橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析

文/梅海娟

1 前言

橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)有養(yǎng)護(hù)方便、剛度高、耐久性好、成本低等優(yōu)勢(shì)，可以減少橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫；但預(yù)應(yīng)力施工該技術(shù)也存在一定的缺點(diǎn)，因此我們更需知道預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在橋梁工程施工中的優(yōu)點(diǎn)和不足，并以此提高橋梁工程施工的質(zhì)量[1]。

2 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在橋梁工程中應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

2.1.1 提升耐用性。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提升橋梁耐用性有明顯效果，可以使橋梁工程獲得更長(zhǎng)的使用年限，減少橋梁結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量安全問(wèn)題，從而將橋梁的維修費(fèi)用控制在可接受的范圍。如果橋梁受到風(fēng)雪、風(fēng)沙等影響，則會(huì)導(dǎo)致橋梁的鋼結(jié)構(gòu)受到腐蝕，對(duì)橋梁的使用性能造成影響，而通過(guò)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可提升混凝土的密實(shí)程度，避免橋梁滲水，保證橋梁的穩(wěn)定。

2.1.2 提升使用功能。由于預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)對(duì)材料的要求較高，使用該方法能夠?qū)︻A(yù)應(yīng)力構(gòu)件的尺寸進(jìn)行一定的控制，比如可以縮減模板、減少鋼筋混凝土用量等，不僅有利于工程的管線安排和后期管理，而且能夠在嚴(yán)格要求下達(dá)到節(jié)省材料的目的[2]。因此，我們應(yīng)該充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)越性，做好對(duì)橋梁構(gòu)件尺寸的控制，降低材料的使用量，從而減少橋梁工程的資金投入。

2.2 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的缺點(diǎn)

雖然預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)有提高橋梁的耐久性和降低施工成本的優(yōu)勢(shì)，但是使用該方法會(huì)導(dǎo)致工程建設(shè)不同環(huán)節(jié)都變得復(fù)雜化和繁瑣化，容易造成工程建設(shè)的靈活性降低。實(shí)際工程建設(shè)中，為了滿足預(yù)應(yīng)力施工的要求，需在施工現(xiàn)場(chǎng)增加不同種類的設(shè)備，同時(shí)施工過(guò)程中對(duì)施工工藝及技術(shù)的要求非常高，如工藝較復(fù)雜、對(duì)質(zhì)量要求高，因此要配備專業(yè)隊(duì)伍；專門設(shè)備，如張拉機(jī)具、灌漿設(shè)備等；對(duì)構(gòu)件數(shù)量少的工程成本較高；預(yù)應(yīng)力反拱不易控制。此外，預(yù)應(yīng)力會(huì)隨混凝土徐變的增加而增大，造成橋面不平順等缺點(diǎn)。

3 工程預(yù)應(yīng)力施工的優(yōu)化方法

3.1 做好張拉的程序和工藝控制

張拉程序、澆注混凝土及孔道壓漿是預(yù)應(yīng)力施工的重要內(nèi)容，根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定是否需要進(jìn)行二次張拉。在對(duì)二次張拉進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí)，需要控制臺(tái)座的施工周期，以此提升工程施工進(jìn)度，并進(jìn)行部分合理的預(yù)應(yīng)力張拉工作，以便移除結(jié)構(gòu)，然后再進(jìn)行后續(xù)的張拉工作。在二次張拉的工作中，也要做好預(yù)應(yīng)力筋和孔道之間的摩擦力控制工作，將張拉線控制在構(gòu)件的受壓區(qū)域內(nèi)，計(jì)算好損失值。

