小議橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)工藝措施

摘 要：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的簡稱預(yù)應(yīng)力混凝土該技術(shù)在橋梁工程中得到十分廣泛的應(yīng)用，其推廣使用的范圍和數(shù)量，已成為衡量一個國家建筑技術(shù)水平的標志之一，結(jié)合工作實踐經(jīng)驗論述了橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)工藝及質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：橋梁工程 預(yù)應(yīng)力 施工工藝 技術(shù) 控制

中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)12(c)-0000-00

橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土，與鋼筋混凝土比較，具有構(gòu)件截面小、自重輕、剛度大、抗裂度高、耐久性好等優(yōu)點，但預(yù)應(yīng)力混凝土施工，需要專門的材料與設(shè)備、特殊的工藝、單價較高。在大開間、大跨度與重荷載的結(jié)構(gòu)中，采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，可減少材料用量，擴大使用功能，綜合經(jīng)濟效益好，在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)中具有廣闊的發(fā)展前景。

1 預(yù)應(yīng)力施工工藝控制

1.1 先張法預(yù)應(yīng)力施工工藝

先張法施加混凝土預(yù)壓應(yīng)力是先將預(yù)應(yīng)力筋在臺座上按設(shè)計要求的張拉控制力張拉，然后立模澆筑混凝土，待混凝土強度達到設(shè)計標號75%后，放松預(yù)應(yīng)力筋，由于鋼筋的回縮，通過其與混凝土之間的黏結(jié)力，使混凝土得到預(yù)壓應(yīng)力。先張法施工只需夾具，且可重復(fù)使用，它的錨固是依靠預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的黏結(jié)力自錨于混凝土中。工藝構(gòu)造簡單，施工方便，成本低。先張法施工也存在缺陷，即需要專門的張拉臺座，一次性投資大，構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力筋只能直線配筋，適用于長25m內(nèi)的預(yù)制構(gòu)件。

（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋制作。①鋼筋下料：預(yù)應(yīng)力筋的下料長度應(yīng)根據(jù)構(gòu)件孔道或臺座的長度、錨夾具長度等經(jīng)過計算確定。預(yù)應(yīng)力筋宜使用砂輪鋸或切斷機切斷，不得采用電弧切割。鋼絞線切斷前，應(yīng)在距切口5an，處用綁絲綁牢。②鋼筋焊接：預(yù)應(yīng)力鋼筋的接頭必須在冷拉前采用對焊焊接，以免冷拉鋼筋高溫回火后失去冷拉所提高的強度。普通低合金鋼筋的對焊工藝，多采用閃光對焊接。為提高焊質(zhì)量，對焊后應(yīng)進行熱處理。對焊接頭宜設(shè)置在受力較小處，在結(jié)構(gòu)受拉區(qū)及在相當于預(yù)應(yīng)力筋30d長度(不小于50cm)范圍內(nèi)，對焊接頭的預(yù)應(yīng)力筋截面面積不得超過鋼筋總截面積的25%。③鋼筋鐓粗：制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件過程中，為節(jié)約鋼材，可將預(yù)應(yīng)力鋼筋端部做一個大頭。鋼筋的鐓粗頭可采用電熱鐓粗，高強鋼絲采用鐓頭錨固時，宜采用液壓冷鐓，冷拔低碳鋼絲可以采用冷沖鐓粗。鋼筋或鋼絲的鐓粗頭制成后，要經(jīng)過抗拉力試驗，當鋼筋或鋼絲本身拉斷，而鐓粗頭仍不破壞時，則認為合格；同時外觀檢查，不得有燒傷、歪斜和裂縫。④鋼筋冷拉：為了提高鋼筋強度和節(jié)約鋼筋，預(yù)應(yīng)力粗鋼筋在使用前應(yīng)進行冷拉，鋼筋冷拉即在常溫下用超過鋼筋屈服強度的拉力拉伸鋼筋。

（2）預(yù)應(yīng)力筋張拉。先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絲和鋼絞線的張拉按預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量、間距和張拉力的大小，采用單根張拉和多根張拉。預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)符合下列要求：①同時張拉多根預(yù)應(yīng)力筋時，各根預(yù)應(yīng)力筋的初始應(yīng)力應(yīng)一致。張拉過程中應(yīng)使活動橫梁與固定橫梁保持平行。②張拉程序應(yīng)符合設(shè)計要求，設(shè)計未規(guī)定時，其張拉程序應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。張拉鋼筋時，為保證施工安全，應(yīng)在超張拉放張至0. 9a時安裝模板、普通鋼筋及預(yù)埋件等。

（3）預(yù)應(yīng)力筋放松。混凝土強度達到設(shè)計規(guī)定時，可逐漸放松受拉的預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋的放松速度不宜過快。常用的預(yù)應(yīng)力筋放松方法有千斤頂放松和砂箱方松兩種。①千斤頂放松：在臺座固定端的承力支架和橫梁之間，張拉前預(yù)先安放千斤頂。待混凝土達到規(guī)定的放松強度后，兩個千斤頂同時回程，使拉緊的預(yù)應(yīng)力筋徐徐回縮，張拉力被放松。②砂箱放松：以砂箱代替千斤頂。使用時從進砂口罐滿烘干的砂子，加上壓力壓緊。待混凝土達到規(guī)定的放松強度后，將出砂口打開，使砂子慢慢流出-，放砂速度應(yīng)均勻一致，預(yù)應(yīng)力筋隨之徐徐回縮，張拉力即被放松。當單根鋼筋采用擰松螺母的方法放松時，宜先兩側(cè)后中間，分階段、對稱地進行。

