市政橋梁建設(shè)中的現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力施工探討

白路軼

宏潤建設(shè)集團股份有限公司 浙江 寧波 200235

引言

現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政橋梁工程中的運用十分普遍，對于結(jié)構(gòu)建設(shè)要求較為嚴(yán)格，使用的施工方法比較靈活，同時還具備跨度大、結(jié)構(gòu)剛性強、抗震性能良好等多項有限，能夠顯著提高梁體穩(wěn)固程度，還能防止砼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位置混亂的狀況，充分保證了橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量，同時還讓工程項目的使用年限得以延長。

1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)概述

最初在十九世紀(jì)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)便開始在工程領(lǐng)域有所實踐應(yīng)用，隨著相關(guān)技術(shù)不斷更新優(yōu)化，預(yù)應(yīng)力砼箱梁結(jié)構(gòu)所展現(xiàn)出來的優(yōu)勢也愈發(fā)突出，而且也開始在行業(yè)內(nèi)獲得高度認(rèn)可和廣泛使用。因為其截面特點、綜合性能優(yōu)秀，可以減弱正/負彎矩與剪力的不良影響，不管是在建設(shè)階段又或是使用階段，均可良好滿足環(huán)境需要，特別是非常適合應(yīng)用在正/負彎矩預(yù)應(yīng)力砼箱梁橋之中。通過使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能有效彌補材料方面的缺陷，并防止砼的受力作用，減緩裂縫的形成，提升結(jié)構(gòu)剛度，改善結(jié)構(gòu)尺寸，提高箱形梁的橫向移動能力。使用預(yù)應(yīng)力法實行懸臂節(jié)段的拼裝操作，完全變革了傳統(tǒng)的有托架現(xiàn)澆施工方法，形成了全新的半自動化的施工方式。對于不同類型的橋梁，預(yù)應(yīng)力砼梁也具有多種類型的使用方式。

2 市政橋梁建設(shè)中的現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

2.1 前期準(zhǔn)備

①在對預(yù)應(yīng)力筋進行拉伸處理前，一定要將其強度控制在不低于規(guī)定拉伸強度的90%，且齡期不得小于一周。張拉裝置以及錨墊的方位要足夠準(zhǔn)確，還需保持表面平滑，不存在其他物質(zhì)，否則要求在取下模具以后實行加固處理，達標(biāo)以后方可實行拉伸處理。去除鋼絞線上附著的各種雜物，使用鋼刷清理鋼絞線，再予以擦拭，防止鋼絞線表部存在其他物質(zhì)，由此發(fā)生滑動的情況[1]。②在頂部安裝支架。使用碗扣型支架搭建操作平臺，使用葫蘆升降裝置，讓掛鉤在水平方向有序移動。③嚴(yán)格遵照錨環(huán)、錨固夾片、限位板、千斤頂、工具錨環(huán)、工具夾片的順序進行施工作業(yè)。

2.2 精準(zhǔn)定位

在對預(yù)應(yīng)力筋進行定位時，憑借固定架能夠有效將豎向預(yù)應(yīng)力筋予以固定，在此期間一定要采取合理的方式保障預(yù)應(yīng)力筋保持垂直狀態(tài)，以免出現(xiàn)歪斜的狀況。再進行泌水管路施工，該階段使用的材料普遍是波紋管。在安裝作業(yè)之前，開挖半徑為1cm的孔洞，使用塑料壓板、海綿等工具，保證管路能被充分包裹，再使用鐵絲對其固定。為了充分保證管道的密封效果，在固定環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格防范出現(xiàn)接縫的問題。而且，還要使用膠帶對接頭進行一定的連接，以此處理泥漿滲漏的狀況。于塑料板上端安裝圓管，并保證半徑小于12cm，同時，整體長度不可大于50cm，以此保證泌水管路鋪設(shè)能夠順利進行。在安裝錨墊板時，一定要按照規(guī)劃方案予以開工，從而保證錨具的有關(guān)特征、用途可以得到充分體現(xiàn)。

