橋梁工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

胡仲川

（中交四航局第三工程有限公司，廣東湛江524005）

1 引言

橋梁工程是我國交通建設(shè)的重要組成內(nèi)容，其在實(shí)際運(yùn)行過程中，具有連接道路的重要作用。因此，施工單位需要加強(qiáng)對橋梁工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的分析，結(jié)合其應(yīng)用優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)在橋梁工程的作用，以此促進(jìn)我國橋梁工程的發(fā)展。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的介紹

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是新時期下的一種新型施工技術(shù)，可以分為先張法和后張法，先張法主要是通過臺座或模板的支撐張拉預(yù)應(yīng)力筋，然后綁扎鋼筋澆筑混凝土，等到混凝土達(dá)到強(qiáng)度后放張預(yù)應(yīng)力筋，從而給構(gòu)件混凝土施加預(yù)應(yīng)力的方法；后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)在指的是先在構(gòu)件截面內(nèi)采用預(yù)埋預(yù)應(yīng)力管道或配置無黏接、緩黏接預(yù)應(yīng)力筋，再澆筑混凝土，在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，在結(jié)構(gòu)上直接張拉預(yù)應(yīng)力筋從而對混凝土施加預(yù)應(yīng)力的方法。后張法可以通過有黏結(jié)、無黏結(jié)、緩黏結(jié)等工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)，也可采用體外束預(yù)應(yīng)力技術(shù)。將其應(yīng)用在橋梁工程中，可以有效延長橋梁工程的使用壽命，確保橋梁工程的質(zhì)量和安全性。同時，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)還可以減少混凝土材料的使用量，以此縮小結(jié)構(gòu)截面面積。另外，施工單位利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，還可以減輕橋梁的重量，進(jìn)而避免工程在使用過程中出現(xiàn)混凝土裂縫[1]。

2.2 提高橋梁的耐久性

施工單位應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，還可以有效提高橋梁工程的耐久性，進(jìn)而保證橋梁工程的使用壽命。另外，通過利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，還可以有效提高橋梁施工的質(zhì)量，進(jìn)而提升橋梁結(jié)構(gòu)的抗裂性。

3 在橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

3.1 預(yù)應(yīng)力筋張拉技術(shù)的應(yīng)用

在預(yù)應(yīng)力筋張拉技術(shù)的操作過程中，需要考慮多個方面的因素：（1）進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉操作之前，工作人員需要對橋梁工程施工過程中的混凝土強(qiáng)度以及混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量等進(jìn)行綜合分析和考量，根據(jù)分析結(jié)果制訂預(yù)應(yīng)力筋張拉方案；（2）在預(yù)應(yīng)力筋的張拉過程中，工作人員需要合理確定預(yù)應(yīng)力筋張拉順序；（3）對于預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中的鋼絞線錯位問題，工作人員需要對橋梁工程的各個部位的鋼絞線高度和張拉效果進(jìn)行分析，注意鋼絞線的張拉長度[2]。

3.2 預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)

預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)主要指的是在結(jié)構(gòu)上施加荷載，使用特定的方法對鋼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件施加初應(yīng)力，其應(yīng)力符號和荷載引起的應(yīng)力符號相反。施加荷載時，需要保證結(jié)構(gòu)的安全和正常使用，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件先抵消初應(yīng)力，而且還需要分析預(yù)應(yīng)力的作用，然后再按照一般受力情況進(jìn)行操作。當(dāng)前，預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在我國橋梁施工過程中也較為常見，主要的技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)如下：（1）預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中可以充分利用鋼材的彈性強(qiáng)度提高結(jié)構(gòu)承載力；（2）應(yīng)用預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，可以改變結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，節(jié)省施工材料，減小結(jié)構(gòu)自重；（3）應(yīng)用預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，可以提高結(jié)構(gòu)剛度及穩(wěn)定性，改善結(jié)構(gòu)的各種性能。應(yīng)用預(yù)應(yīng)力可以調(diào)整結(jié)構(gòu)循環(huán)應(yīng)力特征而提高疲勞強(qiáng)度，同時還可以降低結(jié)構(gòu)自重，以此提高其抗震性能等[3]。

