橋梁工程施工中后張法預應力施工技術(shù)研究

文/劉春林

1 前言

預應力混凝土橋梁在剛度、節(jié)約材料、耐久性和抗裂性方面有著出色表現(xiàn)，這使得相關(guān)橋梁工程近年來在我國各地大量興建。為了保證后張法預應力施工技術(shù)能夠在這類工程中得到妥善應用，本文將對橋梁工程施工中后張法預應力施工技術(shù)的應用進行研究。

2 后張法預應力施工技術(shù)應用要點

2.1 預應力孔道預留

為科學應用后張法預應力施工技術(shù)，預留預應力孔道極為關(guān)鍵，它直接關(guān)系著灌漿施工能否順利開展，另外混凝土澆筑很多時候也需要應用該孔道。為滿足后續(xù)施工需要，預應力筋的外徑需結(jié)合預留孔道半徑設計，孔道科學準確預留需以混凝土在施工中的澆筑步驟為依據(jù)；為同時保證澆筑的有序和精準，設計環(huán)節(jié)可引入BIM 等模擬技術(shù)[1]。如施工采用金屬波紋管，則需嚴格控制搬運方式及質(zhì)量，不得出現(xiàn)隨意拖拉、拋丟等情況，并通過多根繩子進行金屬波紋管的吊車捆綁吊裝，由此金屬波紋管應用效果受到的影響可降到最低。

2.2 模板與支架施工

在開始施工前，工作人員應全面勘查地基地質(zhì)情況，優(yōu)選地基處理方式，應對不同地基承載力對施工帶來的影響。如在軟土地基進行施工時，需設法有效處理地基后進行鋼管支架搭設，保證施工安全。在搭建和安裝支架的過程中，方案的科學設計極為關(guān)鍵，需保證支架搭設的牢固性和安全性。另外，在完成搭建和安裝后，還需要嚴格檢驗支架牢固性和安全性，以此滿足模板施工需要。在模板施工過程中，需先安裝底模，然后進行側(cè)模安裝，安裝順序的合理性和科學性必須得到控制，避免安裝質(zhì)量受到影響。在頂模施工環(huán)節(jié)，需嚴格檢查模板和支架質(zhì)量，在檢查和調(diào)整方案的過程中，預留孔道應得到重視，模板安裝的平整和垂直程度也需要嚴格控制。

2.3 鋼絞線安裝施工

作為后張法預應力施工技術(shù)應用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鋼絞線安裝需嚴格遵循下料、穿束等步驟，并基于施工要求控制器長度，一般長度應在30m 以上。在下料過程中，工作人員應合理選擇下料區(qū)域，保證區(qū)域足夠平坦，并將木條墊在鋼絞線和地面間，避免鋼絞線質(zhì)量因接觸土壤受到影響，有效規(guī)避生銹等問題。鋼絞線下料過程中不得隨意使用混凝土，否則將會引發(fā)磨損等問題，如鋼絞線需設置于鐵籠內(nèi)，則應設法分離鋼絞線盤旋中心，鋼絞線使用長度及張拉設備影響也需要充分考慮。完成穿束作業(yè)后，應及時清理鋼絞線，保證其達到穩(wěn)定和平衡狀態(tài)。

2.4 張拉施工

在傳輸張拉鋼筋的施工環(huán)節(jié)，需從一端拉出鋼筋，并選擇夾片式錨具控制安裝平整性，具體張拉施工需結(jié)合張拉順序和預應力控制，保證作業(yè)的合理性和科學性。在張拉施工過程中，分次張拉可基于千斤頂開展，第1、2、3 次張拉需要按照10%、20%、100%分別控制張拉力，按照第二次與第一次伸長量差值的二倍計算20%的第二次伸長量，按照20%的第二次伸長量和第三次張拉伸長量的和求得總伸長量[2]。

2.5 孔道壓漿施工

完成預應力張拉后，即可有序開展孔道壓漿作業(yè)，規(guī)避預應力筋銹蝕等問題。為避免出現(xiàn)預應力筋的應力變化，預應力筋與凝聚后水泥漿形成的結(jié)合體極為關(guān)鍵，可更好地保障橋梁結(jié)構(gòu)安全性和使用壽命。在應用水泥漿過程中，工作人員需保證其預應力強度和粘結(jié)力滿足規(guī)范及設計要求，同時優(yōu)選水泥類型和規(guī)格。為提升水泥漿質(zhì)量，減水劑的科學選用也極為關(guān)鍵。壓漿壓力控制屬于孔道壓漿施工重點，一般需在0.5～0.6MPa 區(qū)間控制壓縮壓力，另外還需要科學控制壓漿速度，進而可使孔道壓漿的排氣通暢性和連續(xù)性得到保障。如另一端冒出后的水泥漿無法終止壓漿，可在持續(xù)2～3s 后通過木楔封住并開展施壓，木楔需要及時拔掉，以此保障水泥漿面密實和飽滿。在完成孔道壓漿施工后，孔道需及時處理，保證濕潤性和整潔性，以此更好地保證施工質(zhì)量。

