高速公路橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)與實施要點

彭延洪

(江西省宏發(fā)路橋建筑工程有限公司，江西 南昌 330029)

1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是1928年法國工程師研發(fā)出來的一種施工技術(shù)，最早開始應(yīng)用在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)未承受外界荷載前，預(yù)先對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行張拉，讓鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力，將其正式投入使用后，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力可以抵消部分外部張拉力，達到延長鋼筋混凝土裂縫出現(xiàn)的時間，提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)可以分為先張法預(yù)應(yīng)力和后張法預(yù)應(yīng)力兩種，先張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)是利用臺座或者模板的支撐張拉預(yù)應(yīng)力筋與鋼筋混凝土綁扎在一起，混凝土澆筑硬化達到一定設(shè)計強度要求后釋放預(yù)應(yīng)力筋，從而給鋼筋混凝土增加預(yù)應(yīng)力。這種先張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)主要應(yīng)用在生產(chǎn)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件；后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)是在鋼筋混凝土構(gòu)件預(yù)埋預(yù)應(yīng)力感到或者粘貼預(yù)應(yīng)力筋，然后澆筑混凝土，在鋼筋混凝土構(gòu)件達到設(shè)計的強度后，可以使張拉預(yù)應(yīng)力筋達到施加預(yù)應(yīng)力的作用，后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)通過有粘結(jié)或者無粘結(jié)的方式實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力的張拉。為了提高張拉效果，一般采用強度超過1 860 MPa以上的預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力強度可以達到1 000～1 320 MPa。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，可以有助于提高建筑結(jié)構(gòu)的強度、抗裂性能、耐久性以及剛度；擴大構(gòu)件的性能，混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能、耐久性提升后，可以應(yīng)用在對抗腐蝕、防水性能比較高的環(huán)境下，提高了構(gòu)件的適用范圍。在同等構(gòu)件強度下建筑構(gòu)件的橫截面積減少，結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力增加，可以減少建筑材料的使用。

2 高速公路橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)與實施

2.1 工程介紹

某高速公路橋梁全長115 m，橋面寬40 m，橋梁為三跨連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)，橋跨設(shè)計為32 m+50 m+33 m，樁基采用鉆孔灌注樁，樁基長度為51.2 m，樁基鉆入巖層深度為8 m，橋梁梁體為預(yù)應(yīng)力箱梁，橋梁設(shè)計為”V“型預(yù)應(yīng)力墩身，和蹲座形成一個整體，蹲座高2.4 m，墩壁傾斜度是40°，傾斜長度為6 m，厚度為1 m。墩壁設(shè)計角鋼骨架，并在骨架內(nèi)設(shè)置32根預(yù)應(yīng)力粗鋼筋，下端固定在墩座，上端固定在箱梁底部，與箱梁底部的縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋形成倒三角形結(jié)構(gòu)，橋梁采用后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)。

2.2 施工流程

該橋梁橋體采用預(yù)制箱梁結(jié)構(gòu)，混凝土采用C50，按照《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》CB/T 5224-2014的標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的鋼絞線，鋼絞線的抗拉必須達到1 860 MPa，張拉應(yīng)力不能超過預(yù)應(yīng)力筋強度的0.75。預(yù)制箱梁結(jié)構(gòu)施工工藝流程如下：施工準(zhǔn)備—→清理臺座、底?！惭b鋼筋、波紋管、錨具—→安裝模板—→澆筑混凝土—→混凝土養(yǎng)護—→預(yù)應(yīng)力筋穿束張拉—→壓漿及封錨—→養(yǎng)護。

2.3 施工技術(shù)要點

(1)施工準(zhǔn)備

施工前，需要做好施工材料、施工設(shè)備、施工場地的準(zhǔn)備工作，檢查施工現(xiàn)場的材料是否合格，檢驗合格后做好相應(yīng)的存儲；施工設(shè)備入場后需要檢查其性能是否符合施工要求，設(shè)備的型號是否符合施工要求。地基基礎(chǔ)做好壓實、硬化，避免下沉。

(2)清理臺座、底模

根據(jù)預(yù)制箱梁結(jié)構(gòu)的施工要求，設(shè)計橋梁的臺座和底模，在底模安裝前，需要清理現(xiàn)場的雜草、污漬、碎石，以免影響到底模的安裝。

(3)安裝鋼筋、波紋管以及錨具

預(yù)制箱梁結(jié)構(gòu)體積大，在施工前，需要將箱梁結(jié)構(gòu)所需的鋼筋加工制作，并預(yù)留箱梁吊裝孔、泄水孔以及防撞墻鋼筋。鋼絞線編束，并套入到波紋管，用井字型支架固定。鋼束端頭預(yù)埋錨具，外箍螺旋筋，安裝后，檢查波紋管是否存在裂縫或者劃傷，必須確保波紋管質(zhì)量。

(4)安裝模板

模板采用鋼模板， 包括內(nèi)模和外模兩部分， 安裝順序為：兩頭端模——內(nèi)模外側(cè)——外模側(cè)邊，安裝好后需要調(diào)節(jié)模板的位置，確保模板位置符合施工要求。

(5)澆筑混凝土與養(yǎng)護

澆筑前，需要檢查預(yù)應(yīng)力套管是否完好無損，內(nèi)部有沒有堵塞。確定符合要求后，利用軌道車和龍門吊將混凝土運輸?shù)綕仓恢?，先澆筑預(yù)應(yīng)力箱梁的底板，然后澆筑側(cè)板最后澆筑頂板。在澆筑的時候，還要利用振搗棒進行振搗，提高混凝土的密實度，在振搗的時候，盡量避免碰觸到金屬波紋管?；炷翝仓筮€需要灑水、鋪草袋、養(yǎng)護劑等方式養(yǎng)護7～15 d。

(6)預(yù)應(yīng)力筋張拉

預(yù)應(yīng)力筋張拉是預(yù)應(yīng)箱梁結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，當(dāng)混凝土硬化后強度達到設(shè)計強度的85%以上則可以開始張拉預(yù)應(yīng)箱梁。預(yù)應(yīng)力采用分級施工方式，施加初始應(yīng)力為0，初應(yīng)力為0.1，超應(yīng)力1.05，并保持2 min，并測量鋼絲伸長量，將其誤差控制在1%左右。張拉混凝土構(gòu)件的時候，需要注意鋼絞線的受力情況，避免鋼絞線承受較大拉力導(dǎo)致斷裂。預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束后1～2 h才能進行壓漿。如果出現(xiàn)冒泡，需要及時進行處理，并做好封堵工作。

3 結(jié)束語

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)作為近年來建筑工程廣泛使用的施工技術(shù)，有助于建筑結(jié)構(gòu)的剛度、抗裂性能和穩(wěn)定性，延遲建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。在施工過程中，必須嚴(yán)格按照橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的施工流程，做好施工準(zhǔn)備、清理臺座和底模、安裝鋼筋和波紋管、安裝模板、澆筑混凝土和養(yǎng)護以及做好預(yù)應(yīng)力筋張拉工作，確保橋梁施工質(zhì)量。