2.3 進行支架搭設(shè)

在此技術(shù)的實際應(yīng)用時，支架搭建也是十分重要的一項內(nèi)容，在實際施工中一定要重點關(guān)注下述幾方面：①將施工現(xiàn)場予以充分清理，期間要落實對材料總量、規(guī)格、質(zhì)量、型號等參數(shù)的查驗工作，再使用全站儀對支架位置予以放樣，應(yīng)根據(jù)規(guī)定要求實行放線，確保支架搭建結(jié)構(gòu)科學(xué)合理[2]。②在市政橋梁工程項目中，所應(yīng)用的支架類型一般是碗扣支架，再根據(jù)工程的現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)荷載布局、實際尺寸大小等數(shù)據(jù)，挑選合適的支架立桿尺寸。在施工期間，模板支架由底端至頂端連續(xù)安設(shè)豎向剪刀撐；中部縱、橫向由下往上連續(xù)安設(shè)豎向剪刀撐，將間距控制在4.5m以下，以此確保整體支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。③為增快支架搭建速率，憑借施工設(shè)計圖紙順著橋梁縱向鋪建支墊鋼板，若是某些位置存在高度差，對此也可利用可調(diào)節(jié)式頂托予以處理，從而加強支架整體的穩(wěn)定性。④將支架底模鋪設(shè)完畢以后，就可對箱梁底模邊角以及橫斷面予以定位，落實立側(cè)模與翼板底模的設(shè)計工作，還要對接縫進行充分處理，最終實現(xiàn)支架搭建結(jié)構(gòu)的可靠性目的。

2.4 沉降位移觀測

要想構(gòu)建安全、合理的工程環(huán)境，必須要落實沉降位移觀測工作，全面了解支架結(jié)構(gòu)變形與位移狀況，按照采集到的數(shù)據(jù)推算市政橋梁預(yù)拱度，以此確保將支架拆除之后，箱梁高度依舊能夠達到對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。在開展沉降位移觀測工作時，重點需注意下述幾項內(nèi)容：①合理規(guī)劃監(jiān)測點的位置。通過在底板之上橫向設(shè)置監(jiān)測點，如此便能對預(yù)壓材料、移除之后的回彈參數(shù)變動狀況做到及時掌握和登記，以便按照采集到的有關(guān)數(shù)據(jù)制定相應(yīng)的解決對策。②根據(jù)此類加載級別進行信息觀測，一般按照加載前的監(jiān)測點劃定標(biāo)高；每級加載之后監(jiān)測點標(biāo)高；加載到120%以后，每相隔二十四小時進行以此標(biāo)高的測量登記；卸載六小時之后，測量監(jiān)測點位的標(biāo)高。若是獲得的數(shù)值未發(fā)生較為明顯的變動，則代表結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性合格，可實施卸荷操作。

2.5 張拉設(shè)備

預(yù)應(yīng)力施工的前期階段，全部機械設(shè)備都要交由專業(yè)機構(gòu)實行檢驗，確保其拉力和表的讀數(shù)足夠準(zhǔn)確。經(jīng)過檢查確定精度可靠之后，方可正式投用。張拉工作人員則必須要具備相應(yīng)的職業(yè)資格證書。拉伸機械設(shè)備的試驗檢查周期最低不可小于每年兩次，試驗次數(shù)則不可超過三百次。如果出現(xiàn)下述問題，一定要再次檢查設(shè)備張力：①移除千斤頂進行維修養(yǎng)護；②長期閑置；③壓力表受到強力碰撞或存在其他問題；④替換壓力表；⑤拉伸階段時常發(fā)生拉伸長度不準(zhǔn)、拉伸應(yīng)力鋼筋受損的情況[3]。

