淺析斜向預(yù)應(yīng)力混凝土在橋面鋪裝中的應(yīng)用

摘 要：本文介紹了斜向預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在橋面鋪裝中的應(yīng)用情況。主要從立模、鋼筋下料、鋼筋布設(shè)、混凝土澆筑、拆模養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力筋張拉等方面進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié)。最后，分析了斜向預(yù)應(yīng)力混凝土橋面鋪裝的注意事項(xiàng)及施工質(zhì)量保證措施，供相關(guān)同類工程作為參考。

關(guān)鍵詞：斜向預(yù)應(yīng)力混凝土;橋面鋪裝;施工工藝;質(zhì)量保證措施

1 概述

預(yù)應(yīng)力混凝土路面具有承載力高、抗變形能力強(qiáng)、路面耐久性好、行車舒適性好等一些普通水泥混凝土路面沒有的優(yōu)點(diǎn)。然而，縱向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面不能徹底解決復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下路面開裂的問題。在水泥混凝土鋪裝層內(nèi)布置雙斜向預(yù)應(yīng)力筋，這樣會(huì)在路面長度與寬度兩個(gè)方向上均產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，路面除設(shè)置施工縫外不用設(shè)置伸縮縫，可以有效解決水泥混凝土路面接縫處的損害現(xiàn)象、提高路面使用性能、有效延長鋪裝層的使用壽命。本文將結(jié)合312國道（商州至丹鳳）一級公路改擴(kuò)建工程，淺析斜向預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在橋面混凝土鋪裝層的應(yīng)用。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土橋面鋪裝設(shè)計(jì)方案

橋面鋪裝結(jié)構(gòu)組合為：

面層：瀝青混凝土面層 5cm

橋面鋪裝層：斜向預(yù)應(yīng)力混凝土 14cm

預(yù)應(yīng)力筋布置間距為50cm，布置角度為45°，沿混凝土橋面鋪裝厚度方向分兩層交叉布置。

3 施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 立模

側(cè)模采用特制鋼模板，立模之前，局部低洼處（空隙）事先用水泥砂漿鋪平，保證模板底面與基層頂面緊貼。模板安裝完畢后需要檢查接頭處的高差以及模板的內(nèi)側(cè)，這些位置不能有錯(cuò)位現(xiàn)象。模板安裝完畢后，檢查其是否穩(wěn)固牢靠，有無松動(dòng)現(xiàn)象，接頭處的高差應(yīng)控制在3mm以內(nèi)。

3.2 普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋下料

對照設(shè)計(jì)圖紙檢查預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋的尺寸、規(guī)格及數(shù)量。預(yù)應(yīng)力筋及普通鋼筋下料應(yīng)采用機(jī)械切割，嚴(yán)禁使用氣割或者電焊的方式下料。預(yù)應(yīng)力鋼筋下料時(shí)應(yīng)盡量保持其直度，彎曲度過大的鋼筋應(yīng)剔除。

3.3 構(gòu)造鋼筋與板端補(bǔ)強(qiáng)鋼筋布設(shè)

斜向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造鋼筋采用光圓鋼筋分兩層布置，在縱向鋼筋外按照設(shè)計(jì)圖紙要求布置箍筋，用細(xì)鐵絲將箍筋綁在縱向構(gòu)造鋼筋上。

板端無斜向預(yù)應(yīng)力筋的位置用間距為30cm×30cm的φ8鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)，布置位置及尺寸按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行。

3.4 預(yù)應(yīng)力筋的布置與校直

按設(shè)計(jì)圖紙雙向交叉布置預(yù)應(yīng)力筋，將預(yù)應(yīng)力筋按45°方向穿過三角塑料盒進(jìn)行布設(shè)，并在交叉位置上間隔放置支撐鋼筋架。預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力筋布置好后應(yīng)進(jìn)行校直，以保證預(yù)應(yīng)力筋與縱向的夾角。并將校直好的預(yù)應(yīng)力筋的交叉點(diǎn)位置（包括下部有支撐架和無支撐架兩者）間隔用扎絲綁扎緊固。采用直徑12mm的螺紋鋼作為預(yù)應(yīng)力混凝土鋪裝層與梁板的連接鋼筋，在梁板上鉆孔，預(yù)應(yīng)力筋交叉處間隔植入鋼筋。

3.5 混凝土澆筑

混凝土拌合物可在工廠生產(chǎn)或工地拌和站拌制?，F(xiàn)場混凝土拌和機(jī)應(yīng)采用強(qiáng)制式水泥混凝土攪拌機(jī)或攪拌站?；炷涟韬蠙C(jī)及運(yùn)輸條件應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/TF30-2014）的有關(guān)規(guī)定。混凝土的攤鋪成型可采用專用滑膜式攤鋪機(jī)，邊角部位可以用小型機(jī)具結(jié)合人工進(jìn)行。