3.2 做好質(zhì)量的控制

3.2.1 原材料及張拉機(jī)具要求

確保預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)質(zhì)量。施工現(xiàn)場(chǎng)需對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)所使用的原材料進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后方能使用。如鋼筋、鋼絞線和錨具、夾具和連接器進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)其型號(hào)、規(guī)格和數(shù)量進(jìn)行核對(duì)等，必須具備出廠資格證書，同時(shí)做好原材料的試驗(yàn)檢測(cè)，保證其能夠滿足工程建設(shè)要求。在施工中預(yù)應(yīng)力設(shè)備的管理方面，工作人員需要在使用之前就做好檢查工作，比如將張拉機(jī)具和錨具配套使用；在施工過(guò)程中做好校正和標(biāo)定工作，加強(qiáng)檢驗(yàn)，在工具合格之后才能使用。

3.2.2 壓漿材料控制

預(yù)應(yīng)力后張法孔道壓漿的目的主要是防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕，并通過(guò)凝結(jié)后的漿體將預(yù)應(yīng)力傳遞至混凝土中。一般張拉錨固后48h 內(nèi)完成孔道的壓漿?？椎缐簼{材料需根據(jù)《公路橋涵技術(shù)規(guī)范》（JTGTF-50-2011）要求，壓漿材料采用專用壓漿料或?qū)Ｓ脻{劑配制的漿液進(jìn)行壓漿。采用專用壓漿材料的目的在于更能保證后張孔道壓漿的質(zhì)量、可靠性和耐久性。

3.3 預(yù)應(yīng)力張拉工藝控制

進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉需要以混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度為基礎(chǔ)，因此相關(guān)人員需要加強(qiáng)對(duì)混凝土構(gòu)建的檢查，必須達(dá)到混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求的80%才能進(jìn)行張拉工作。在張拉過(guò)程中，工作人員需要做好工序控制。首先要做好錨孔和夾片中雜物的清理工作，確保預(yù)應(yīng)力鋼絲束能夠在張拉點(diǎn)自由移動(dòng)，滿足其對(duì)松緊度調(diào)節(jié)的需求；另外，預(yù)應(yīng)力鋼束張拉采用雙指標(biāo)控制，即錨下張拉力和鋼束伸長(zhǎng)量，以張拉力為主延伸量校核。

4 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用實(shí)例

4.1 工程概況

本工程為長(zhǎng)樂(lè)至平潭高速公路長(zhǎng)樂(lè)古槐至松下段，不僅是海西高速公路的重要路段，還是進(jìn)入平潭的關(guān)鍵通道。其中，A3 合同段橋梁工程是本項(xiàng)目的控制性工程，A3 合同段全長(zhǎng)2.15km，橋梁工程2km，全A3 標(biāo)合同段總線路93%。本工程大量使用了預(yù)應(yīng)力施工，其中榕嶺大橋（292m，圖1）及大祉大橋（135.5m）橋梁上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制混凝土預(yù)應(yīng)力T 梁，先簡(jiǎn)支后連續(xù)；松下跨海特大橋（左幅1279m、右幅1425m），左幅5 聯(lián)1279m，采用布跨為2×(5×58m)+3×（4×58）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁；右幅共6 聯(lián)1425m，布跨為2×(5×58m)+3×（4×58）+（46.742+49.5+49.5m）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。

圖1 榕嶺大橋

4.2 工程施工控制

4.2.1 橋面施工。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，可以增加橋面的壽命。施工過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格選擇預(yù)應(yīng)力鋼筋，同時(shí)利用預(yù)應(yīng)力鋼筋來(lái)產(chǎn)生約束力，從而有效控制橋面的裂縫問(wèn)題。施工之前，需要做好對(duì)施工人員進(jìn)行要求，保證施工人員了解預(yù)應(yīng)力施工理論以及施工中的注意事項(xiàng)，將混凝土出現(xiàn)收縮斷裂的可能降到最低。

