橋梁工程中體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用分析

孔旸

（邢臺(tái)路橋建設(shè)總公司，河北 邢臺(tái) 054001）

1 工程概況

某橋梁工程為跨河大橋，主橋采用的是變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，左右兩側(cè)引橋均為預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁，按照先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)。該橋全長958m，橋?qū)?6.6m，橋面鋪裝層為強(qiáng)度等級(jí)C50 的混凝土。在不斷使用中，橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大量的病害問題，主跨嚴(yán)重下?lián)?。為確保橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免病害進(jìn)一步擴(kuò)展，經(jīng)研究，決定在箱梁第二跨增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力體系。

2 橋梁工程中體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

橋梁維修加固的過程中，決定先施工橋梁箱體左右幅體外預(yù)應(yīng)力束，隨后對(duì)部分預(yù)應(yīng)力束張拉，具體施工技術(shù)要點(diǎn)如下：

2.1 體外預(yù)應(yīng)力束

2.1.1 鑿毛

（1）為使新舊混凝土能夠緊密結(jié)合，在澆筑新混凝土前，要對(duì)舊混凝土鑿毛，通過鑿毛提高混凝土表面的粗糙度，增強(qiáng)黏結(jié)性。對(duì)鑿毛面與鑿除面全面請(qǐng)刷，以混凝土中的骨料外露為準(zhǔn)。

（2）在箱梁橫隔板位置處開孔，為使橫隔板的縱向和橫向預(yù)應(yīng)力得到有效保護(hù)，必須確?？孜婚_設(shè)的準(zhǔn)確性，孔徑控制在22cm 以內(nèi)，不得超出[1]。同時(shí)，在齒板縱向上，每間隔15cm 布設(shè)一道剪力槽，并將鑿除面清理干凈。

（3）鑿毛后的混凝土界面可以使用空氣壓縮機(jī)或高壓水槍，去除表面的灰塵，并結(jié)合設(shè)計(jì)要求，在表面均勻涂抹界面劑。

2.1.2 鉆孔植筋

（1）鉆孔植筋前，先仔細(xì)檢查植筋的混凝土表面，看有無破損的情況，確認(rèn)完好后，用鋼筋探測(cè)儀測(cè)出植筋部位的鋼筋位置，做好標(biāo)記，避免鉆孔時(shí)觸碰鋼筋。當(dāng)設(shè)計(jì)的植筋位置處存在鋼筋時(shí)，可對(duì)設(shè)計(jì)做適當(dāng)調(diào)整，避開鋼筋，確保鉆孔順利完成。

（2）在混凝土上鉆設(shè)植筋孔時(shí)，可以選用電錘，當(dāng)鉆孔達(dá)到一定數(shù)量后，用壓縮空氣或是清水清除孔內(nèi)灰塵，之后用毛刷清理孔壁，確保潔凈。檢查鋼筋，看有無彎曲變形等情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，隨后用鋼筋刷除銹，露出金屬光澤后，通過丙醇擦拭，晾干備用，表面無銹跡的鋼筋，可省去該工序[2]。

（3）配置植筋膠時(shí)，嚴(yán)格按照廠家的說明書操作，植筋膠制備過程中，要攪拌均勻，注膠必須一次性完成，確保植筋孔的位置與孔徑符合規(guī)定要求。本工程中使用的植筋為帶肋鋼筋，必須用機(jī)械切斷，嚴(yán)禁氣焊切割。

（4）將處理好的鋼筋插入植筋孔內(nèi)，插筋過程中，作業(yè)人員可以用手不斷旋轉(zhuǎn)鋼筋的尾部，使鋼筋緩慢插入孔底，這樣能夠確?？變?nèi)的植筋膠與鋼筋充分結(jié)，并避免膠液從孔口溢出。操作時(shí)，可將植筋膠的固化時(shí)間表作為控制依據(jù)，插入植筋孔的鋼筋在調(diào)整位置后，不可隨意擾動(dòng)，待植筋膠養(yǎng)生完畢后，方可對(duì)鋼筋焊接和綁扎。在對(duì)孔內(nèi)植筋養(yǎng)護(hù)期間，要減少并盡可能避免橋上振動(dòng)，以免引起植筋錯(cuò)位，達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間后，質(zhì)檢驗(yàn)收合格，要做抗拔試驗(yàn)[3]。

2.1.3 預(yù)應(yīng)力束與錨具布設(shè)

在對(duì)預(yù)應(yīng)力束和錨具布設(shè)時(shí)，必須確保箱梁內(nèi)部安全，鋼筋采用綁扎的方法連接，減少焊接作業(yè)量，布設(shè)普通鋼筋時(shí)，要采取有效的措施，使保護(hù)層的厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，確保混凝土澆筑后，不會(huì)出現(xiàn)露筋等質(zhì)量缺陷。需要注意的是，必須保證植筋的搭接長度適宜，這樣才能使鋼束的線形保持不變，其位置偏差不得超過50mm，且鋼束的軸線要與錨墊板垂直[4]。

2.1.4 澆筑自密實(shí)混凝土

（1）為最大限度降低車輛振動(dòng)對(duì)新舊混凝土結(jié)合效果的影響，本工程中選用自密實(shí)混凝土，澆筑前，做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，確保混凝土一次性澆筑成型，不留施工縫。因箱梁內(nèi)部的空間較為有限，決定以泵送的方式澆筑混凝土。

