橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用

文/鄧冬根、何敏

1 前言

公路工程橋梁的施工環(huán)節(jié)，需要使用的技術(shù)類(lèi)型比較多，其中預(yù)應(yīng)力技術(shù)就是最為關(guān)鍵性的技術(shù)。橋梁施工階段，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，可以有效減小橋梁主體材料所受到的荷載，避免出現(xiàn)橋梁裂變等問(wèn)題，有效消除橋梁結(jié)構(gòu)滲水等問(wèn)題。因此，預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)于橋梁的正常施工是非常關(guān)鍵的，有著極為重要的作用，所以要展開(kāi)必要的分析，切實(shí)提升預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)水平，滿(mǎn)足現(xiàn)代化的應(yīng)用需要。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)

2.1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的鋼筋混凝土材料性能是極為穩(wěn)定的，但是該材料在施工中，如果施工技術(shù)和施工材料的配合不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)導(dǎo)致在后續(xù)的運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問(wèn)題。預(yù)應(yīng)力混凝土材料性能有著較高的強(qiáng)度性能，所以抗裂性能非常好。在工程開(kāi)始施工前，應(yīng)該選擇使用各種固定的工具，保證其拉伸性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。預(yù)應(yīng)力混凝土的施工優(yōu)勢(shì)非常明顯，能夠保證其在路橋中發(fā)揮出應(yīng)有的效果，提升工程的穩(wěn)定性，降低施工成本。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

2.2.1 材料高強(qiáng)度，能夠達(dá)到橋梁工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)混凝土材料的建設(shè)保證項(xiàng)目質(zhì)量合格，為現(xiàn)代化的施工奠定基礎(chǔ)。

2.2.2 該結(jié)構(gòu)形式比傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有著較高的優(yōu)越性，主要就是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性非常強(qiáng)，所以使用壽命更長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)測(cè)試和分析，了解到預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性、抗壓性全部都能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，所以該技術(shù)在地震多發(fā)地帶、高海拔地區(qū)中可以有效應(yīng)用，使用效果也非常好。因此，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土施工材料能夠促進(jìn)項(xiàng)目成本降低，產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益，提高總體的設(shè)計(jì)水平[1]。

3 工程概況

該橋梁全長(zhǎng)3.011km，設(shè)置（72＋128＋72）m 預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)梁。從本次設(shè)計(jì)方案中分析，箱梁鋼筋主要是普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋等部分所組成。預(yù)應(yīng)力筋在進(jìn)行設(shè)計(jì)中，應(yīng)該按照橫、豎、水平的方向設(shè)置，縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的施工主要分布在腹板、頂板等相應(yīng)的位置上，保證結(jié)構(gòu)的性能符合標(biāo)準(zhǔn)。

4 公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1 穿束施工

預(yù)應(yīng)力筋除了在縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋做好混凝土澆筑的穿束施工，還應(yīng)該在孔道安裝施工的過(guò)程中，采用直接插入的方法將預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)插入其中。在預(yù)應(yīng)力穿梭施工之前，采用高壓風(fēng)對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，避免存在灰塵等雜物，保證橫向穿越混凝土結(jié)構(gòu)前進(jìn)行。通常而言，都會(huì)采用人工組合的方式進(jìn)行鋼筋的參數(shù)施工，在施工環(huán)節(jié)上需要做好以下幾點(diǎn)操作。

4.1.1 以人工的方式將單根鋼絞線插入到孔道之內(nèi)，然后在另外一端直接拉出來(lái)。

4.1.2 當(dāng)上部工序完成后，將之前穿插的鋼絞線采用鋼絲牽引的方式穿束完成施工過(guò)程。

4.1.3 鋼絞線一側(cè)需要設(shè)置鉤部件，將其直接和鋼束端部的鋼環(huán)連接。

4.1.4 卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行鋼絲繩的拖拉施工作業(yè)，然后就可以收緊，在另外一側(cè)拉出來(lái)。

