有關(guān)橋梁預(yù)應(yīng)力工程的施工技術(shù)研究

潘金鋒，胡聰健

（1.浙江省交通工程建設(shè)集團(tuán)第三交通工程有限公司，浙江杭州 310051；2.浙江省交通工程建設(shè)集團(tuán)市政分公司，浙江杭州 310051）

0 引言

隨著社會的發(fā)展，橋梁這一基礎(chǔ)設(shè)施越來越多，其所發(fā)揮的作用也越來越大。而在橋梁工程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)又發(fā)揮出了非常大的作用，合理利用這一技術(shù)不但可以發(fā)揮出材料的高強(qiáng)度性能，也能夠避免開裂等問題。因此，本文關(guān)于這方面的研究具有很強(qiáng)的實踐指導(dǎo)作用。

1 橋梁預(yù)應(yīng)力工程的施工技術(shù)分析

1.1 孔道成型

一般來說，預(yù)應(yīng)力管道成型多使用金屬波紋管，以及預(yù)埋塑料方法，在完成框架梁支撐筋安裝之后則進(jìn)行波紋管的鋪設(shè)。鋪設(shè)波紋管的時候主要由梁端穿入，并和腹板箍筋進(jìn)行焊接進(jìn)行定位。另外，波紋管會使用大一號的接頭對兩根管進(jìn)行連接，接頭的長度一般為300～350 mm。連接口位于套管的中間位置，并利用寬塑料膠帶進(jìn)行3層的纏繞密封，避免出現(xiàn)接縫位置漏漿的問題。在兩根波紋管相接的位置要確保抵緊，否則將會導(dǎo)致穿筋時出現(xiàn)翻皮的問題。此外，波紋管于孔道的端部和預(yù)埋鑄鐵承壓墊板喇叭管進(jìn)行相接，在這個過程中要做好關(guān)于接縫的處理，起到防范漏漿的效果。

1.2 下料

在下料這個過程中首先要對鋼絞絲質(zhì)量是否滿足設(shè)計要求進(jìn)行檢查，具體的標(biāo)準(zhǔn)為確保鋼絞絲表面沒有裂紋毛刺、氧化鐵皮、油跡，以及機(jī)械損傷等問題。在對鋼絞絲下料長度進(jìn)行計算的時候，其長度L可以通過以下公式進(jìn)行計算：

在這一公式中，LT表示鋼絞線埋入構(gòu)件中的曲線長度；LZ則代表了預(yù)應(yīng)力筋張拉長度；至于LW則代表了下料誤差。

在進(jìn)行安裝之前，要以預(yù)應(yīng)力曲線坐標(biāo)作為依據(jù)，在梁鋼筋上進(jìn)行準(zhǔn)確的放線，之后則把架立筋焊接到梁箍筋之上，其高度的誤差要低于10 mm，縱向的誤差要低于30 mm，而且固定的鋼筋間距要小于0.5 m。在完成焊接之后要對其位置，以及標(biāo)高進(jìn)行反復(fù)的檢查，確保其滿足設(shè)計的要求。此外，在監(jiān)理工程師對工程進(jìn)行檢查并確保其質(zhì)量滿足要求之后才可以進(jìn)行穿波紋管。完成穿管作業(yè)之后則要使用扎絲對波紋管進(jìn)行固定。

在排氣孔的布置方面，因錨墊板會有灌漿孔的設(shè)置，因此孔道之中將不再進(jìn)行灌漿孔的設(shè)置。在澆注混凝土之前還要于波紋管上進(jìn)行排氣管的設(shè)置，一般來說，設(shè)置的位置在于波紋管波峰位置。具體的做法是：于波紋管之上進(jìn)行開洞，然后使用細(xì)管將其引出梁頂面進(jìn)行綁扎定位。露出混凝土構(gòu)件表面的管道長度要大于100 mm，而管道的內(nèi)徑則要大于16 mm，此外在排氣管設(shè)置的時候要逐跨設(shè)置。

1.3 預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿筋

完成波紋管的安裝之后，要把按照長度進(jìn)行下料的預(yù)應(yīng)力筋穿入埋設(shè)完成的波紋管中，穿筋完成之后要對張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的外露長度進(jìn)行檢查，確保其符合張拉的要求。另外，還要對固定管錨具墊板位置進(jìn)行調(diào)整，避免其出現(xiàn)脫離，以及重疊等問題。穿筋的過程要適當(dāng)錯開同束預(yù)應(yīng)力鋼絞線，這對于后續(xù)錨具的安裝比較有利。

1.4 張拉

在校檢設(shè)備的時候，一般使用油壓表對油壓千斤頂?shù)淖饔昧M(jìn)行測定及控制。此外，為了保證張拉力的正確控制，還要對千斤頂，以及油壓表進(jìn)行標(biāo)定。在具體的過程中，要先在計量單位上檢驗油壓表，只有其經(jīng)過了測試才能夠被應(yīng)用到施工之中。其次，在加載試驗中主要使用大噸位的砝碼加載萬能試驗，進(jìn)而對油泵和千斤頂?shù)慕M成系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，之后才能夠應(yīng)用到施工之中。