（2）混凝土澆筑完畢后，要及時(shí)按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求養(yǎng)生，通過灑適量的水，使混凝土表面保持潤濕狀態(tài)，防止早期開裂[5]。

2.2 預(yù)應(yīng)力施工

本工程中，體外預(yù)應(yīng)力束采用的是填充型鋼絞線，在指定的廠家定制，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要點(diǎn)如下：

2.2.1 張拉準(zhǔn)備

（1）用于橋梁加固施工中的體外預(yù)應(yīng)力束，在廠家制作完畢后，經(jīng)質(zhì)檢驗(yàn)收確認(rèn)合格，直接運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。使用吊車從橋面吊運(yùn)至橋下，通過邊跨上的人孔將預(yù)應(yīng)力束牽引至箱梁內(nèi)部，利用人工配合機(jī)械的方法穿束，直至達(dá)到設(shè)計(jì)位置。在牽引預(yù)應(yīng)力束的過程中，可以每間隔5.0m左右設(shè)置一個(gè)滾筒，這樣能夠避免預(yù)應(yīng)力束表面的環(huán)氧涂層在牽引時(shí)受損[6]。

（2）體外預(yù)應(yīng)力正式張拉前，要對(duì)每一捆鋼絞線全面檢查，看有無初應(yīng)力。通過抽查的方法，檢驗(yàn)鋼絞線的強(qiáng)度、硬度等指標(biāo)，質(zhì)量不符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求的鋼絞線，不得在施工中使用。需要特別注意的是，為確保鋼絞線的質(zhì)量，要使用圓盤鋸對(duì)鋼絞線切割下料，切割面為一個(gè)平面，方便張拉作業(yè)時(shí)檢查斷絲。

（3）本工程中，使用的體外預(yù)應(yīng)力鋼束的抗拉強(qiáng)度為1 860MPa，張拉控制力可以取0.6×1 860=1 116MPa。為提高張拉作業(yè)效率，采用兩束兩端對(duì)稱張拉的方法。

2.2.2 張拉要點(diǎn)

（1）體外預(yù)應(yīng)力張拉的過程中，要對(duì)千斤頂和錨具全面檢查，看性能是否完好，重點(diǎn)檢查鋼絞線，看有無滑絲問題。當(dāng)量測(cè)延伸量2與量測(cè)延伸量1的差值超過7.0mm時(shí)，說明出現(xiàn)整體滑絲，此時(shí)必須查明原因，采取有效的方法解決處理后，方可恢復(fù)張拉作業(yè)[7]。對(duì)鋼絞線尾端標(biāo)定平面進(jìn)行檢查，看是否處于一個(gè)平面內(nèi)，當(dāng)發(fā)生變化時(shí)，說明個(gè)別鋼絞線滑絲嚴(yán)重，要及時(shí)處理。

（2）當(dāng)體外預(yù)應(yīng)力張拉到位后，要檢測(cè)梁體應(yīng)力和應(yīng)變及受力情況，確認(rèn)與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求相符后才能封錨。若未達(dá)到規(guī)定或設(shè)計(jì)要求，則必須繼續(xù)張拉，直至達(dá)標(biāo)為止。隨后對(duì)錨具做防腐蝕和防松脫處理，并對(duì)預(yù)應(yīng)力束采取防震措施，可將防震裝置固定在箱梁的頂板或是底板上。當(dāng)體外預(yù)應(yīng)力施工完畢后，可在箱梁底板或頂板上安裝防震限位器，依據(jù)實(shí)際位置鉆設(shè)安裝孔，確?？孜黄钤?.0mm以內(nèi)。

（3）張拉作業(yè)時(shí)，要注意如下事項(xiàng)：①液壓千斤頂和油泵在使用前必須校核，油泵應(yīng)緩慢回油、回壓，確保平穩(wěn)、無沖擊，禁止猛烈搖晃或是急放；②油泵的工作油壓不得超過額定壓力，千斤頂加載和卸載都要逐級(jí)進(jìn)行，回油閥要慢慢打開，確保油壓緩慢下降；③張拉過程中，兩端不得站人，危險(xiǎn)區(qū)域必須采取有效的防護(hù)措施，以免誘發(fā)安全事故；④千斤頂處于負(fù)壓狀態(tài)時(shí)，切不可拆卸油管和油表；⑤油泵在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果存在異?，F(xiàn)象，則必須停機(jī)檢查；⑥作業(yè)完畢后，千斤頂要及時(shí)放回原位，按規(guī)定要求整機(jī)保養(yǎng)維護(hù)，消除隱患，確保精度，將千斤頂表面擦拭干凈后妥善保存；⑦箱梁體外預(yù)應(yīng)力束張拉至一定受力后，要對(duì)主橋開展檢測(cè)工作，評(píng)價(jià)安全性[8]。

3 結(jié)語

橋梁體外預(yù)應(yīng)力施工是一項(xiàng)復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，為確保預(yù)應(yīng)力加固效果，作業(yè)人員應(yīng)掌握相關(guān)的施工技術(shù)及實(shí)施要點(diǎn)，并在實(shí)際工程中加以合理運(yùn)用，使體外預(yù)應(yīng)力施工能夠保質(zhì)、保量、按時(shí)完成。