4.2 張拉設(shè)備

張拉工作的開(kāi)展需要使用到千斤頂與油泵相關(guān)設(shè)備。在該項(xiàng)目施工中，主要采用的是500t 的液壓千斤頂進(jìn)行縱向預(yù)應(yīng)力工種施工，通過(guò)使用高壓油泵配合作業(yè)；豎向預(yù)應(yīng)力張拉主要是通過(guò)60t 千斤頂來(lái)張拉施工，選擇符合要求的油泵材料。油表的選擇也是非常關(guān)鍵的，應(yīng)該達(dá)到防震性能的要求，同時(shí)表盤(pán)的直徑應(yīng)該在150mm 以上，精度至少是0.4 級(jí)。

4.3 張拉控制

4.3.1 張拉施工作業(yè)環(huán)節(jié)，首先進(jìn)行腹板束的處理，然后逐步連接底板束，同時(shí)遵循自外到內(nèi)、先長(zhǎng)后短的順序進(jìn)行。兩側(cè)同時(shí)張拉施工，確保左右對(duì)稱(chēng)，不平衡的鋼束數(shù)量不超過(guò)1 束。

4.3.2 預(yù)應(yīng)力控制。通過(guò)油表讀數(shù)進(jìn)行控制，全面檢測(cè)伸長(zhǎng)值等參數(shù)，保證預(yù)應(yīng)力鋼束的各個(gè)方面參數(shù)值符合要求，然后進(jìn)行錨固試驗(yàn)，使用喇叭口摩阻試驗(yàn)、管道摩阻試驗(yàn)等，保證預(yù)應(yīng)力參數(shù)值設(shè)定準(zhǔn)確，確保預(yù)應(yīng)力達(dá)到精確度的標(biāo)準(zhǔn)。

4.3.3 張拉施工完畢后對(duì)錨具封堵處理，各項(xiàng)工序需要在48h內(nèi)完成[2]。

4.4 張拉順序

縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋要確保兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，左右的設(shè)置要對(duì)稱(chēng)。張拉施工應(yīng)該先進(jìn)行腹板束的處理，然后進(jìn)行頂?shù)装迨氖┕ぃＷC符合施工工藝的要求。先進(jìn)行縱向鋼筋的張拉施工，然后才能是豎向張拉作業(yè)。張拉施工應(yīng)該保證錨具和錨點(diǎn)達(dá)到同心度的標(biāo)準(zhǔn)，確保錨墊板和管道是同心的，能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)性能的應(yīng)用需要。

4.5 預(yù)應(yīng)力張拉施工要點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力施工要分步驟逐步進(jìn)行，保證強(qiáng)度與彈性模量滿(mǎn)足技術(shù)規(guī)程，一般需要在達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的90%后，澆筑結(jié)束的5d 以上，就可以進(jìn)行張拉作業(yè)。預(yù)應(yīng)力的數(shù)據(jù)應(yīng)該根據(jù)油表數(shù)據(jù)讀取確定，保證兩側(cè)的拉伸長(zhǎng)度都要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。鋼絞線的回縮測(cè)量在張拉施工的環(huán)節(jié)中進(jìn)行，做好各個(gè)方面技術(shù)參數(shù)的控制，實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度合格。

4.5.1 縱向預(yù)應(yīng)力

縱向預(yù)應(yīng)力張拉需要使用千斤頂?shù)姆绞竭M(jìn)行，一般都是按照腹板束、底板束的順序進(jìn)行，要從外到內(nèi)、先長(zhǎng)索后短索，保證兩側(cè)掌握施工對(duì)稱(chēng)進(jìn)行。

4.5.2 預(yù)應(yīng)力筋張拉

預(yù)應(yīng)力筋的張拉施工作業(yè)環(huán)節(jié)，一般都需要按照雙控方式進(jìn)行，張拉力與伸長(zhǎng)量應(yīng)該同時(shí)做好控制，確保張拉施工符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，隨時(shí)進(jìn)行伸長(zhǎng)量參數(shù)的檢測(cè)。如果伸長(zhǎng)量無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，要立即尋找存在的原因，然后進(jìn)行補(bǔ)張拉的處理，保證該環(huán)節(jié)中不會(huì)出現(xiàn)滑絲、斷絲等嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題[3]。

