路橋工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用分析

王磊

【摘要】本文主要論述路橋工程中預(yù)應(yīng)力的施工技術(shù)。分析了預(yù)應(yīng)力在路橋工程中實際施工中存在諸多通病及預(yù)應(yīng)力張拉施工工藝復(fù)雜性和專業(yè)性。并根據(jù)筆者多年來的施工經(jīng)驗和相關(guān)知識提出相關(guān)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，希望在工程施工中起到避免問題的作用和給予相關(guān)專業(yè)人士借鑒。

【關(guān)鍵詞】路橋工程；預(yù)應(yīng)力施工通??；錨具；預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

【Abstract】This paper discusses the construction technology of prestressed highway and bridge engineering. Analysis of the actual construction of prestressed exist in many common problem in road and bridge engineering and construction technology of prestressed tension complexity and professionalism. And propose the construction technology based on years of construction experience and knowledge of the author， hoping to play a role and to avoid problems related professionals learn to give in engineering construction.

【Key words】Road and bridge projects；Prestressed construction common problem；Anchorage；Prestressed Construction Technology

1. 引言

隨著我國現(xiàn)代技術(shù)的快速發(fā)展，高速公路在大規(guī)模建設(shè)，其中出現(xiàn)的質(zhì)量問題和裂縫病害也不斷增多。預(yù)應(yīng)力作為廣泛運用到建筑中的一項技術(shù)，它是現(xiàn)代科學(xué)不斷探究和發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)物。目前全國各省市許多高速公路橋梁都采用了這項技術(shù)，但從檢查的情況來看，預(yù)應(yīng)力橋梁裂縫的問題比較普遍，其中箱梁橋尤為突出。預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅用于公路橋梁結(jié)構(gòu)， 而且也運用到橋梁的維修和加固、 大件提升、 頂推施工、 邊坡或山體錨固等方面， 其應(yīng)用范圍還在不斷擴大，應(yīng)用前景會與日俱增。

2. 路橋工程預(yù)應(yīng)力施工工藝存在的通病

（1）近年來，為了提高預(yù)應(yīng)力混凝土的早期強度，在施工中通過摻加早強劑的方法，一般澆注砼后就會開始張拉預(yù)應(yīng)力，可是由于砼強度的增長需要一定時間，且強度和彈性模量增長并不同步，強度增長比彈性模量增長快，早期砼變形大，提前張拉預(yù)應(yīng)力會引起預(yù)應(yīng)力損失增加，導(dǎo)致橋梁承載能力不足， 進而出現(xiàn)裂縫。除此以外，采用同步養(yǎng)生試壓塊方法試驗得出的早期砼強度，盲目替代現(xiàn)場結(jié)構(gòu)的實際砼強度，這種做法為日后的問題埋下了伏筆。據(jù)資料顯示，產(chǎn)生事故的結(jié)構(gòu)在最后驗算時，實際強度并沒有達到試壓塊測得的強度，有時候甚至?xí)汀：髲堫A(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)以及張拉力控制的問題，預(yù)應(yīng)力的施工作業(yè)不夠標(biāo)準(zhǔn)，特別是張拉力控制不嚴(yán)格對預(yù)應(yīng)力橋梁的質(zhì)量影響很大。張拉作業(yè)時，一般都采用張拉力和預(yù)應(yīng)力筋伸長量兩者進行雙控，以張拉力為主，以伸長的效果數(shù)值與張拉力形成核對。通常張拉力的計量所采用的1.5級油壓，它的誤差比較大，甚至有的千斤頂沒有計量標(biāo)定就開始張拉，而且張拉人員很多都沒有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，施工作業(yè)人員的不專心，或盲目施工，這樣經(jīng)常容易出現(xiàn)比較大的誤差，甚至讀表時誤讀數(shù)，發(fā)生張拉力高低不均的現(xiàn)象。特別是在多束張拉時，由于不同束受力不均勻，這往往對預(yù)應(yīng)力筋的伸長值計算不夠精準(zhǔn)，彈性模量取值比較混亂，實際張拉時很難把將伸長量控制在規(guī)定范圍內(nèi)，進而導(dǎo)致張拉力失控。

（2）預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量也是一個值得分析的問題，預(yù)應(yīng)力孔道壓漿具有兩個重要的作用，首先是保護預(yù)應(yīng)力筋不受到銹蝕；第二點則是保證預(yù)力筋和結(jié)構(gòu)之間共同工作。然而在實際工程中，壓漿孔被堵塞，預(yù)留的壓漿管道在砼澆筑過程中被破壞或被堵塞，壓漿前所采用稠度儀測得的數(shù)值不夠準(zhǔn)確，凈漿拌和時沒有嚴(yán)格按照配比施工，沒有按要求攪動已拌制好的凈漿，壓漿機械的老化或壓力達不到實際要求等，致使預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿不夠飽滿，密實度不符合標(biāo)準(zhǔn)，漏漿和漏灌現(xiàn)象相當(dāng)普遍，這已然成為了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的通病。出現(xiàn)這種局面的主要原因，除了施工單位對孔道壓漿工序重視度不夠之外，目前國內(nèi)的壓漿工藝、漿體配置、留孔質(zhì)量等也存在著一定問題，主要是漿體的水灰比，距離相關(guān)規(guī)定值偏大。采用規(guī)范中所規(guī)定的水灰比以后，孔道漿體出現(xiàn)泌水，孔道不易密實和飽滿。