4.2.2 預(yù)應(yīng)力鋼材要求。箱梁預(yù)應(yīng)力鋼束采用縱向和橫向雙向預(yù)應(yīng)力體系，縱、橫向預(yù)應(yīng)力成孔均采用塑料波紋管，同時(shí)應(yīng)用真空輔助吸漿工藝，確保管道密實(shí)；另外，預(yù)應(yīng)力管道按照設(shè)計(jì)圖紙坐標(biāo)進(jìn)行定位，每1m 設(shè)置定位鋼筋，曲線段加密0.5m。預(yù)應(yīng)力鋼材及錨具進(jìn)場(chǎng)后，應(yīng)分批嚴(yán)格檢驗(yàn)及驗(yàn)收，防止鋼絞線銹蝕；使用前做好除銹處理，同時(shí)鋼絞線下料必須圓盤鋸切割，使切割面為一平面，以便張拉時(shí)檢查斷絲。

4.2.3 混凝土澆筑和養(yǎng)生。施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混凝土采用泵車泵送砼，完成一次性的澆筑工作。澆筑采用先底板、后腹板、再頂板的順序[3]?；炷翝仓那岸讼蚝蠖诉M(jìn)行分層澆筑工作，從而保證沒(méi)有層間冷卻以及控制混凝土振搗棒動(dòng)作的范圍。施工過(guò)程中必須做好組織工作，避免出現(xiàn)漏搗、欠搗和過(guò)度振搗的情況。如果預(yù)應(yīng)力管道密集而且縫隙小，則應(yīng)選擇小直徑插入式振搗器。在振搗過(guò)程中，不能碰撞預(yù)應(yīng)力管道和模板，同時(shí)混凝土振搗整平后就進(jìn)行第一次抹面，對(duì)頂板混凝土進(jìn)行二次抹面。抹面的工作應(yīng)該在混凝土初凝前進(jìn)行，避免因?yàn)樵缙跓o(wú)水導(dǎo)致干裂；并且在澆筑工作結(jié)束以后，還要覆蓋麻袋或者草袋進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。

4.2.4 張拉控制。箱梁澆筑過(guò)程中，工作人員應(yīng)按要求制作與箱梁同條件下的養(yǎng)生試塊，同時(shí)確保預(yù)應(yīng)力張拉達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%的情況下進(jìn)行張拉。張拉采用智能張拉，參加預(yù)應(yīng)力張拉的隊(duì)伍需要具備相應(yīng)資質(zhì)；在張拉工作開始之前，需要校核、標(biāo)定千斤頂和油表，并且做好鋼絞線和錨具的檢測(cè)工作。張拉之前要進(jìn)行工作面的清理，按照規(guī)范測(cè)量代表孔洞的摩擦系數(shù)并檢查錨具是否合格。施工人員需要在施工之前熟悉相關(guān)器具，同時(shí)接受培訓(xùn)?；炷料淞簭埨瓡r(shí)按設(shè)計(jì)要求，先張拉腹板鋼束，再?gòu)埨敯邃撌?，最后張拉底板鋼束。預(yù)應(yīng)力張拉的順序?yàn)橄劝惭b錨具和千斤頂、張拉至預(yù)應(yīng)力15%、張拉至100%、測(cè)量伸長(zhǎng)記錄、將實(shí)測(cè)值和真實(shí)張拉數(shù)值進(jìn)行比較、退出千斤頂、檢查滑絲[4]。張拉過(guò)程中要由專人測(cè)量伸長(zhǎng)度，一般控制伸長(zhǎng)值的誤差在±6%以內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)誤差超過(guò)±6%，就要及時(shí)停止張拉，并且采取措施加強(qiáng)質(zhì)量控制。張拉過(guò)程中做好安全防護(hù)措施，即做好作業(yè)人員的人身安全、操作設(shè)備的安全和結(jié)構(gòu)物的安全工作。

5 結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在橋梁工程施工中有很多優(yōu)勢(shì)。為了確保施工質(zhì)量，在發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也要做好質(zhì)量控制，包括做好張拉控制、人員管理等，并且采用標(biāo)準(zhǔn)化的施工方法，不斷優(yōu)化施工質(zhì)量，以滿足工程的質(zhì)量需求。