公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固與施工方法探析

安寶

摘? ? 要：當(dāng)前我國的部分公路橋梁工程還存在著許多的問題和不足之處，承載力已滿足不了當(dāng)前交通運(yùn)輸量的需求，對車輛、行人的安全帶來了極大的威脅。這就需要我國的相關(guān)公路橋梁工程施工人員在路橋施工中大力應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)，提高公路橋梁的承載能力和堅固程度，確保車輛、行人能夠安全通過公路橋梁。因此，文章圍繞體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)展開討論。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;體外預(yù)應(yīng)力加固;技術(shù)應(yīng)用

1? 引言

就我國目前橋梁工程現(xiàn)狀來看，其中主要的加固維護(hù)法除了體外預(yù)應(yīng)力法之外，還有黏貼鋼板、黏貼纖維材料或者增加截面積法等，但是這些方法與前者相比都有著明顯的差異性，前者側(cè)重于從根本上進(jìn)行修復(fù)，而后者側(cè)重于暫時維持、減緩損傷速度。一般體外預(yù)應(yīng)力橋梁加固設(shè)計在工程實際中應(yīng)用十分廣泛。

2? 工程概況

某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，單箱單室結(jié)構(gòu)，跨徑組合為32m+34m+32m，梁高為2.10m。頂板寬12.50m，頂板厚28cm。底板寬7.20m，底板厚25cm。腹板厚40cm，在中支點附近加厚到60cm。箱梁懸臂長2.65m，端部厚16cm，根部厚45cm。下部構(gòu)造采用獨柱墩、雙柱墩，肋式橋臺，墩臺均為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，按摩擦樁設(shè)計。

3? 箱梁體外預(yù)應(yīng)力加固施工

3.1? 開孔作業(yè)

（1）箱梁梁底開孔。支架搭設(shè)完成后，在箱梁梁底開孔（孔徑為φ80cm）以方便施工人員進(jìn)入箱梁內(nèi)作業(yè)。施工完成后，本孔作為箱梁檢查孔使用。（2）橋面開孔。根據(jù)箱內(nèi)新增錨固橫梁，轉(zhuǎn)向塊的位置，復(fù)核現(xiàn)場數(shù)據(jù)，在橋面開一個直徑14cm的孔。此孔可作箱內(nèi)通風(fēng)及澆筑混凝土?xí)r用。（3）橫隔梁開孔。開孔工具采用抽心鉆。按照圖紙數(shù)據(jù)，用平水儀在橫隔梁兩側(cè)箱內(nèi)放出索孔位置。先用40mm小鉆頭在對應(yīng)索孔位置鉆孔，直至導(dǎo)孔鉆通。根據(jù)導(dǎo)孔完成質(zhì)量情況，再用160mm鉆頭進(jìn)行鉆孔。

3.2? 預(yù)應(yīng)力齒板及轉(zhuǎn)向塊制作

（1）施工方樣按照設(shè)計圖紙所提供的參數(shù)，在箱梁內(nèi)使用紅漆和墨線放樣出錨固橫梁、轉(zhuǎn)向塊、限位減震器等位置，并標(biāo)注出鉆孔植筋的具體位置。（2）新舊混凝土接觸面打磨、剪力槽設(shè)置為保證新舊混凝土接觸面的連接性能，需要在新舊混凝土結(jié)合面進(jìn)行鑿毛和刻槽?；炷帘砻骅徝疃炔恍∮?mm，剪力槽尺寸為6cm×4cm，間距為17.5cm。（3）鉆孔植入錨固鋼筋。鉆孔位置按照設(shè)計要求控制放樣，植筋孔采用手提沖擊鉆進(jìn)行，采用小振動施工工藝，以保證不損傷箱梁。按照設(shè)計要求的錨筋埋深和鉆孔直徑來控制鉆孔深度和大小。鉆孔的深度不小于設(shè)計深度。（4）鉆孔前必須先用鋼筋探測儀對原結(jié)構(gòu)鋼束和鋼筋進(jìn)行探測、定位，必要時應(yīng)對孔道位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以避開鋼筋位置，但不減少鋼筋根數(shù)。（5）鉆孔完成后用高壓空氣和毛刷對成孔進(jìn)行清理，保證種植錨筋前孔內(nèi)無灰塵，保證錨筋的錨固效果。（6）植筋膠采用進(jìn)口A級膠。正式種植前，模擬種植錨筋，按鋼筋插入工藝進(jìn)行設(shè)置，并進(jìn)行拉拔試驗。

3.3? 模板安裝

（1）骨架形成后，按照加厚段形狀立模。施工模板擬采用木模板，模板必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度，并保證錨固橫梁和轉(zhuǎn)向塊的形狀、尺寸準(zhǔn)確。（2）模板要求平整、接縫嚴(yán)密、裝拆容易、操作方便，如有縫隙需塞堵嚴(yán)密，以防跑漿。（3）立模時采取可靠、牢固的支撐措施，防止跑模、漏漿。