1.2 后張法預(yù)應(yīng)力施工

后張法施加混凝土預(yù)壓應(yīng)力是先制作留有預(yù)應(yīng)力筋孔道的梁體，待混凝土達到設(shè)計強度的75%后，將預(yù)應(yīng)力筋穿人孔道，并利用構(gòu)件本身作為張拉臺座張拉預(yù)應(yīng)力并錨固，然后進行孔道壓漿并澆筑封閉錨具的混凝土，混凝土因有錨具傳遞壓力而得到預(yù)壓應(yīng)力。后張法施工時，預(yù)應(yīng)力筋直接在梁體上張拉，不需要專門臺座；預(yù)應(yīng)力筋可按設(shè)計要求配合彎矩和剪力變化布置成直線形或曲線形；適合于預(yù)制或現(xiàn)澆的大型構(gòu)件。后張法也存在缺陷，即每一根預(yù)應(yīng)力筋或每一束兩頭都需要加設(shè)錨具，在施工中還增加留孔、穿筋、灌漿和封錨等工序，工藝較復(fù)雜，成本相對較高。后張法預(yù)應(yīng)力施工方法適用于大于25m的簡支梁或現(xiàn)場澆筑的橋梁上部結(jié)構(gòu)。

（1）預(yù)留孔道。為了在梁體混凝土內(nèi)形成鋼束的管道，應(yīng)在澆筑混凝土前預(yù)先安放制孔器。按制成的方式可將制孔器分為預(yù)埋式制孔器和抽拔式制孔器兩類。制孔器安裝時，可先將外管沿梁體長度方向順序穿越各定位鋼筋的“井”字網(wǎng)眼，然后在梁中部安裝后外管接頭，并固定外管，最后穿入鋼筋芯棒。外管接頭布置在跨中附近，但不宜在同一斷面上。制孔器抽拔：制孔器的抽拔應(yīng)在混凝土初凝后與終凝前進行。一般以混凝土抗壓強度達到0. 4～0. 8MPa時為宜。抽拔過尺，可能造成制孔器拔斷；抽拔過遲，可能造成混凝土塌陷，對存在堵塞或有殘留物的孔道或與鄰孔有串通的孔道，進行及時處理。

（2）預(yù)應(yīng)力筋張拉。當構(gòu)件混凝土強度達到設(shè)計強度的75%時，便可進行預(yù)應(yīng)力筋的張拉。預(yù)應(yīng)力筋張拉前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求對孔道的摩阻損失進行實測，以便確定張拉控制的應(yīng)力，并確定預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長值。

1.3 孔道壓漿

預(yù)應(yīng)力筋張拉后，為了使孔道內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋不受銹蝕，并與構(gòu)件混凝土結(jié)成整體，保證構(gòu)件的強度和耐久性，應(yīng)及時進行孔道壓漿，壓漿前先用清水沖洗孔道，使之濕潤，以保持灰漿的流動性，同時要檢查灌漿孔，排氣孔是否暢通無阻。壓漿時，對多跨連續(xù)有連接器的預(yù)應(yīng)力筋孔道，應(yīng)張拉完一段灌注一段。孔道壓漿宜采用水泥漿，水泥漿的強度應(yīng)符合設(shè)計要求；設(shè)計無規(guī)定時不得低于30MPa。壓漿過程中及壓漿后48h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土的溫度不得低于5℃，否則應(yīng)采取保溫措施。當白天氣溫高于35℃時，壓漿宜在夜間進行。壓漿后應(yīng)從檢查孔抽查壓漿的密實情況，如有不實，應(yīng)及時處理。壓漿作業(yè)，每一工作班應(yīng)留取不少于3組砂漿試塊，標準養(yǎng)護28d，以其抗壓強度作為水泥漿質(zhì)量的評定依據(jù)。

1.4 封固錨具

埋設(shè)在結(jié)構(gòu)內(nèi)的錨具，壓漿后應(yīng)及時澆筑封錨混凝土。封錨混凝土的強度等級應(yīng)符合設(shè)計要求，不宜低于結(jié)構(gòu)混凝土強度等級的80%，且不得低于30MPa。封錨混凝土必須嚴格控制梁體長度。澆筑后1～2h帶模養(yǎng)護，脫模后繼續(xù)灑水養(yǎng)護不少于7d。對于長期外露的錨具，應(yīng)采取可靠的防銹措施。

2 結(jié)語

由于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)具有造型優(yōu)美，經(jīng)濟合理，工期短等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于橋梁工程中。所以在施工過程中，要重視做好工程施工過程的質(zhì)量控制，要想做好張拉工作，必須嚴格按照相關(guān)規(guī)范、質(zhì)量標準、操作規(guī)程進行精心施工，同時在實踐中總結(jié)積累經(jīng)驗教訓(xùn)，以進一步提高張拉水平，服務(wù)橋梁事業(yè)。能事先根據(jù)設(shè)計要求和各工序特點，制訂出詳細和切實可行的施工方案，并跟蹤過程控制，使工程質(zhì)量取得良好效果。

參考文獻

[1] 許宏政.后張法預(yù)應(yīng)力工程孔道灌漿及其孔隙防治[J].海峽科學(xué)，2010(6).