3.6 拆模、養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完成后第二天進(jìn)行拆模，拆模時(shí)應(yīng)該注意不得將橋面鋪裝邊緣處的混凝土損壞。為了避免出現(xiàn)早期收縮裂縫，拆模后應(yīng)立即覆蓋灑水的土工布進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。每天都要進(jìn)行均勻?yàn)⑺?，使土工布始終處于潮濕狀態(tài)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間建議2周左右。若混凝土澆筑當(dāng)天夜里氣溫較低，則需在上面覆蓋聚乙烯薄膜以保持溫度，避免由于溫差過大而引起斷裂。

3.7 張拉端錨具的安裝

張拉端采用單孔夾片錨具，夾片錨具的具體位置要據(jù)預(yù)應(yīng)力筋伸出在橋面鋪裝外側(cè)的位置決定，先安裝錨墊板，然后安裝夾片錨具。

3.8 預(yù)應(yīng)力筋張拉

為了保證混凝土橋面板在施加預(yù)應(yīng)力前不發(fā)生收縮開裂，預(yù)應(yīng)力筋的張拉采用兩次張拉工藝。為了給操作人員準(zhǔn)確提供張拉力的大小，張拉前需要校驗(yàn)千斤頂。

預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉順序從混凝土橋面鋪裝層的一端向另一端依次進(jìn)行。張拉過程中采用兩個(gè)千斤頂同時(shí)對稱進(jìn)行。張拉控制應(yīng)力為σcon=σp×75%，σp為預(yù)應(yīng)力筋的極限抗拉強(qiáng)度。

第一次張拉一般安排在第二天，亦即混凝土澆筑完成12小時(shí)之后，且混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%進(jìn)行。其張拉控制應(yīng)力值一般為0.3σcon。

第二次張拉安排在混凝土橋面板澆筑完成5～7天之后，且混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上進(jìn)行，張拉時(shí)宜采用超張拉，張拉應(yīng)力為1.05σcon，持荷2分鐘，卸荷至σcon后錨固。

4 斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土橋面鋪裝施工注意事項(xiàng)

斜向預(yù)應(yīng)力混凝土橋面鋪裝施工工藝比較成熟，為了保證施工質(zhì)量，要嚴(yán)格按照規(guī)范施工技術(shù)要求進(jìn)行施工。結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，本文將預(yù)應(yīng)力水泥混凝土橋面鋪裝施工注意事項(xiàng)總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）鋼筋布置方面：要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行，預(yù)應(yīng)力鋼筋的定位要準(zhǔn)確，構(gòu)造鋼筋的連接要牢固。

（2）張拉機(jī)具安裝方面：要保證錨具與墊板之間接觸牢靠，二者之間不得留有縫隙，為了更好地傳遞荷載，錨具與墊板應(yīng)保持垂直。預(yù)應(yīng)力筋必須進(jìn)行校直，且預(yù)應(yīng)力筋要與植入橋面板鋼筋用扎絲綁扎，避免澆筑混凝土?xí)r預(yù)應(yīng)力筋跑位。

（3）混凝土澆筑方面：澆筑混凝土?xí)r要振搗密實(shí)，尤其是混凝土鋪裝層兩側(cè)構(gòu)造鋼筋布置密集的地方。振搗不密實(shí)的區(qū)域混凝土?xí)a(chǎn)生蜂窩，進(jìn)而影響錨固區(qū)混凝土的強(qiáng)度。

（4）預(yù)應(yīng)力筋張拉方面：要按照設(shè)計(jì)要求的順序進(jìn)行張拉，預(yù)應(yīng)力筋張拉采取雙控原則，張拉力大及加力速度要嚴(yán)格控制。

（5）混凝土養(yǎng)生方面：混凝土橋面鋪裝應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生，養(yǎng)生期間要保證混凝土的濕度，防止混凝土中水分蒸發(fā)與風(fēng)干現(xiàn)象，以免產(chǎn)生收縮裂縫。在晝夜溫差較大的情況下，應(yīng)采取保溫措施以減少溫度變化而產(chǎn)生的收縮裂縫。養(yǎng)生時(shí)間按混凝土抗彎拉強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求值以上所需的時(shí)間來確定。

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作者簡介：李彩霞（1981-），陜西榆林人，長安大學(xué)博士研究生，陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院公路與鐵道工程學(xué)院副教授。