市政橋梁工程中的預(yù)應(yīng)力張拉施工要點(diǎn)分析

張偉偉

摘 要 隨著當(dāng)前城市建設(shè)的不斷發(fā)展，橋梁工程的建設(shè)已成為城市市政工程中非常重要的部分。從多年從事市政橋梁施工與管理的經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在市政橋梁的施工過程中，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的應(yīng)用十分廣泛。本文結(jié)合鄭州市隴海路快速通道工程現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工，對(duì)市政橋梁工程預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)及施工要點(diǎn)進(jìn)行了闡述和分析，為市政橋梁工程質(zhì)量控制提出可行性意見。

關(guān)鍵詞 預(yù)應(yīng)力;施工技術(shù);市政橋梁工程

引言

預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到市政橋梁的整體質(zhì)試和使用安全，所以必須加以重視。本文結(jié)合鄭州市隴海路快速通道工程現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工從三個(gè)方面進(jìn)行了全面的綜述，最后對(duì)其技術(shù)要點(diǎn)也做了分析，最后提出了保障施工的質(zhì)量控制措施，希望能夠給施工技術(shù)人員提供重要的參考價(jià)值。

1預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用分析

預(yù)應(yīng)力技術(shù)的含義就是施工人員根據(jù)市政橋梁工程的要求科學(xué)選擇預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件并進(jìn)行應(yīng)用的技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用可以有效防止工程中的混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，從而確保市政橋梁工程的整體質(zhì)量水平。鄭州市隴海路快速通道工程主要為主線高架橋及匝道、互通立交匝道等工程。橋梁上部結(jié)構(gòu)均采用預(yù)應(yīng)力混凝土斜腹板連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。箱梁標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)橋?qū)?6.5m梁高2.0m，采用單箱五室，箱梁翼板長(zhǎng)2.5m，端部厚0.2m，頂板厚0.25m，跨中底板厚0.22m，跨中腹板厚0.45m、0.5m，支點(diǎn)處底板加厚至0.52m，支點(diǎn)處腹板加厚至0.7m。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有良好的抗疲勞性，可以有效延長(zhǎng)市政橋梁工程的使用壽命，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用可以讓工程承載更大的重力，而且使用的材料比較少，自身的重量也比較輕，工程成本也得到了有效的控制。

1.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁加固中的應(yīng)用

當(dāng)前隨著城市的發(fā)展，車輛的越來越多從而造成了市政橋梁面臨著巨大的壓力。預(yù)應(yīng)力技術(shù)已成為橋梁加固過程常用的施工技術(shù)之一。通過利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，不僅可以對(duì)橋梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好的加固，而且還能夠?qū)蛄褐械母鱾€(gè)部件進(jìn)行優(yōu)化。另外在進(jìn)行橋梁構(gòu)件的良好優(yōu)化加固的同時(shí)，還可以對(duì)混凝土應(yīng)變程度進(jìn)行有效降低，這樣橋梁在承載外界荷載時(shí)就能夠產(chǎn)生良好的壓應(yīng)力。通過壓應(yīng)力來有效抵消拉應(yīng)力，進(jìn)而有效起到橋梁加固的實(shí)際作用。

1.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁彎矩加工中的應(yīng)用

在市政橋梁工程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)除了能夠?qū)嶋H應(yīng)用在橋梁加固方面，還可以實(shí)際應(yīng)用在橋梁彎矩加工方面。具體來講，現(xiàn)今橋梁彎矩所包含的構(gòu)件在加固過程中主要是采用鋼絞線，該種材料具備了強(qiáng)度較高的顯著優(yōu)勢(shì)，通過對(duì)該種材料進(jìn)行簡(jiǎn)單的施工，就能實(shí)現(xiàn)彎矩構(gòu)件的良好加固。我們必須注意到鋼筋結(jié)構(gòu)本身具備了相應(yīng)初始內(nèi)力，在其中加固之前受彎構(gòu)件就具備了內(nèi)應(yīng)變和拉應(yīng)力。一旦受壓區(qū)域的混凝土實(shí)際應(yīng)變處于最大數(shù)值，則代表著受彎構(gòu)件實(shí)際承載力也將趨于承載極限。