4.5.3 張拉步驟分析

在預(yù)應(yīng)力張拉階段中，需要對(duì)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行控制，第一次張拉控制拉力為10%，然后緩慢造價(jià)到20%，以此類(lèi)推，保證其持續(xù)時(shí)間為5min。

4.5.4 張拉操作步驟

4.5.4.1 鋼絞線、千斤頂就位（調(diào)試）。

在操作的過(guò)程中，錨具需要在鋼絞線的位置上擺放，然后將墊片在錨墊中固定，最后進(jìn)行對(duì)中安裝，同時(shí)保證整體安裝質(zhì)量合格。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于千斤頂?shù)陌惭b，需要使用鋼絞線直接穿越過(guò)去，然后使用工具錨將夾片塞住。安裝作業(yè)階段，確保工具錨和工作錨不會(huì)有絞線等問(wèn)題。千斤頂臨近中套筒的過(guò)程中，做好千斤頂施工的位置調(diào)整，保證千斤頂、錨環(huán)、孔道都要處于相同的軸線內(nèi)。一般來(lái)說(shuō)，在應(yīng)力施加過(guò)程中，保證不會(huì)影響安裝的位置和精度。

4.5.4.2 張拉至初始應(yīng)力。縱向初應(yīng)力進(jìn)行張拉施工環(huán)節(jié)，需要使兩側(cè)同時(shí)頂起，進(jìn)行必要的鋼絞線初應(yīng)力的施加處理，保證兩側(cè)錨具達(dá)到對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)。如果安裝精度不合格，需要卸除掉千斤頂然后再次進(jìn)行找正處理，最后檢測(cè)油缸的長(zhǎng)度，防止存在超出技術(shù)偏差的情況[4]。

4.5.4.3 張拉至控制應(yīng)力。初應(yīng)力張拉施工后，兩側(cè)同時(shí)定期，均勻張拉作業(yè)，最后達(dá)到張拉應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)。要進(jìn)行檢測(cè)油缸的長(zhǎng)度，確保伸長(zhǎng)值在合理的范圍內(nèi)，查看是否存在斷絲的可能，負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行5min 后，回油處理且將錨具卸載。

4.5.5 鋼絞線切割施工分析

張拉施工結(jié)束之后，在靠近錨具的鋼絞線周邊進(jìn)行合理標(biāo)記，檢查確定是否存在新斷絲的問(wèn)題，并且梁體的撓度要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)檢查后，進(jìn)行鋼絞線的切割施工和壓漿作業(yè)施工。切割環(huán)節(jié)，使用砂輪機(jī)進(jìn)行，確保錨具的距離合格，防止存在錨具的損耗情況。此外，切割作業(yè)環(huán)節(jié)應(yīng)該做好錨墊板根部的處理，同時(shí)降溫處理根部預(yù)應(yīng)力筋，防止溫度超出標(biāo)準(zhǔn)，避免存在滑絲的問(wèn)題。切割結(jié)束后，做好必要的處理措施，消除銹蝕等問(wèn)題[5]。

4.5.6 壓漿與封錨施工

4.5.6.1 壓漿。壓漿施工需要在張拉完成后進(jìn)行，施工中在規(guī)定周期（48h）內(nèi)將錨具封堵處理完畢，組織進(jìn)行壓漿施工。

4.5.6.1.1 壓漿管的布置?？v向預(yù)應(yīng)力兩側(cè)設(shè)置壓漿孔與出漿孔，上側(cè)排氣進(jìn)行拉縫處理，把閥門(mén)安裝到和壓漿孔連接的壓漿管道中。