2.6 預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料與穿束

①為明確預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料材料長度，一定要根據(jù)規(guī)定公式予以計算，不過，因為選取張拉方法的不同，則要采用的計算方式也會有所區(qū)別，比如：兩端張拉法材料長度=孔徑+2×（工作錨桿厚度+穿心式千斤頂長度+夾片式工作錨厚度+預(yù)留工作長度）；②在進行下料知識，可使用砂輪切割機，把方木或者彩色布條墊在鋼絞線下方，從而確保下料場地的平整性，以免鋼絞線和地板發(fā)生接觸，從而形成摩擦力，由此使得鋼絞線材料性能降低。在進行切割作業(yè)時，不可避免地出現(xiàn)一定的誤差，為了盡量避免產(chǎn)生安全問題，一般要求把偏差把控在-50～100mm范圍內(nèi)?？墒褂脦в许樞虻膱A盤，再將其緩慢抽出，逐一進行切割，從而保證鋼繩切割質(zhì)量以及施工質(zhì)量。另外，還要選取合適的鋼絞線固定方式，對鋼束予以標(biāo)記，利用20號鋼絲把鋼絞線固定，且長度要設(shè)置在1-1.5m以內(nèi)，再將鋼絞線充分纏繞處理，使之保持橫向平行的狀態(tài)。在進行捆扎時，必須要尤為注意鋼絞線松緊程度是否保持相同，需依照規(guī)定順序做好鋼絞線的梳理工作，還要在施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)對孔洞充分清理干凈。

2.7 預(yù)應(yīng)力筋張拉

此環(huán)節(jié)一定要遵從“同步、對稱、偏心”這三項原則。也就是縱向同時張拉過程中，應(yīng)當(dāng)使用下向上、左向右的方式進行對稱張拉。首先，要將比較靠近橫向形狀的鋼束實行張拉。為保障張拉效果，一定要基于預(yù)應(yīng)力筋數(shù)目、鋼絲繩的截面大小等參數(shù)計算得出張拉作用力，再經(jīng)過試驗分析比較，以此明確預(yù)應(yīng)力筋的張拉伸長數(shù)值，誤差一般需要把控在±6%范圍內(nèi)。張拉控制是施工環(huán)節(jié)應(yīng)重點關(guān)注的內(nèi)容，一定要做到應(yīng)力符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。不過，根據(jù)實際施工經(jīng)驗可知，容易出現(xiàn)實際伸長量和理論伸長量偏差過大的情況，從而無法保障預(yù)應(yīng)力施工效果，導(dǎo)致市政橋梁工程建設(shè)質(zhì)量不高[4]。為此應(yīng)當(dāng)在理論延伸計算階段，嚴(yán)格按照實際測得的數(shù)值計算得出預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性，以此防止對拉伸帶來負面影響。另外，還需確保每一道鋼索和整束張拉受力相同，要能在工程上做到統(tǒng)一伸長，如此就能讓鋼絞線預(yù)張拉數(shù)值小于初始值，在此環(huán)節(jié)主要使用的工具是單頂頭。張拉裝置若是在施工期間受到碰撞，可能會導(dǎo)致實際和預(yù)期伸長值出現(xiàn)偏差，所以，在具體開工之后，一定要防止對設(shè)備過于頻繁的使用，還要對各設(shè)備做好定期檢查、保養(yǎng)、維修的工作，防止對正常的張拉施工帶來影響。