1.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁多跨工程中的應(yīng)用

在市政橋梁工程中，橋梁多跨施工當(dāng)前也常常會(huì)用到預(yù)應(yīng)力技術(shù)。具體來講，現(xiàn)今鋼混結(jié)構(gòu)存在的多跨梁部分主要是包含了負(fù)彎矩區(qū)域和正彎矩區(qū)域。負(fù)彎矩一般處于橋梁兩端的支座部位中，正彎矩則一般處于橋梁的正跨中部位。一般來講，在進(jìn)行正彎矩以及負(fù)彎矩的實(shí)際加固環(huán)節(jié)中，需要利用鋼絞線。通過利用鋼絞線這種材料進(jìn)行簡(jiǎn)單的施工，將橋梁負(fù)彎矩以及正彎矩給予良好的修正，進(jìn)而使其預(yù)應(yīng)力實(shí)際水平得到良好的提高。并且防止出現(xiàn)裂縫，最終促進(jìn)橋梁多跨梁部分實(shí)現(xiàn)抗彎能力的充分加強(qiáng)。

2預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工要點(diǎn)分析

2.1 技術(shù)檢驗(yàn)的分析

在市政眾多橋梁工程中，實(shí)際應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)需要注意一些基本的應(yīng)用要點(diǎn)：從技術(shù)檢驗(yàn)方面來講，預(yù)應(yīng)力應(yīng)用的重要材料主要是包含了鋼絞線材料以及波紋管材料，因而必須要對(duì)這兩種材料在實(shí)際應(yīng)用之前給予檢驗(yàn)。具體而言，鋼絞線材料以及波紋管材料需要進(jìn)行嚴(yán)格的分批驗(yàn)收，并對(duì)各批次材料質(zhì)量給予把關(guān)。

鄭州市隴海路快速通道工程箱梁預(yù)應(yīng)力筋的張拉采用穿心式雙作用千斤頂，千斤頂?shù)念~定張拉力宜為所需張拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍。與千斤頂配套使用的壓力表選用防振型產(chǎn)品，其最大讀數(shù)宜為張拉力的1.5～2.0倍，標(biāo)定精度應(yīng)不低于1.0級(jí)。張拉機(jī)具設(shè)備與錨具產(chǎn)品配套使用，并應(yīng)在使用前進(jìn)行校正、檢驗(yàn)和標(biāo)定。千斤頂和高壓油泵在使用前和使用中按規(guī)范要求進(jìn)行標(biāo)定。并繪制標(biāo)定曲線，張拉時(shí)按標(biāo)定曲線配套使用。

預(yù)應(yīng)力管道的定位必須準(zhǔn)確牢固，嚴(yán)格按照施工圖中所示的鋼束大樣設(shè)置定位鋼筋，管道軸線必須與錨板端面垂直，在直線段定位鋼筋的縱向間距不大于50cm，在曲線段定位鋼筋的縱向間距不大于30cm，每定位點(diǎn)的坐標(biāo)安裝偏差不得大于1mm，預(yù)應(yīng)力管道與管道間的連接及管道與喇叭管的連接應(yīng)確保其密封性。在波紋管安裝后，每束鋼束的兩端安設(shè)灌漿孔，在相應(yīng)區(qū)段管道曲線的最高點(diǎn)設(shè)置長(zhǎng)度1500mm、ф25的排氣管。對(duì)大于60m的預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁腹板內(nèi)波紋管單根管道設(shè)置布設(shè)3處排氣管。

2.2 鋼絞線安置的分析

在市政眾多橋梁工程中，實(shí)際應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)還需要注意鋼絞線實(shí)際安置要點(diǎn)。具體而言，鋼絞線需要利用先穿法進(jìn)行具體安置。依據(jù)鋼絞線不同類型以及工程狀況，盡量保證下料場(chǎng)的平穩(wěn)性。同時(shí)避免土壤與鋼絞線之間產(chǎn)生直接接觸，以防鋼絞線后續(xù)存在銹蝕等狀況。