3.4? 混凝土澆注

（1）錨固橫梁和轉(zhuǎn)向塊混凝土均采用C50補(bǔ)償收縮自密實混凝土。（2）項目施工前，進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計?；炷恋呐渲贸獫M足技術(shù)規(guī)范及設(shè)計圖紙的要求外，還要滿足施工的要求。（3）混凝土內(nèi)添加聚丙烯晴纖維，摻入量為每立方米混凝土摻入0.9kg。（4）混凝土澆注前需將模板內(nèi)的雜物清除干凈。模板、鋼筋檢查合格后方可進(jìn)行混凝土的澆注。（5）混凝土澆筑前30min在原混凝土面噴涂界面劑。（6）對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)用水為自來水，配備箱內(nèi)儲水設(shè)施供水以保證養(yǎng)護(hù)條件，采用覆蓋養(yǎng)生薄膜灑水保濕養(yǎng)生方式，養(yǎng)生時間不小于7d，并嚴(yán)格按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50—2011）有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。（7）混凝土澆筑時應(yīng)留足混凝土試件，同條件養(yǎng)護(hù)和標(biāo)養(yǎng)7d與28d。

3.5? 預(yù)應(yīng)力鋼束安裝和張拉

（1）材料送檢。體外索進(jìn)場后，對鋼絞線、夾片等材料進(jìn)行送檢，送檢合格后再使用。（2）智能張拉系統(tǒng)標(biāo)定。張拉前將整套智能張拉系統(tǒng)送到具有相應(yīng)資格的單位進(jìn)行標(biāo)定，并出具標(biāo)定報告。千斤頂和油表要配套標(biāo)定和使用。（3）鋼絞線下料與安裝。本次項目鋼絞線采用環(huán)氧涂無粘結(jié)M15-17鋼絞線成品索和可調(diào)可更換型TSK15-17錨具。

①鋼絞線的下料：按照設(shè)計圖紙計算鋼絞線下料長度，進(jìn)行鋼絞線的切斷下料工作。下料長度的計算要考慮鋼束曲線長、錨夾具長度、千斤頂長度及外露工作長度等因素，按相應(yīng)索號分別做好標(biāo)記，要統(tǒng)一編號、掛牌。鋼絞線下料采用手提式砂輪切割機(jī)切割，禁止采用電弧切割。③穿束前要對預(yù)埋管道進(jìn)行清理。穿入預(yù)應(yīng)力管道的各股鋼絞線，必須順直、無交叉。③在14#墩附近橋面開孔，使用卷揚(yáng)機(jī)將體外索往箱內(nèi)牽引。體外索一端通過卷揚(yáng)機(jī)牽引穿過各跨內(nèi)的轉(zhuǎn)向塊、橫隔板后穿入17#墩處錨固橫梁內(nèi)，再反向牽引另一端穿入14#墩處的錨固橫梁內(nèi)。④安裝錨具和夾片：將鋼絞線逐根穿入錨具的孔眼內(nèi)，然后將錨具順著鋼絞線推至錨墊板處，并靠緊。將夾片套入鋼絞線上，并推入錨頭的錐形孔中。⑤安裝千斤頂：將與錨具規(guī)格相對應(yīng)的限位板套在鋼束上，并推至錨頭處，將張拉千斤頂懸掛在一活動支架上，用2個梳形導(dǎo)向叉，將鋼絞線梳分，使鋼絞線的分布與千斤頂內(nèi)的孔眼對準(zhǔn)，并使其順利穿過千斤頂盤孔。

3.6? 預(yù)應(yīng)力鋼束張拉

體外索采用應(yīng)力控制方法張拉時，伸長值進(jìn)行校核，實際伸長值與理論伸長值的差值必須符合設(shè)計要求，設(shè)計無規(guī)定時，實際伸長值與理論伸長值的差值控制在±6%以內(nèi)，否則暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉。

（1）張拉伸長值的量測。張拉伸長量測量以智能張拉系統(tǒng)記錄為主，人工測量為輔。人工測量使用測量精度≤1mm的標(biāo)尺測量。（2）伸長值校核。如果實際伸長值超出計算伸長值的-6%～+6%，則應(yīng)暫停張拉，并需與設(shè)計單位共同處理后，方可繼續(xù)張拉。伸長值校核應(yīng)在張拉過程中同時校核。（3）灌漿、封錨。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完成后，在密封筒內(nèi)灌注環(huán)氧砂漿，并在保護(hù)罩內(nèi)涂抹防腐油脂，然后安裝保護(hù)罩。（4）安裝減震器。鋼絞線張拉完成后，根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，量測鋼絞線中心距箱梁底板距離，據(jù)此加工減震器高度。減震器加工完成后，按照圖紙設(shè)計位置使用螺栓錨固在箱梁底板上。（5）封錨。錨頭兩端的多余鋼絞線使用手提砂輪機(jī)進(jìn)行處理，不可使用電弧切割或者是氣割。（6）安裝防松裝置。將防腐油脂按照設(shè)計的要求灌注好，將灌漿管和施工設(shè)備連接好，并將其與工作錨板上面的注漿口進(jìn)行緊密連接。當(dāng)防腐油脂從另一端的出漿口流出后，則說明防腐油脂已注滿。（7）安裝保護(hù)罩。錨頭兩端多余的鋼絞線使用手提砂輪進(jìn)行平整，不可使用電弧切割。在對錨頭進(jìn)行防腐處理時，需使用油脂進(jìn)行作業(yè)，并將保護(hù)罩安裝好。

4? 結(jié)束語

綜上所述，體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠大大提高橋梁的堅固性、安全性，大大提高橋梁的承載能力。在交通運(yùn)輸量不斷增加的今天，在路橋施工中應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠滿足交通運(yùn)輸量的需求，最終能夠促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，確保我國人民的生活水平能夠得到提高。

參考文獻(xiàn)：

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