在張拉順序和張拉方法方面，首先要確保腹板，以及中橫梁混凝土強(qiáng)度不低于設(shè)計強(qiáng)度的90%。在張拉的過程中主要使用的方法為兩端對稱張拉，至于張拉順序則是先把橫梁鋼束張拉至50%，之后進(jìn)行腹板鋼束的張拉，使其到達(dá)100%。以下為張拉流程：

首先進(jìn)行工作錨、工作夾片、限位板、千斤頂?shù)仍O(shè)備的安裝；然后向油缸供油至初始張拉應(yīng)力，再持荷并對伸長值進(jìn)行測量記錄；之后則進(jìn)行繼續(xù)張拉，使其達(dá)到控制應(yīng)力，再次持荷并進(jìn)行伸長值的測量記錄，在完成以上工作之后則補(bǔ)拉到控制應(yīng)力，并進(jìn)行持荷2 min，以及對伸長值進(jìn)行測量記錄；最后則是將所有的設(shè)備拆除并進(jìn)行封錨作業(yè)。

1.5 壓漿、封錨

在完成預(yù)應(yīng)力張拉之后則要以最快的速度進(jìn)行壓漿，壓漿主要使用C50水泥漿。在壓漿之前要先利用清水對孔道進(jìn)行加壓沖洗，使其孔內(nèi)的粉渣等雜物被排除掉，沖洗之后則使用空壓機(jī)將孔內(nèi)積水吹凈，并對壓漿設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行檢查。

壓漿順序一般為：由上到下，將集中一起的孔道進(jìn)行一次性壓完，對于每一個壓漿孔道來說，其兩端的錨塞進(jìn)出漿口都要進(jìn)行一節(jié)帶閥門短管的安裝，這對于壓漿之后的封閉工作比較有利。另外，還要確?？椎乐系乃酀{于有壓狀態(tài)下凝結(jié)。針對波紋管管道比較長的情況，要使用真空壓漿法壓漿，壓力要控制在1.0 MPa左右，等到另一端流出濃漿而且持荷3 min之后則可以二次補(bǔ)漿。在完成壓漿之后則要使用砂輪切割機(jī)將預(yù)應(yīng)力筋的張拉斷外漏鋼絞絲切斷，然后進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的設(shè)置并進(jìn)行再次澆注，最后則進(jìn)行澆注封端混凝土的密封工作。

2 橋梁預(yù)應(yīng)力工程中存在的問題及解決對策

2.1 橋梁施工中出現(xiàn)的問題

2.1.1 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉前出現(xiàn)裂縫

預(yù)應(yīng)力構(gòu)件進(jìn)行張拉之前出現(xiàn)裂縫主要是因為構(gòu)件受溫差影響形成了裂縫，在使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的過程中，裂縫是非常常見的，對此，要盡可能地采取有效的措施防止預(yù)應(yīng)力構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。

2.1.2 波紋管堵塞

波紋管堵管是在在澆注混凝土之后波紋管存在著堵塞的問題。一般來說，這一問題將導(dǎo)致后期預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束難以穿過，進(jìn)而使得鋼絞線的工程設(shè)計值和實際值存在著較大的差異，不僅會對工程進(jìn)度造成影響，還將導(dǎo)致施工成本變大。之所以出現(xiàn)波紋管堵塞問題，主要的原因在于施工人員施工過程中不能夠按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行波紋管安裝，進(jìn)而使波紋管存在接頭松動、脫開、漏漿等問題。此外，在澆筑的過程中，施工人員不經(jīng)意間將波紋管踩、擠、壓癟等也將使其破裂，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土水泥漿滲入到波紋管中引起堵塞。當(dāng)然，波紋管本身的質(zhì)量問題也會造成堵塞，這里不再詳細(xì)分析。

2.1.3 孔道堵塞問題

預(yù)留孔道的堵塞及塌陷將會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋難以順利通過，對張拉效果產(chǎn)生不利的影響，進(jìn)而使灌注施工質(zhì)量難以滿足要求。具體來看，導(dǎo)致這一問題的原因是水泥還沒有凝固之前就進(jìn)行抽芯；另外，抽芯如果太遲，也將導(dǎo)致橡膠抽拔管被拔斷的問題。

2.1.4 后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制

在預(yù)應(yīng)力施工的過程中，如果施工不夠規(guī)范，將導(dǎo)致張拉力得不到有效的控制，進(jìn)而對預(yù)應(yīng)力橋梁的質(zhì)量造成比較大的影響。一般來看，張拉作業(yè)不但要控制張拉力，還要對預(yù)應(yīng)力筋伸長量進(jìn)行控制，并利用伸長值對張拉力進(jìn)行校核。在張拉力計量的過程中使用較多的是1.5級油壓，存在著較大的計量誤差，在這種情況下，如果張拉人員缺乏足夠的操作水平或者操作的過程中專注性不足必然會使誤差過大。另外，在多束張拉的過程中，每一束都存在著不同的張拉力，這會導(dǎo)致對于預(yù)應(yīng)力伸長值的計算不準(zhǔn)確，而且彈性模量取值也不規(guī)范，很難把伸長量控制在設(shè)計范圍之內(nèi)，進(jìn)而對工程張拉力造成影響。

