淺談預應力橋梁施工技術

摘要：預應力混凝土（prestressed concrete），通過張拉鋼筋（索），使鋼筋混凝土結構在承受外荷載之前，受拉區的混凝土預先受到一定壓應力的混凝土。它具抗裂性好， 剛度大；節省材料， 減小自重；提高受壓構件的穩定性；提高構件的耐疲勞性等優點，被廣泛應用于高層建筑、公路、鐵路橋梁。本文主要介紹了預應力橋梁質量控制的一些要點和注意點。

關鍵字：預應力；公路橋梁；質量控制

1 引言

預應力混凝土就是預先對使用階段的受拉區施加壓應力，當構件承受使用荷載而產生拉應力時， 首先要抵消混凝土的預壓應力， 然后隨著荷載的增加， 受拉區混凝土就會產生拉應力， 可推遲混凝土裂縫的出現和發展。

2 影響預應力混凝土橋梁質量的因素

2.1 原材料的影響

原材料的質量和性能是直接影響預應力混凝土質量的主要因素， 水及砂中有害雜質對水泥混凝土有腐蝕作用。有害雜質與混凝土產生反應生成易溶于水的物質， 使混凝土被腐蝕， 水泥熟料如果不經過充分鍛燒， 就會產生較多的游離氧化鈣， 由于游離氧化鈣的水化過程很慢， 將會導致水泥己凝結硬化后繼續水化而產生體積膨脹， 引起體積變化不均勻現象， 從而產生裂縫。

2.2 材料徐變對預應力橋梁質量控制的影響

材料徐變對變形、結構內力都有較大的影響， 這種影響主要是由于橋梁施工中混凝土存在加載齡期小、各階段齡期相差大等原因引起的， 要予以認真研究， 采用合理的、符合實際的徐變參數和計算模型。

2.3溫度變化對預應力橋梁質量控制的影響

溫度變化對橋梁結構的受力與變形影響很大， 這種影響隨溫度的改變而時刻改變。在不同時刻的結構狀態進行測量， 如果施工控制中忽略了溫度變化對橋梁的影響， 那就必然難以得到結構的真實狀態數據， 從而也難以保證質量控制的有效性， 所以，預應力混凝土施工中必須考慮溫度變化的影響。

2.4 施工過程對預應力橋梁質量的影響

施工過程中，施工質量管理對預應力橋梁影響很大。立模、混凝土澆注、預應力的張拉、混凝土的養護等等，各道施工工序至關重要。

3預應力橋梁質量控制措施

3.1確保混凝土質量

3.1.1混凝土施工前質量控制。

材料的質量和性能是直接影響工程質量的主要因素， 主要材料為碎石、水泥、添加劑等?；炷涟韬狭现杏玫墓橇习雌淞酱笮》譃榧毠橇虾痛止橇蟽煞N， 混凝土用的粗骨料， 其最大顆粒粒徑不得超過構件截面最小尺寸的1/4， 且不得超過鋼筋最小間距的3/4， 同時考慮到預拌混凝土泵送的特點， 最好將石子的最大粒徑控制在31. 5 mm 以下。水泥的品種及質量是控制混凝土強度的關鍵之一， 根據設計要求選用符合要求的水泥， 水泥進場時應對其品種、級別、包裝或散裝倉號、出廠日期等進行檢查， 并應對其強度、安定性及其他必要的性能指標進行復驗， 其質量必須符合現行國家標準等規定。

3.1.2混凝土施工中質量控制。

（1） 配合比

影響混凝質量的一個重要因素是混合料的拌和質量， 即配合比的確定， 施工配合比應根據設計的混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土施工和易性等要求確定。充分考慮工程項目的特點、氣候條件、混凝土輸送方式等因素進行配制。

（2）混凝土攪拌

進入拌和機的砂石料必須準確過秤， 磅秤使用前應檢查校正。散裝水泥必須過秤， 袋裝水泥， 當以袋計量時應抽查其重量是否正確。嚴格控制加水量， 每班開工前， 根據天氣變化實測砂、石含水量并由工地實驗室確定施工配合比。

（3）混凝土澆筑及養護

澆筑混凝土時， 應注意防止混凝土的分層離析， 混凝土拌合物運至澆筑地點后， 應立即澆筑入模， 混凝土由料斗， 漏斗內卸出進行澆筑混凝土的高度不得超過2 m?；炷恋恼駬v應由使用功率不小于22 kW 的平板式振搗器， 插入式振搗器和振動梁配套作業。澆筑混凝土應連續進行。如必須間歇時間宜縮短， 應在前層混凝土凝結之前， 將次層混凝土澆筑完畢。混凝土運輸、澆筑及間歇的全部時間不得超過規范規定， 當超過規定時間必須設置施工縫。混凝土在澆筑及靜置過程中， 應采取措施防止產生裂縫， 混凝土因沉降及干縮產生的非結構性的表面裂縫， 應在混凝土終凝前予以修整。

