預(yù)應(yīng)力技術(shù)在天池特大橋梁中的施工應(yīng)用

李堂能

(貴州省畢節(jié)公路管理局)

杭州至瑞麗高速公路貴州境思南至遵義段天池特大橋梁(以下簡稱天池橋梁)位于貴州省銅仁境內(nèi)，該標段為巖溶發(fā)育地區(qū)，對橋梁的安全、美觀及其與環(huán)境的協(xié)調(diào)提出了較高的要求。在該橋梁工程中，對橋型的選擇是首要最為重要的事情，橋型的確定對橋梁的施工是有著決定性的作用，橋型的選擇需要滿足橋梁的基本載人載車的通行使用功能之外，還需要滿足橋型結(jié)構(gòu)優(yōu)美新穎，施工簡單的要求，更為重要的一點是要同時滿足不破壞或者最少破壞景區(qū)原有風(fēng)貌，減少對周邊環(huán)境產(chǎn)生的不良影響。

貴州天池大橋的橋型方案經(jīng)過投標單位的激烈角逐后，得到了最為合理經(jīng)濟的方案。具體方案為，天池特大橋全長1 139.5 m，跨徑(12 ×40 +65 +120 +65 +10 ×40)m。主橋上部采用預(yù)應(yīng)力黁凝土變截面鋼構(gòu)，下部采用雙墻式+單薄壁組合墩:引橋上部采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T 梁，下部采用柱式墩或矩形空心薄壁墩，樁柱式橋臺。主體為跨徑(65 +120 +65)m 的三跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)鋼構(gòu)橋，編中跨比為0.542。主梁為單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土直腹板箱形梁。

1 預(yù)應(yīng)力應(yīng)用的種類

從貴州天池橋梁施工方案上可以看出，預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用是有選擇分類的。預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用大致分為三種，包括有再混凝土空心板中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用、在混凝土簡支T 梁中的應(yīng)用和在混凝土箱中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用。

首先，預(yù)應(yīng)力不同的應(yīng)用范圍是由橋梁的橋型活橋的跨徑來確定的，一般預(yù)應(yīng)力混凝土空心板主要應(yīng)用與橋梁、公路的跨徑在15 ～25 m 之間，在施工過程中，使用的鋼絞線要選用低松弛高強度的鋼絞線，優(yōu)先選用單根鋼絞線，使用群錨或者扁錨。

對于混凝土簡支T 梁預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用。一般使用在橋梁跨徑在20 ～50 m 之間，在施工過程中，主要使用的鋼絞線也是低松弛，高強度的，由于現(xiàn)行車輛的條件提高，橋面的要求也相應(yīng)的提高，在施工中，需要現(xiàn)澆梁端濕接縫，在支負彎距區(qū)的橋而板中，也配備了扁錨的鋼絞線，從而讓橋而能夠成為準連續(xù)的結(jié)構(gòu)。

當(dāng)橋梁的跨徑超過40 m 的時候，一般會選擇混凝土箱梁中預(yù)應(yīng)力。箱梁的鋼絞線依舊需要低松弛、高強度的，但是縱向的預(yù)應(yīng)力需要使用中等張拉噸位?？鐝匠^60 m 的時候使用變截面的連續(xù)箱梁，在安置鋼束的同時也要配置精軋鋼筋豎向的預(yù)應(yīng)力。

2 橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工工藝

在確定橋型之前，相關(guān)單位對天池大橋進行了工程地質(zhì)物探勘察，勘察結(jié)果表明橋位處工程地質(zhì)條件復(fù)雜，發(fā)育有斷層及次級斷層多條，斷層影響寬度較大，跨徑較大，預(yù)應(yīng)力應(yīng)用選用變截面連續(xù)箱梁。