鄭州市隴海路快速通道工程箱梁鋼絞線采用Φs15.2高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，鋼絞線運(yùn)抵工地后要放置在室內(nèi)并防止銹蝕，當(dāng)不能在室內(nèi)放置時(shí)，必須離地30cm放置，并采用防雨布覆蓋保護(hù)。鋼絞線的下料采用切割機(jī)冷割，且應(yīng)使鋼絞線的切割面為一平面，以便在張拉時(shí)檢查斷絲。對(duì)照?qǐng)D紙波紋管孔道布置坐標(biāo)，進(jìn)行孔道位置檢查與校正，鋼絞線按長(zhǎng)度和孔位編號(hào)，穿束時(shí)核對(duì)長(zhǎng)度，對(duì)號(hào)穿入孔道。鋼絞線穿束采用穿束機(jī)。與波紋管相矛盾的普通鋼筋可適當(dāng)調(diào)整位置。

2.3 混凝土澆筑的分析

在市政眾多橋梁工程中，實(shí)際應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)還需要注意混凝土實(shí)際澆筑要點(diǎn)。具體而言，橋梁工程一般采用二次振搗以及全面分層兩種方式來具體實(shí)施混凝土的實(shí)際澆筑。箱梁混凝土需要實(shí)施插入式澆筑方法，同時(shí)又以插釬式澆筑方法作為輔助形式?；炷僚淞媳仨毎凑铡豆蜂摻罨炷良邦A(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004） 有關(guān)規(guī)定。

箱梁采用全截面對(duì)稱一次澆筑，澆筑方向從一端向另一端進(jìn)行（低墩身處向高墩身），澆筑中水平分層、縱向分段、連續(xù)澆筑，在澆到最后一跨時(shí)，最后6～8m先澆筑端部，因端部高度大，混凝土重量大，先將端部混凝土先澆筑對(duì)支架壓載，再向中間澆筑，以便減少結(jié)構(gòu)沉降裂縫產(chǎn)生。上層與下層混凝土前后澆筑距離保持在1.5米以上，混凝土分層厚度為30cm。

澆注原則：先底板，后腹板、頂板，由箱梁較低一端到另一端，澆筑順序是先從兩腹板倒入混凝土，從內(nèi)模兩下角模（內(nèi)模架開口處）冒出砼至底板進(jìn)行箱梁底板的澆筑，由于底板較寬，當(dāng)?shù)装逯虚g無法澆筑到位時(shí)，采用頂部的下料孔下料澆筑，將底板振搗密實(shí)，同時(shí)將多余的混凝土由底板處刮出并抹平，待箱梁底板砼從腹板下料不再大量外翻時(shí)，將繼續(xù)澆注混凝土至腹板與上翼緣相交處，最后進(jìn)行頂板砼澆筑。

在箱梁混凝土分段、分層澆筑開始直至初凝完成的時(shí)段內(nèi)，要派專人對(duì)已安放在管道內(nèi)的鋼束進(jìn)行上、下、左、右擺動(dòng)和旋鈕，以防止因管內(nèi)少量滲漿造成卡住鋼絞線。

2.4 張拉過程的分析

在進(jìn)行鋼絞線實(shí)際張拉操作之前，需要保證混凝土具備合適的齡期以及合適的強(qiáng)度，同時(shí)還要對(duì)預(yù)應(yīng)力的實(shí)際孔道做好提前檢查工作，確?？椎赖恼麧嵭砸约皶惩ㄐ?。在上述檢查操作完成之后，方可進(jìn)行鋼絞線的實(shí)際張拉。在實(shí)際張拉過程中，需要嚴(yán)格依據(jù)先腹板后底板的張拉操作原則進(jìn)行[1]。

