論公路橋梁施工中預應力技術的應用

劉忠 白曉虹

摘要：在當前我國公路建設大跨越發展的今天，大力開展預應力技術結構設計與施工方法的研究，對我國發展高效預應力混凝土在我國建筑工程中應用意義重大。本文為此詳細地闡述了公路橋梁施工中預應力的施工技術與應用措施。

關鍵詞：公路橋梁預應力施工

進入新世紀以來，預應力技術成為橋梁建設的主流，公路預應力橋梁的設計、施工和管理成為公路管理的重要內容，其能在承載能力極限狀態下，則有較好的延性和吸收能量的能力，以滿足公路橋梁對預應力框架各種性能的要求【1】。本文在探討公路橋梁預應力技術應用優劣勢的基礎上，提出了其施工工藝建議。

1 預應力公路橋梁的優劣勢

在公路橋梁施工中，預應力技術的應用具備以下優勢： (1)施工方便。比如體外索套管的布置和調整容易、梁的澆注簡單及節段施工法的應用大大縮短了施工工期【2】。(2)減輕自重。比如腹板厚度通常由施工的方便性決定而不是由強度的需要而定，因此在預應力橋梁中由于預留管道的減少相應的腹板厚度可大大減小。(3)維修方便。比如體外索布置在混凝土截面的外面，在使用期間可方便地測試體外索的性能及變形程度，并根據其狀態決定是否需要張拉或更換體外索【3】。

2 公路橋梁施工中預應力技術的施工工藝

2.1 工作準備

按曲線長度配好料，不同長度的規格應作好標記；使用前應逐根檢查外包層的完好程度，如發現破損，可用塑料膠帶包扎，在運輸和吊裝過程中注意保護包裹層。張拉設備在使用之前，必須進行校驗。運到現場的張拉設備，必須有檢驗合格證，方可使用【4】。

2.2 原材料檢測

橋梁所應用的預應力筋鋼絲除具有出廠合格證外，使用前必須按GB5223-85《預應力硅用鋼絲》標準進行逐圈復檢，復檢合格后才能使用。對于用在固定端的每根鋼絲的墩頭，按《預應力硅用鋼絲》的要求，在使用前應取6個試件做強度試驗，其強度應不低于鋼絲標準強度的98%，且不得有裂紋與卡痕。對于錨具，無論是用于張拉端，還是用于固定端，都必須有出廠合格證，并且觀感要好，最好選用信譽好的廠家生產的產品【5】。

2.3 預應力筋的鋪設

鋪設前需要預制鐵馬凳，控制預應力筋的曲率固定點間距不大于2m，馬凳的高度根據設計要求確定，跨中處可直接綁扎在底板筋上。預應力筋的綁扎間距為1米左右，無粘結筋的曲率和各點起拱高度不同，雙向配筋形成縱橫交錯，要使每個交叉部位的預應力筋的標高和保護層滿足設計要求，應注意筋的鋪設順序【6】。施工前將各向無粘結的交叉點的標高進行比較，決定鋪設順序，在非預應力筋底筋綁扎完畢后，將無粘結筋放在模板上。無粘結筋應鋪設在電線管的下面避免張拉時產生向下分力，導致電線管彎曲及其下面的混凝土破碎。預應力板施工時，以預應力筋位置最重要，非預應力鋼筋可適當移位

2.4 預應力筋的定位

預應力筋的定位必須牢固可靠，不得在澆筑混凝土時移動，發現包裹層破壞應及時用膠布封裹，震動器不能直接接觸預應力筋和管子。預應力筋端部承壓鐵板應固定在模板上，且必須與預應力筋曲率垂直，預應力筋張拉端用80×80cm預留孔，大梁張拉端根據柱梁的實際情況而定。預應力筋鋪設安裝完畢后應進行隱蔽工程驗收，確認合格后才可澆筑混凝土。待混凝土強度達設計要求時才可進行張拉【7】。