橋梁工程中的預(yù)應(yīng)力施工工藝流程為:鋼絞線下料——壓漿——鋼絞線張拉。(1)鋼絞線下料、穿束:在橋梁施工過程中，在實施下料時，需要仔細清洗粘接段的鋼絞線油脂和PE 層，這是因為在張拉工作之前，需要將鋼管和錨墊之間形成粘接段。在穿束過程中，需要同時考慮到鋼絞下垂以及張拉延長問題，需要讓兩端延長的部位一致。穿束時，采用單根穿梭方法，減少鋼絞線的纏繞。在該橋梁工程中，在穿束過程中，施工隊先為錨板孔、鋼絞線和密封蓋的小孔進行編號，對每12 束鋼絞線要進行單根穿索，這種實際應(yīng)用方法避免了纏繞問題的出現(xiàn)。(2)壓漿，在施工之前，施工單位務(wù)必進行壓漿的模型實驗，以確保壓漿能夠飽滿密實，在這樣的前提下，務(wù)必使局部的粘接力能夠完全滿足張拉力，達到橋梁設(shè)計方案對鋼絞線的粘接力的要求。在該橋梁工程施工過程中，施工單位將壓漿施工在張拉結(jié)束的24 h 內(nèi)進行，人工與機器同時操作，順利的完成了壓漿工作。(3)鋼絞線張拉，在正式開始張拉之前，一般會對橋梁選用的鋼絞線進行預(yù)緊張拉，保證鋼絞線處于松散狀態(tài)，并行需要確保鋼絞線兩段的粘結(jié)長度相同，同時對兩端進行預(yù)緊。在該橋梁工程施工過程中，預(yù)緊力選用了設(shè)計張力的百分之十五，預(yù)緊力太大太小都將無法得到良好的預(yù)緊結(jié)果。不僅需要先做預(yù)緊，還需要進行及時的排查工作，主要為了確認好構(gòu)建的幾何尺寸，孔道位置以及排氣孔是否達到要求。然后才可以對鋼絞線進行高考張拉，施工過程中，需要搭建安全的操作平臺，保證各個設(shè)備儀表處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

3 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在天池橋梁工程中的運用

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是一種主動應(yīng)力加固技術(shù)，它通過另外施加應(yīng)力，以減小原結(jié)構(gòu)內(nèi)力，改善原結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)，提高原結(jié)構(gòu)的承載能力，屬于新型的預(yù)應(yīng)力應(yīng)用。一般選用環(huán)氧噴涂預(yù)應(yīng)力鋼絞線、環(huán)氧噴涂無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線、碳纖維片材等耐腐蝕的加固材料。在該橋梁工程施工中，由于采用的橋型中上半橋采用的是混凝土T 梁，在對T 梁進行外預(yù)應(yīng)力加固時，通過在T 梁兩側(cè)增加曲線預(yù)應(yīng)力鋼絞線來施加體外預(yù)應(yīng)力，從而減少T 梁的彎矩，大大提高了T 梁的正截面抗彎強度、剛度和抗裂性，T 梁內(nèi)力分布也更為穩(wěn)定。體外預(yù)應(yīng)力的錨固體系包含錨固塊、轉(zhuǎn)向塊、錨卡三個部分，為防止腐蝕，選用熱擠壓聚乙烯無粘結(jié)環(huán)氧噴涂型鋼絞線鋼絞線，鍍鋅銅合金錨系具。由于體外預(yù)應(yīng)力筋呈曲線狀態(tài)布置，由于一般張拉施工時，梁體會自然起拱，故在張拉過程中，必須嚴格觀測其起拱高度。

總體說來，該工程在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用上還是相當(dāng)?shù)闹斏鞯?，該大橋已建成通車，形成了貴州新的風(fēng)景點。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國橋梁、公路事業(yè)上的發(fā)展很快，一些小型、中型橋梁公路都使用了預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)，隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展和實踐經(jīng)驗的積累，預(yù)應(yīng)力材料在施工張拉與錨固、防腐與保護上等工藝上也不斷進步，形成了多種預(yù)應(yīng)力施工工法和專利技術(shù)。

［1］蘇文建，趙堅. 論道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題［J］.中小企業(yè)管理與科技，2011，(1).

［2］公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范(JTJ 062 －91)［S］.