)度，一般澆注混凝土3 d后就開始張拉應(yīng)力，這是不可取的。因為混凝土強(qiáng)度和彈性模量增長是不同步的，強(qiáng)度增長快，彈性模量增長慢，早期混凝土變形大，過早張拉預(yù)應(yīng)力會使預(yù)應(yīng)力損失增大，導(dǎo)致橋梁承載力不足，而出現(xiàn)眾多裂縫病害。

2.4 張拉工藝

國內(nèi)現(xiàn)澆大跨度預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁底板預(yù)應(yīng)力束一般采用一端張拉的工藝。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范規(guī)定：跨度≥30 m以上的預(yù)應(yīng)力橋梁，均要求采用兩端對稱張拉工藝，才能保證跨中有效預(yù)應(yīng)力和橋梁在恒載和活載作用下跨中所需抵抗彎矩的建立；否則會導(dǎo)致跨中承載力不足，而產(chǎn)生正截面裂縫。根據(jù)交通部專門調(diào)查資料，已通車的公路橋梁中，幾乎都出現(xiàn)過由于張拉工藝不適合而產(chǎn)生大量裂縫的現(xiàn)象。

2.5 張拉力控制

預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)不夠規(guī)范，特別是張拉力控制不嚴(yán)對預(yù)應(yīng)力橋梁質(zhì)量影響較大。一般張拉作業(yè)采用張拉力和預(yù)應(yīng)力筋伸長量同時控制，以張拉力為主，以伸長值校核張拉力。張拉力與伸長值是否相符是判斷預(yù)應(yīng)力準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵指標(biāo)。預(yù)應(yīng)力張拉施工中，可發(fā)現(xiàn)實際伸長值與理論值的差異。如超過設(shè)計要求，應(yīng)及時分析原因。

2.6 滑絲和斷絲

滑絲指夾具在預(yù)應(yīng)力張拉后，夾片“咬不住”鋼絞線和鋼絲，鋼絞線和鋼絲出現(xiàn)滑動，達(dá)不到設(shè)計張拉值。斷絲指張拉鋼絞線和鋼絲時，夾片將其“咬斷”，即齒痕較深，在夾片處斷絲。為了預(yù)防滑絲和斷絲超標(biāo)，應(yīng)采取以下措施：1）夾片的硬度除了檢查出廠合格證外，在現(xiàn)場應(yīng)對其進(jìn)行復(fù)驗，有條件的最好進(jìn)行逐片復(fù)驗。2）鋼絞線或鋼絲的直徑偏差、橢圓度、硬度指標(biāo)應(yīng)納入檢查內(nèi)容，如偏差超限，質(zhì)量不穩(wěn)定，應(yīng)考慮更換鋼絞線或鋼絲的產(chǎn)品供應(yīng)單位。3）滑絲斷絲若不超過規(guī)范允許數(shù)量，可不予處理，若整束或大量滑絲和斷絲，應(yīng)將錨頭取下，檢驗并更換鋼束重新張拉。

2.7 波紋管漏漿堵管

波紋管漏漿堵管是指用通孔器檢查預(yù)應(yīng)力索孔道時發(fā)現(xiàn)管內(nèi)有堵塞或在混凝土澆筑前，索管內(nèi)先置的預(yù)應(yīng)力索抽拉不動。波紋管漏漿堵管產(chǎn)生的可能原因有：1）波紋管接頭處脫開漏漿，流入孔道。2）波紋管破損漏漿或在工地存放、施工過程中被踩、擠、壓癟。波紋管漏漿堵管的防治措施有：①使用波紋管作為索管的，管材必須具備足夠的承壓強(qiáng)度和剛度，破損管材不得使用；②波紋管連接應(yīng)根據(jù)其號數(shù)，選用配套的波紋管，連接時兩端波紋管必須擰至相當(dāng)?shù)奈恢?，然后用膠布或防水布將接頭縫隙封閉嚴(yán)密。3）澆筑混凝土開始后，在其初凝前，應(yīng)用通孔器檢查并不時拉動疏通，如采用預(yù)置預(yù)應(yīng)力索的措施，則應(yīng)不時拉動預(yù)應(yīng)力鋼絞線或鋼絲束，在混凝土澆筑結(jié)束后再進(jìn)行一次通孔檢查，如發(fā)現(xiàn)堵孔，應(yīng)及時疏通。4）確認(rèn)堵孔嚴(yán)重?zé)o法疏通的，應(yīng)設(shè)法查準(zhǔn)堵孔的位置，鑿開該處混凝土疏通索道。

2.8 預(yù)應(yīng)力孔道壓漿

預(yù)應(yīng)力孔道壓漿有兩個重要作用：一是保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不被銹蝕； 二是保證預(yù)力筋和結(jié)構(gòu)共同工作；然而實際工程中預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿不飽滿、不密實、漏漿和漏灌現(xiàn)象十分普遍，已成為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的通病。其主要原因除了施工單位對孔道壓漿工序不夠重視外，目前的壓漿工藝、留孔質(zhì)量、漿體配置等也存在一定問題，特別是漿體的水灰比，規(guī)范的規(guī)定值（0.4～0.45）偏大。采用規(guī)范規(guī)定的水灰比后孔道漿體泌水，孔道不易飽滿和密實。為了防治孔道壓漿不密實，可采取以下措施：1）孔道在灌漿前應(yīng)以高壓水沖洗，除去雜物，疏通和濕潤整個管道。2）配制高質(zhì)量的漿液，選用的水泥可用強(qiáng)度等級不低于32.5 MPa的普通硅酸鹽水泥，灰漿水灰比宜控制在0.1～0.45，可摻入適量的減水劑和微膨脹劑，但不得使用對管道和預(yù)應(yīng)力索有腐蝕作用的外摻劑，摻量和配方應(yīng)通過試驗確定。3）管道及排氣口應(yīng)疏通，壓漿時應(yīng)從低處往高處壓，待高處的孔眼冒溢濃漿后，堵住排氣口持荷繼續(xù)加壓，待泌水流光后，再塞住孔口。4）對孔道較長或第一次壓漿不夠理想的，可進(jìn)行二次壓漿，二次壓漿應(yīng)在第一次壓漿初凝后進(jìn)行。

3 結(jié)束語

總而言之，隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展和不斷完善，尤其是懸臂、頂推等先進(jìn)施工方法的出現(xiàn)，使預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁更加活躍在整個橋梁工程領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

[1]徐懷中.淺談預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計與施工新工藝[J].硅谷，2010，02.