4.5.6.1.2 泥漿拌合。施工環(huán)節(jié)泥漿需要保證材料性能達(dá)到施工要求，根據(jù)實(shí)際的需要加入部分防腐灌漿劑材料，加入比例要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后確定，灌漿劑的各項(xiàng)性能應(yīng)該達(dá)到要求。水泥漿在進(jìn)入到管道之前，需要經(jīng)過(guò)1.2mm 的篩網(wǎng)過(guò)濾處理，避免出現(xiàn)內(nèi)部封堵的情況。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)做好配比處理，達(dá)到材料的標(biāo)準(zhǔn)要求，做好攪拌時(shí)間的管控，一般為3～5min。但是從攪拌開(kāi)始到進(jìn)入孔道結(jié)構(gòu)內(nèi)，應(yīng)該保證時(shí)間控制在4min 以下，確保攪拌處理連續(xù)進(jìn)行。此外，壓漿進(jìn)入到管道結(jié)構(gòu)內(nèi)，要做好環(huán)境溫度的控制和必要的保溫處理。

4.5.6.1.3 壓漿工藝，操作上需要采用真空復(fù)雜技術(shù)進(jìn)行操作。此時(shí)要先做好沁水率、防銹性能、膨脹性能等方面嚴(yán)格管控和試驗(yàn)分析。一般流動(dòng)性檢測(cè)都是通過(guò)應(yīng)用錐形漏斗的方式進(jìn)行，掌握流動(dòng)的時(shí)間、膨脹率參數(shù)等方面，采用連續(xù)施工的方式進(jìn)行。

在具體施工的過(guò)程中，出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題是比較常見(jiàn)的。所以，為了提升整體工程質(zhì)量，在壓漿階段中需要控制壓漿的強(qiáng)度，減少氣泡問(wèn)題和凝固后導(dǎo)致出現(xiàn)空隙的情況存在。還要做好質(zhì)量管理，避免出現(xiàn)沁水、離析等嚴(yán)重缺陷，這是壓漿氣泡、空隙等方面的重點(diǎn)方面分析，做好后續(xù)預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕性處理。本次工程項(xiàng)目實(shí)施中，真空輔助灌漿手工就是通過(guò)真空泵進(jìn)行，保證其內(nèi)部抽真空處理-0.06MPa～-0.08MPa，壓力穩(wěn)定后，組織開(kāi)始施工。

壓漿施工階段，做好下面幾點(diǎn)工作：預(yù)應(yīng)力管理應(yīng)該做好清洗處理，然后通過(guò)空壓機(jī)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的吹凈處理。壓漿、配漿處理階段，隨時(shí)了解具體的情況，有效預(yù)防出現(xiàn)串孔、漏漿等缺陷。一旦存在這些缺陷問(wèn)題，要立即組織進(jìn)行處理。壓漿環(huán)節(jié)如果發(fā)生意外事件導(dǎo)致出現(xiàn)問(wèn)題，也要立即組織進(jìn)行處理。壓漿環(huán)節(jié)應(yīng)該保持連續(xù)灌漿施工，結(jié)束后通過(guò)應(yīng)用高壓水完成管道的清理作業(yè)，進(jìn)行必要的故障處理，提升施工質(zhì)量水平。

4.5.6.2 封錨。管道壓漿施工要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)C55 干硬性補(bǔ)償收縮混凝土做好封錨施工處理。封錨施工階段，首先需要在端口部位設(shè)置鋼筋網(wǎng)的結(jié)構(gòu)部件，將其制作成為鋼筋網(wǎng)骨架的形式后，即可進(jìn)行澆筑施工。為了提升整體施工質(zhì)量，還可以采用防水涂料進(jìn)行面層處理。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，在橋梁工程施工階段中，采用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)可以提升工程質(zhì)量。因此，施工時(shí)不僅需要對(duì)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行管理，同時(shí)還需要對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)管，以提升工程的質(zhì)量，達(dá)到安全性與穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。橋梁和公路實(shí)施環(huán)節(jié)，改進(jìn)和提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)，有效促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的穩(wěn)步發(fā)展。