混凝土表面修整完畢后應進行養生， 使混凝土板在開放交通前具有足夠的強度和質量， 如果養護不好或養護不及時， 混凝土發生脫水現象?；炷恋酿B護方法、時間與自然溫度、混凝土成分有關， 當平均溫度高于5℃ 的條件下， 用適當的材料對混凝土表面加以覆蓋并澆水， 應在混凝土澆筑完畢后的12 h內進行， 最少不得少于7d。

3.2 預應力管道安裝

預應力管道安裝準確與否直接影響到預應力橋梁梁體的受力情況能否符合設計要求， 關系到橋梁完工后的運行安全， 是預應力混凝土施工中的重點。在預應力管道安裝施工、混凝土澆筑前， 要嚴格控制管道位置、平順性、漏漿處、密封等。

3.3 張拉與壓漿

（1） 張拉前混凝土的強度一定要達到設計強度的75 %以上，張拉采用雙控，即應力控制和伸長量控制。

（2）施工中如因千斤頂工具式夾片磨損造成夾持不緊，出現滑絲現象，應立即回油，更換工具式夾片，并檢查錨具孔與夾片間是否有雜物，清除后重新張拉。

（3） 在張拉工序中須特別注意安全，尤其在張拉或退楔時千斤頂后方不得站人，以防預應力筋拉斷或錨具楔塊彈出傷人。

（4）由于波紋管破損而漏梁，造成鋼絞線與混凝土握裹，引起摩擦力過大。此時應反復多次張拉并持錨一段時間，以克服摩擦力過大的影響，并應注意及時清孔。

（5）施工中要嚴格按照工序進行預應力孔道壓漿，預應力孔道壓漿有兩個作用： 一是保護預應力筋不被銹蝕；二是保證預力筋和結構共同工作； 然而施工現場中卻存在預應力孔道的壓漿不密實、不飽滿、漏灌和漏漿現象， 已成為預應力混凝土橋梁的通病，為了防止壓漿不密實，可采取以下措施：

1）在灌漿前應以高壓水沖洗孔道， 以除去雜物， 使整個管道疏通和濕潤。

2）配制高質量的漿液， 水泥應選用強度等級不低于32.5MPa的普通硅酸鹽水泥， 水泥凈漿應具有良好的流動性， 水泥凈漿水灰比應控制在0. 35～0. 45， 最好能摻入適量的減水劑和微膨脹劑， 以提高其流動性， 減小水灰比， 增加密實度。

3）如果第一次壓漿不夠理想， 可以進行二次壓漿， 第二次壓漿應在第一次壓漿初凝后再進行。

3.4預防滑絲和斷絲

出現滑絲的主要原因有鋼絞線嚴重銹蝕、表面有雜物、油污等， 或者工作夾片尺寸偏差大等。出現斷絲的原因主要有鋼絞線之間相互糾纏而發生受力不均或者鋼絞線受到機械損傷等。為了預防滑絲和斷絲超標， 應采取以下措施。

（1）施工中應將鋼絞線的直徑偏差、橢圓度、硬度指標納入檢查內容， 如偏差超標， 質量不穩定， 應考慮更換產品供應商。鋼絞線在運輸和下料安裝時要注意保護， 減少損傷。

（2）夾片硬度除了檢查出廠合格證外， 還要在現場對其進行硬度、外觀等指標進行檢驗。

（3）滑絲和斷絲若不超過規范數量， 可以不進行處理，若出現整束或大量滑絲斷絲， 應將錨頭取下， 檢驗并更換鋼束重新張拉。

3.5封錨

完成壓漿工序后應及時進行封錨。封錨前應對封錨處混凝土進行清鑿，清鑿標準為混凝土表面有大量碎石外露，但應保護好錨墊板下混凝土的完整性。澆筑混凝土前，應對已清鑿的混凝土面進行濕潤，以利新舊混凝土的結合，確保封端混凝土質量。

4小結

預應力橋梁施工工藝比較復雜，在原材料檢測、鋼筋制作、混凝土澆筑、張拉壓漿、混凝土養生、封錨等各個環節都必須嚴格質量控制，堅持按規范按設計圖紙施工，才能切實保證施工的整體工程質量。

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