3 實例分析

3.1 工程概況

以某高速公路工程為例，該工程全長42.5km，沿線設置有11 座大橋、8 座中橋、3 座小橋。案例工程大量應用后張法預應力施工技術(shù)進行建設，具體施工流程可概括為：底模整修→鋼筋骨架安裝→固定波紋管→側(cè)模板安裝→端頭模板安裝→模板檢測校正→混凝土灌注→養(yǎng)生→拆模→穿鋼絞線→鋼絞線束張拉→錨固→移梁→壓漿→封端→架設。

3.2 模板安裝與拆除

在安裝模板前，需涂抹脫模劑于內(nèi)側(cè)，但需要避免過多突破催生的油漬問題。案例工程的模板安裝基于塔吊進行，需做好臨時固定后開展校正，在墊塊與保護層符合要求后，方可開展后續(xù)施工。模板間需通過海綿或軟塑紙?zhí)幚黹g隙，同時選擇膩子進行模板拼接后的間隙嵌抹處理，案例工程模板拼裝示意圖如圖1 所示。在模板拆除環(huán)節(jié)，需保證其棱角不會出現(xiàn)損壞，具體拆模應基于至少2.5MPa 的強度進行，不得出現(xiàn)粗暴拆除問題。

圖1 模板拼裝示意圖

3.3 鋼筋加工及安裝

在清除鋼筋的污銹并調(diào)直后進行加工，選擇搭接單面或雙面焊的方式處理鋼筋接頭，前者需保證存在最小10d（鋼筋直徑）的搭接長度，后者需保證最小為5d。如存在達到25mm 直徑的鋼筋，則連接需采用冷擠壓技術(shù)[3]。在y 軸方向配置鋼筋的過程中，需區(qū)分長度，保證存在小于50%整體的一個橫截面鋼筋頭總數(shù)，鋼筋頭在豎向和橫向需要錯開分布，最小錯開距離應為0.5m。焊接作業(yè)應在滿足規(guī)定標準的前提下進行，然后進行綁扎和墊塊處理，保證厚度精確性和位置準確性。

3.4 波紋管安裝

案例工程選擇波紋管作為預留孔道，需保證鋼絞線束與波紋管成套，并留有滿足后期施工的長度。固定對應孔道坐標，規(guī)避上浮問題，梁體鋼筋需要與定位用“井”字形鋼筋固定，管道之間的定位鋼筋綁扎間距需控制為0.5～1m，圓弧處應適當緊密。牢固、平滑地焊接管節(jié)，全部接頭連接采用的接頭管規(guī)格為3mm，并按照7 倍直徑控制長度。為規(guī)避泄露問題，需通過雙層膠帶沿管道方向纏好。穿束鋼絞線前，通過水泵開展清潔處理。

3.5 澆筑混凝土

在基于設計和試驗確定混凝土配合比后，混凝土流動性得以滿足施工需求。通過對施工過程用量及連續(xù)性的控制，有效規(guī)避混凝土開裂問題。具體的澆筑施工選擇圖2 所示的分段、分層方式，施工過程按照從一側(cè)到另一側(cè)的順序進行。為規(guī)避麻面問題，接近結(jié)束時需反方向進行，合并工作在離其5m 處開展，輔以附著式振搗器，即可充分進行震蕩工作。施工過程中混凝土振搗需分層開展，每層按照30cm 間隔劃分，最大1.5h 控制上下層施工時間間隔，后續(xù)施工需要在振搗均勻后開展。

圖2 混凝土澆筑順序

按照5m 左右控制分段長度，施工過程需連續(xù)灌注混凝土，并注意鋼筋與目標的情況，如發(fā)現(xiàn)掉落、漏漿、松動、破損等問題，需第一時間進行處理。此外，還需要設法縮短關(guān)注時間，并采用復數(shù)泵車開始輪流作業(yè)。

3.6 預應力和孔道壓漿施工

預應力施工采用與上文類似的方法，為保證施工質(zhì)量，工作人員需做好作業(yè)平臺搭建、各個接口檢查、千斤頂正面擋板配置等工作。張拉工作需混凝土構(gòu)件達到一定強度開展，并保證孔道的軸線與鋼絞線的軸線吻合，在后張預應力筋斷絲及滑移控制時需嚴格遵循現(xiàn)行規(guī)范要求；孔道壓漿采用真空壓漿技術(shù)，封錨選擇無收縮砂漿?；?2～18s 控制灰漿流動度，按照0.3～0.4 控制水灰比，并保證存在3h 的初凝時間及40MPa 以上的7d 強度；此外，還需保證鋼絞線不會被外加劑腐蝕[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，后張法預應力施工技術(shù)能夠較好滿足橋梁建設需要。本文涉及波紋管安裝、澆筑混凝土等內(nèi)容，提供了可行性較高的技術(shù)應用路徑。施工單位應重視技術(shù)交底的全面開展、安全生產(chǎn)的嚴格控制、新型工法的積極應用等方面，以此更好地滿足橋梁建設需要。