4 工程案例分析

4.1 工程簡介

需要在港區(qū)大道YBGK1+206處新建1座中橋，橋梁全長37m，橋梁面積1 356.25m2。港區(qū)大道中橋上部結(jié)構(gòu)采用1-25m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁，箱梁支承中心線與路基中線成105°夾角。橋起點(diǎn)樁號YBGK1+190.4，終點(diǎn)樁號YBGK1+221.6。箱梁左幅正交寬度為23.5m，右幅正交寬度為20.25m。本橋左、右幅簡支箱梁均為4室箱梁，梁高1.5m，箱梁頂、底板厚度均為0.25m，腹板0.5m，翼緣板挑出2m，梁縱向中部設(shè)置橫隔梁，梁寬0.3m。道路等級：城市主干路；橋梁寬度：23.5+20.25=43.75m，橋上保留側(cè)分帶和中央分隔帶綠化帶；行車速度：V=60km/h；設(shè)計基準(zhǔn)期：100年。

4.2 施工方法

4.2.1 地基處理

橋下開挖至高程266.6m后澆注30cm厚C15混凝土鋪底，在支架搭設(shè)范圍地基基礎(chǔ)四周80～160cm范圍內(nèi)設(shè)順橋向排水溝（水溝橫斷面為60cm×80cm），排水溝根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置好排水縱坡，確保地基基礎(chǔ)不受雨水浸泡。

4.2.2 支架搭設(shè)

基礎(chǔ)處理完成后，進(jìn)行支架搭設(shè)施工，現(xiàn)澆箱梁支架采用滿堂支撐架。首先按照支架布置圖放出支架邊線及底托標(biāo)高，并開始搭設(shè)腳手架。支架設(shè)計時已考慮梁體荷載、施工荷載及地基承載力的要求，根據(jù)設(shè)計檢算支架布置。

4.2.3 支架預(yù)壓

支架搭設(shè)完在其上鋪設(shè)方木，在方木頂層鋪設(shè)木合板采用砂袋（或土袋）預(yù)壓，預(yù)壓重量按現(xiàn)澆箱梁與模板自重的1.1倍進(jìn)行預(yù)壓，砂袋采用人工配合吊車進(jìn)行。

4.2.4 鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道制作及安裝

鋼筋由工地集中加工制作，運(yùn)至現(xiàn)場由汽車吊提升現(xiàn)場綁扎成形。頂板、底板、腹板內(nèi)有預(yù)埋有波紋管，為了不使波紋管損壞，一切焊接在波紋管埋置前進(jìn)行，管道安裝后盡量不焊接，當(dāng)普通鋼筋與波紋管位置發(fā)生矛盾時，適當(dāng)移動鋼筋位置，準(zhǔn)確安裝定位鋼筋網(wǎng)，確保管道位置準(zhǔn)確。鋼筋綁扎前由測量人員復(fù)測模板的平面位置及高程，無誤后方可進(jìn)行鋼筋綁扎。

縱向普通鋼筋在兩梁段的接縫處的連接方法及連接長度應(yīng)滿足設(shè)計及規(guī)范要求。懸澆梁段及現(xiàn)澆段先進(jìn)行底板普通鋼筋綁扎及豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋梁底錨固端（包括墊板、錨固螺母及錨下螺旋筋）的安裝，再進(jìn)行腹板鋼筋的綁扎、豎向波紋管及預(yù)應(yīng)力鋼筋的接長、腹板內(nèi)縱向波紋管的安裝，最后進(jìn)行頂板普通鋼筋的綁扎、頂板內(nèi)縱向波紋管的安裝、橫向鋼絞線及波紋管的安裝。

為使保護(hù)層符合設(shè)計要求，保護(hù)層墊塊不被壓壞，箱梁施工墊塊一般采用定型塑料墊塊或混凝土墊。

4.2.5 澆筑工序

為保證地板混凝土澆筑質(zhì)量，總體施工順序應(yīng)遵循先澆筑底板和腹板，后進(jìn)行頂板施工，對稱布料、連續(xù)灌筑，采用水平分層，縱向分段，橫向?qū)ΨQ的澆筑方法。具體順序?yàn)椋旱装寮案拱邃摻?、模板?yàn)收完畢→底板及腹板澆筑→頂板鋼筋、模板安裝→頂板鋼筋、模板驗(yàn)收→頂板澆筑。

箱梁混凝土分2次施工完成，第一次澆筑到腹板的上倒角部位，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa后，安裝箱梁頂板鋼筋、模板；驗(yàn)收合格后進(jìn)行第二次混凝土澆筑（頂板混凝土）。

5 結(jié)語

總而言之，在橋梁工程施工過程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用已較為廣泛，提升了我國橋梁工程的施工質(zhì)量，促進(jìn)了我國社會基礎(chǔ)工程的發(fā)展，因此，施工單位需要加強(qiáng)對預(yù)應(yīng)力技術(shù)的投入，充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，提高路橋工程的建設(shè)水平。