箱梁預(yù)應(yīng)力張拉前用0.1σcon張拉一次，再開始測(cè)伸長(zhǎng)量。張拉順序：0→初應(yīng)力→0.2σcon→1.0σcon設(shè)計(jì)噸位→持荷5分鐘→錨固。當(dāng)構(gòu)件進(jìn)行超張拉或計(jì)入錨圈口摩擦損失時(shí)，鋼筋中最大控制應(yīng)力（千斤頂油泵上顯示的值）對(duì)鋼絲和鋼絞線不應(yīng)超過0.8fpk。上式中σcon為錨下控制應(yīng)力，其設(shè)計(jì)值按照各橋設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行控制。

3預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工過程中的質(zhì)量控制

隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用越來越廣，我們必須加強(qiáng)其施工過程的質(zhì)量控制，只有做好質(zhì)量控制，才能保障工程的安全，預(yù)應(yīng)力質(zhì)量控制從以下四點(diǎn)個(gè)方面進(jìn)行闡述。

3.1 鋼絞線和錨具的質(zhì)量控制

箱梁所需預(yù)應(yīng)力錨具均為成套產(chǎn)品，每套錨具為含錨墊板、夾片、錨圈，加強(qiáng)螺旋筋等在內(nèi)的定型產(chǎn)品。在施工前必須按規(guī)范要求對(duì)錨具的質(zhì)量做抽檢試驗(yàn)。進(jìn)場(chǎng)的鋼絞線和錨具必須具有出廠合格證，并要進(jìn)行原材料試驗(yàn)以及錨具的靜載錨固性能試驗(yàn)。規(guī)格不同的錨具和鋼絞線應(yīng)分類堆存，并做好標(biāo)記。在施工中，應(yīng)對(duì)錨具和鋼絞線的規(guī)格進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)，對(duì)于工程責(zé)任要落實(shí)到人。

3.2 預(yù)應(yīng)力設(shè)備的質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力張拉前應(yīng)對(duì)張拉機(jī)具進(jìn)行標(biāo)定，并檢查壓力表與千斤頂是否配套，以確定壓力表與千斤頂之間的關(guān)系曲線，使用過程中不得互換千斤頂或壓力表。壓力表的刻度不應(yīng)低于1.5級(jí)。

3.3 預(yù)應(yīng)力張拉的質(zhì)量控制

張拉前應(yīng)先檢驗(yàn)混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度、尺寸和外觀是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求、查看錨孔和夾片中是否存在雜物或泥漿。所有預(yù)應(yīng)力鋼絲束應(yīng)能在各張拉點(diǎn)之間自由移動(dòng)，保證鋼絞線的松緊程度一致，初始應(yīng)力不得超過總應(yīng)力的5%。當(dāng)張拉力達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，應(yīng)旋緊主拉桿螺母。千斤頂?shù)牟鸪龖?yīng)在鋼絞線束和錨具不受振動(dòng)的情況下進(jìn)行。

箱梁張拉過程，對(duì)每束鋼絞線伸長(zhǎng)值要仔細(xì)量測(cè)。將張拉力與伸長(zhǎng)值比較，校核。實(shí)際伸長(zhǎng)量和理論量誤差不超過6%。兩端同時(shí)張拉時(shí)，兩端千斤頂升降壓、畫線、測(cè)伸長(zhǎng)等工作應(yīng)一致。

4結(jié)束語

簡(jiǎn)而言之，進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)作為一種新的技術(shù)已被廣泛利用于當(dāng)前的市政橋梁工程中。隨著預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，其技術(shù)已日趨成熟。當(dāng)前預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效增加構(gòu)件耐用性，同時(shí)還能最大化實(shí)現(xiàn)構(gòu)件剛度的提高，因而在實(shí)際應(yīng)用過程中受到了更廣泛的關(guān)注。本文立足于工作實(shí)踐，對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的要點(diǎn)做了重要分析，對(duì)在市政橋梁工程中的應(yīng)用以及質(zhì)量控制做了詳細(xì)的分析[2]。

參考文獻(xiàn)

[1] 史智勇，趙永紅，劉云平.淺析市政橋梁工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].中國水運(yùn)（下半月），2018，（9）：253-254.

[2] 張克雙，趙東彬.論述市政橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用[J].環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)，2018，（40）：45-47.