2.5 預應力筋的張拉

(1)大跨徑構件或曲線預應力筋布置構件宜兩端張拉。(2)張拉時宜在構件上對稱地進行，以免出現偏心受壓過大而損傷構件。(3)若同截面預應力筋過多，則宜分批張拉，并考慮分批張拉時預應力的損失。建議采用 “逐層澆筑，逐層張拉法”程序，拆模及支撐根據設計要求。張拉后， 采用砂輪切割機切斷多余的預應力筋，嚴禁用電弧切割，預應力筋露出錨具夾片長度不小于30mm，再用細實混凝土封閉。

2.6 混凝土養護

混凝土灌筑完畢后，用帆布覆蓋靜養2-4h，然后送蒸汽養護。養護的溫度控制為：升溫階段時升溫速度不超過150℃/h，恒溫階段時溫度控制在60±10℃，當梁體混凝土強度達到設計強度的90%時開始降溫；降溫階段時降溫速度不得超過1500℃/h。當養護柵內溫度與環境氣溫相差10℃以下時即可拆柵、拆模。

3 加強公路橋梁施工中預應力技術應用的措施

3.1 合理進行孔道預留

預應力筋孔道的直徑與布置，要根據預應力混凝土構件或結構的受力性能，并參考預應力筋張拉錨固體系特點與尺寸確定；孔道成型要求孔道的尺寸與位置應正確，孔道應平順，接頭不漏漿，端部預埋鋼板應垂直于孔道中心線，孔道成型的質量，對孔道磨阻損失的影響較大，應嚴格把關。灌漿孔及排氣孔采用自行加工制作的鐵皮制品成本較低、效果有保證，其留置要注意孔距、防止雜物堵塞，兩端應排氣通暢，保證管道灌漿的密實性。

3.2 嚴格預應力筋的制作

鋼絞線的長度要嚴格仔細的計算，鋼絞線下料應以計算長度為基礎，根據實際情況進行調整，防止大量下料出現誤差；鋼絞線的編束要確保鋼絞線兩端排列順序一致，在穿束、張拉時不發生紊亂。對于大跨度連續梁把編束工作放在施工作業面進行較為科學，可以減少重復操作。

3.3 加強的預應力筋穿束

穿束要注意穿束時機與穿束方法的選擇，應綜合考慮穿束難易程度、工期要求、到貨情況、以及習慣做法等因素確定，要根據工程現場實際情況進行調整，選擇適合實際工程要求的施工順序與方法。采用先鋪鋼絞線后穿螺旋管的作業順序較適合于大跨度連續粱的施工。（是否要用文字說成小于50m?）<50米長度的連續梁可采用人工穿束的方法，否則采用卷揚機牽引穿束。

由于預應力近10年來才在工程中開始大量應用，各種理論基礎與實踐經驗還不充分，今后迫切需要進行更加全面而系統的試驗研究，更深入了解預應力體系的工作性能，以提高公路橋梁施工中預應力技術的應用效果。

參考文獻：

[1] 薛偉辰．現代預應力結構設計[M]．北京：中國建筑工業出版社，2008：14-16．

[2] 吳異鋒．預應力梁板后張法張拉控制值計算方法探討[J]．西部探礦工程，2009，(6)：11-13．

[3] 孔保林．預應力舊橋加固的實施方案[J]．山西建筑，2005，31(10)：139-140．

[4] 牛斌．預應力混凝土梁極限狀態分析[J]．土木工程學報，2010，33(3)：7-15．

[5] 王彤，預應力結構中收縮徐變產生的預應力損失的計算分析[J]．東北公路，2011，24(1)：53-54．

[6] 徐棟，徐海軍，預制節段預應力橋梁的耐久性評述[J]．同濟大學學報，2009，5(11)：1261-1265．

[7] 熊學玉，吳學淑，預應力混凝土結構耐久性問題探討[J]．工業建筑，2004，2(7)：20-24．