在實行預(yù)應(yīng)力張拉施工時，一定要從下述兩點入手：①在張拉之前，需要結(jié)合工程項目具體狀況，準(zhǔn)確計算好張拉噸位和壓力計關(guān)系、鋼絞線彈性模量、箱梁砼強度等，還要對油泵油量、波紋管孔洞、鋼絞線與梁體施工質(zhì)量、砼結(jié)構(gòu)強度、錨墊板砼的密實性等予以全方位檢測，從而確保施工作業(yè)順利開展。②張拉操作按照0→初應(yīng)力（10%σcon）→100%σcon（持荷5min）→錨固過程開展，以此實現(xiàn)對預(yù)應(yīng)力筋的有效拉伸，期間需結(jié)合構(gòu)件尺寸、張拉錨固結(jié)構(gòu)的實際情況予以控制。張拉操作時，對于兩端位置一定要保持相互對稱，根據(jù)各級別順序增加拉力與拉伸作用力，從而確保兩端一致，若是存在較大差別，就要對壓力大小予以調(diào)節(jié)。如果鋼絞線長度超過80m，必須要按照具體狀況適量增加張拉市場。為保證拉伸試驗的準(zhǔn)確性，則要對鋼絲繩尾部實行平整、拋光處理，還要對鋼絲繩平面和錨點間距加以測量，方便對張拉應(yīng)力值實行有效控制。為保證張拉操作質(zhì)量，一定要把握好三大關(guān)鍵節(jié)點。其一，張拉次序。嚴(yán)格依照“均勻?qū)ΨQ，偏心荷載少”原則予以施工，避免出現(xiàn)側(cè)彎、砼變形等情況；其二，張拉安全的控制。既需要確保工地現(xiàn)場施工人員以及周圍居民的人身安全，還要控制好張拉作業(yè)的安全性，可分派專業(yè)安全技術(shù)人員前往現(xiàn)場進行監(jiān)督，確?？梢缘谝粫r間掌握安全風(fēng)險；其三，張拉質(zhì)量。應(yīng)對施工技術(shù)加以合理使用，保證千斤頂、錨板以及限位板做到同軸線，當(dāng)張拉應(yīng)力處于穩(wěn)定之后，再立刻實行錨固施工。

2.8 壓漿施工及質(zhì)量控制

首先，需做好壓漿材料的配制工作，再對壓漿設(shè)備以及孔路清理干凈。使用真空輔助壓漿技術(shù)實行壓漿作業(yè)，按照由下往上的次數(shù)實行施工，確保砼灌注連續(xù)性和勻?qū)嵭?，以此提高砼灌注質(zhì)量。當(dāng)澆筑施工結(jié)束以后，應(yīng)對機械設(shè)備及時清理，特別是壓漿管，以便后續(xù)再次使用。

2.9 底部封錨整理

將以上流程處理完畢之后，便可進行底部封錨，主要應(yīng)當(dāng)注意：①在挑選混凝土?xí)r，應(yīng)選取與橋梁梁體型號相同的材料，依照要求把錨具、錨墊上附著的灰漿清除干凈，以此避免錨圈、墊板連接部位發(fā)生水分滲漏的情況，提升整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。若存在接縫問題，可對縫隙處使用環(huán)氧樹脂漿液予以填充處理，當(dāng)其凝固以后，再將模具予以拆卸，確保加固效果的可靠性[5]。②對橋梁端頭模與張拉槽口模部位，使用相同型號的混凝土予以澆筑，澆筑工作開始之前，需要對表面蓋上鋼筋網(wǎng)，澆筑施工完畢之后，再開展搗實工作，確保密實性達標(biāo)。嚴(yán)格依照規(guī)范要求對結(jié)構(gòu)實行養(yǎng)生，以此提升結(jié)構(gòu)施工效果。

3 結(jié)束語

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)能讓結(jié)構(gòu)構(gòu)件在承受外力荷載作用之前，基于人為施壓的措施降低外部荷載形成的拉應(yīng)力，使用混凝土自身的抗壓/拉強度減輕砼結(jié)構(gòu)開裂的情況。在砼結(jié)構(gòu)與鋼筋砼結(jié)構(gòu)之中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)所起到的作用存在區(qū)別，要求有關(guān)作業(yè)人員根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計特征、工程施工狀況，有目的性地挑選合適的預(yù)應(yīng)力技術(shù)方案，促使該項技術(shù)能在市政橋梁項目的施工建設(shè)中充分發(fā)揮自身優(yōu)勢。