2.2 解決措施

2.2.1 施工質(zhì)量的保證措施

在將預(yù)應(yīng)力施加到錨固后封端的過程中，如果沒有屏蔽措施，則要避免操作人員于錨具的正前方活動。張拉的時候，無論對于伸長值的測量，抑或工具錨的拆卸，都要確保工作人員處在千斤頂?shù)膫?cè)面，防止非施工人員出現(xiàn)在張拉區(qū)域之內(nèi)。

由張拉開始至孔道壓漿完成，在這整個過程中要避免對錨具、鋼絞線進(jìn)行敲擊。張拉的時候如果存在著張拉設(shè)備運轉(zhuǎn)聲音不正常的問題，則要進(jìn)行停機(jī)檢查及維修。對于油壓泵上的安全閥，要將其調(diào)到最大工作油壓下能自動打開的狀態(tài)。在安裝油壓表的過程中務(wù)必要做到緊密滿扣，此外，還要確保高壓油管和油路連接接頭的完整，這樣才能夠保證油路的通暢。最后，要保證最大油壓之下5 min之內(nèi)不得出現(xiàn)漏油，否則則要盡快進(jìn)行維修和更換。

在壓漿過程中，操作人員的施工操作應(yīng)在錨具兩側(cè)進(jìn)行，不可以正對錨具，也不能對高壓油管進(jìn)行踩踏。在壓漿的過程中要使用一些措施對墩柱進(jìn)行保護(hù)，防止?jié){液噴灑于墩柱之上。在對張拉設(shè)備進(jìn)行使用之前，要對高壓油泵、千斤頂?shù)茸龊每蛰d測試，確保其質(zhì)量符合施工要求。至于高壓油管，在使用之前則要進(jìn)行耐壓試驗，只有測試合格之后才可以使用。當(dāng)然，所有的電器設(shè)備都要有專人負(fù)責(zé)，完成施工之后要切斷總電源，并將所有電器設(shè)備遮蓋起來。最后，操作人員在施工的過程中要進(jìn)行防護(hù)眼鏡的佩戴，避免切割鋼絞線過程中因砂輪片造成傷害。另外，在施工過程中還需要注意工具從高空墜落所造成的傷人事件。

2.2.2 防止裂縫的產(chǎn)生

由于構(gòu)件之內(nèi)出現(xiàn)裂縫的主要原因在于其存在著較大的溫差，因此表面溫度是控制裂縫的關(guān)鍵。針對這一情況，要對薄壁構(gòu)件的拆模時間進(jìn)行延長，并在預(yù)制構(gòu)件及臺座之間進(jìn)行隔離劑的涂抹，避免構(gòu)件熱脹冷縮造成的不利影響。

2.2.3 避免堵管

在解決堵管問題的時候，要先利用預(yù)應(yīng)力筋曲線坐標(biāo)對堵管位置進(jìn)行確認(rèn)，然后來利用沖擊鉆進(jìn)行緩慢開孔。在這一過程中要注意避開主筋位置并做好波紋管中水泥漿的清除工作。另外，在施工之前還要做好對于波紋管質(zhì)量的檢查，并確保波紋管安裝的位置，這對于施工過程中做好波紋管的保護(hù)工作比較有幫助。

3 結(jié)語

本文關(guān)于橋梁預(yù)應(yīng)力工程施工技術(shù)的研究雖然具有一定的實踐指導(dǎo)作用，但是這一技術(shù)本身就比較復(fù)雜，因此在有限的篇幅內(nèi)很難對其進(jìn)行深入的探討。在這種背景下，還希望各位同行能夠加強(qiáng)對于新技術(shù)、新工藝及新材料的學(xué)習(xí)和探索，使這一技術(shù)發(fā)揮出更大的作用。

[1]蔣迪斌,馮英杰.淺談橋梁工程施工中預(yù)應(yīng)力管道壓漿工藝[J].甘肅科技，2007,（7）.

[2]盛興旺,辛學(xué)忠.預(yù)應(yīng)力斜交箱形連續(xù)梁非線性分析[J].中國鐵道科學(xué),2005，(2).

[3]徐炳法,劉俊.蘇通大橋輔橋大跨度連續(xù)剛構(gòu)施工[J].橋梁建設(shè).2007,(S2).

[4]馬劍飛.大跨徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋施工控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D].武漢：武漢理工大學(xué).2006.

[5]鄭懷奎.橋梁工程施工中預(yù)應(yīng)力管道壓漿工藝控制[J].科技信息（學(xué)術(shù)研究），2008,（25）.