3. 錨具存在的通病

（1）近些年來，有些施工方為了減小截面尺寸，追求經(jīng)濟效益，在預(yù)應(yīng)力箱梁底板以及板梁結(jié)構(gòu)中采用尚有爭議的扁錨，這很明顯是不可取的。因為扁錨的張拉工藝采用了逐根張拉，整體張拉的設(shè)備技術(shù)還不成熟，容易導(dǎo)致鋼絞線受力不均。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。扁錨由于超長束、扁孔的孔道摩阻大，一端逐根拉工藝的不合理， 尚不能完全信任，在其他輔助方法的完善下雖然能夠考慮使用，但為了安全起見還是要考慮新的抉擇。另外，由于扁孔本身的空間小，孔道壓漿比較困難，無法讓孔道壓漿飽滿。據(jù)資料顯示，某高速公路25m跨預(yù)應(yīng)力空心板梁，采用扁錨預(yù)應(yīng)力，后因出現(xiàn)質(zhì)量事故，檢查發(fā)現(xiàn)只有兩端2m范圍內(nèi)的孔道有漿體，中間孔道幾乎不存在漿體，所以成橋后一旦通車出現(xiàn)裂縫是必然現(xiàn)象。結(jié)合相關(guān)資料，在此建議箱梁底板、空心板、腹板梁等一些結(jié)構(gòu)最好禁止使用扁錨。

（2）錨具尺寸減小，進而影響錨具質(zhì)量出現(xiàn)問題。目前有很多廠家把夾片長度減為38mm至40mm，錨環(huán)厚度和直徑以及孔距減小， 使錨具的質(zhì)量不能得到保證。錨具的所有相關(guān)幾何尺寸都是經(jīng)過專業(yè)機構(gòu)嚴(yán)格計算，反復(fù)試驗確定的，無科學(xué)依據(jù)，不能隨便更改尺寸，否則會影響錨固性能。國內(nèi)外專家通過研究發(fā)現(xiàn)，夾片對高強度鋼絞線的夾持長度，對錨具的錨固性能影響很大，夾持長度過小，會引起鋼絞線滑移錨不住，這在預(yù)應(yīng)力橋梁的施工中會埋下隱患，因此對夾片長度應(yīng)采取嚴(yán)格控制，根據(jù)相關(guān)資料，一般不宜小于 50mm。錨板尺寸和厚度過小，會影響錨具的承載力，因此隨意地減小錨具尺寸后果將會相當(dāng)嚴(yán)重。

4. 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

（1）隨著我國材料和機械工業(yè)的發(fā)展， 作為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的高性能混凝土和各種規(guī)格、 強度的低松弛鋼絲和鋼絞線的生產(chǎn)國產(chǎn)化、 各種型式錨具的系列化和性能改善的張拉設(shè)備。如張拉千斤頂、 油泵、 油表、 穿束機、 壓漿機等的完善配套以及為錨具和設(shè)備的專業(yè)生產(chǎn)廠的相繼建立和競爭， 使預(yù)應(yīng)力技術(shù)水平得到不斷提高， 為預(yù)應(yīng)力技術(shù)廣泛應(yīng)用于公路橋梁上提供了保證，下面談?wù)勵A(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁上的應(yīng)用情況。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁上一般運用于空心板、簡支T梁、連續(xù)箱梁、連續(xù)剛構(gòu)、300m～500m的混凝土斜拉橋以及更大跨徑的斜拉橋， 除此之外預(yù)應(yīng)力技術(shù)還用到公路橋梁頂推法施工、 邊坡或山體錨固、 大件提升等方面。

（2）預(yù)應(yīng)力在混凝土空心板：公路橋梁跨徑16m～25m，采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板、所使用的預(yù)應(yīng)力鋼筋、一般為高強、低松弛鋼絞線。先張法采用單根銅絞線；后張法采用扁錨或群錨 （圓錨），中等張拉噸位。預(yù)制安裝或支架現(xiàn)澆并編有標(biāo)準(zhǔn)圖冷拔低碳鋼絲一般不采用了。在實際使用中，也有將預(yù)應(yīng)力混凝土空心板跨徑做到30m～35m。對于這種跨徑；一是材料用量較大；二是鋼度偏小，所以空心板跨徑到25m為宜。

（3）預(yù)應(yīng)力在混凝土箱梁：跨徑40m～60m，采用等截面連續(xù)箱梁，強、低松弛鋼絞線?？v向預(yù)應(yīng)力采用中等或偏的張拉噸位，根據(jù)施工方法，可采用連接錨具續(xù)配置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束；當(dāng)箱梁懸臂板懸出長度在4.0m以上， 要配置橋面板橫向預(yù)應(yīng)力鋼束一般采用扁錨3～5根鋼絞線為一束箱梁的施工方法，我國一般采用支架現(xiàn)澆或滑模逐孔澆筑?？鐝?70～200m采用變截面連續(xù)箱梁， 除了按一般連續(xù)箱梁配置縱、 橫預(yù)應(yīng)力鋼束以外， 在箱梁腹板中配置精軋螺紋粗鋼筋的豎向預(yù)應(yīng)力稱為三向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。施工方法多采用懸臂澆筑， 也可以預(yù)制拼裝。

5. 結(jié)束語

預(yù)應(yīng)力技術(shù)從理論到工程實踐經(jīng)過幾代人的研究和不斷創(chuàng)新，已發(fā)展為比較成熟的技術(shù)，然而經(jīng)調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，由于張拉工藝不適合、孔道和錨具質(zhì)量不合規(guī)范等原因，造成預(yù)應(yīng)力施工中仍存在許多不足之處，本文針對預(yù)應(yīng)力橋梁施工中可能出現(xiàn)的問題進行分析，以期引起相關(guān)設(shè)計和施工人員的高度重視。

參考文獻

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