淺析路橋施工中預應力技術

黎明

摘 要：近年來，我國路橋工程的投資額在不斷上升，工程數量也呈現出了逐年增長的趨勢。文章結合工程實例深入探討了路橋施工中應用預應力技術的具體情況，包括預應力箱梁施工技術及預應力張拉施工技術，其中箱梁施工技術分為鋼筋及波紋管施工技術，混凝土施工技術。

關鍵詞：預應力；路橋施工；技術

路橋工程是維持交通網絡正常運行的基礎性工程，加快路橋工程建設對于拉動內需有著非常重要的作用。路橋工程的施工質量是其決定使用壽命及通行質量的重要因素，如施工質量出現問題，將可能引起重大交通事故[1]。為了優化路橋施工質量，則應注意合理選用施工技術。文章分析了預應力技術在路橋工程施工中的應用情況，旨在加快路橋工程建設進程。

1 工程概況

某路橋位于公路工程中的K1+189.4—K1+426.7段，橋梁長度為237.3m；設計為雙向八車道，路幅寬度為54m，行車速度為60km/h；設計荷載為人群荷載-3.60kN/m2，公路—一級。橋位平面在道路的直線段，縱斷面為人字形縱坡，路橋豎曲線的頂點為橋梁中部，曲線半徑為7500m，高程為+1126.7，樁號為K1+341。路橋結構為連續梁結構，全橋共8孔，主梁為n形截面設計，梁底曲線為橢圓曲線，跨中梁高210cm，支點梁高550cm。主梁橋面分為獨立三幅，在邊幅與中幅之間設計了寬度為2.5cm的構造縫。綜合考察該工程的實際情況后決定采用預應力施工技術。

2 路橋施工中預應力技術分析

2.1 預應力箱梁施工技術

完成路橋墩柱、承臺及基礎結構施工工作后，便可以進行預應力箱梁結構施工。本工程中的連續箱梁施工工藝為分段澆筑技術，先澆筑好腹板砼及箱梁底板砼，隨后澆筑頂板砼，在澆筑頂板砼時使用的是立頂模，具體施工技術如下。

2.1.1 鋼筋及波紋管施工技術

鋼筋及波紋管施工技術如下：（1）在綁扎鋼筋前先將脫模劑涂于模板內側，綁扎好鋼筋后將端模、內模及側模安裝好，預應力箱梁結構中的鋼筋有架立鋼筋與受力鋼筋。焊接立體骨架時使用雙面焊工藝，焊縫長度為鋼筋直徑的6倍左右，以避免吊裝砼結構的過程中出現不良變形問題。綁扎好鋼骨架后，結合預應力鋼束的設計坐標點、曲線設計要素劃線標記鋼筋骨架，同時采用點焊工藝將定位筋焊接好[2]。完成上述工作后便可以將鋼束的導向筋與定位筋綁扎在一起，以便采用分層分束工藝綁扎預應力施工中需要使用的波紋管。（2）在箱梁結構中預埋波紋管的目的是為預應力張拉鋼束提供必要的孔道，本工程所采用的波紋管通過了水密性、強度及剛度檢測。施工過程中連接好每一施工段的波紋管，對于箱梁接縫位置的波紋管，則在其表面包裹封口紙，封口紙的包裹長度為25cm，包裹層數為三層，以避免澆筑混凝土的過程中出現漏漿問題。根據預應力張拉管道的設計坐標嚴格控制波紋管的安裝位置，綁扎好定位網片與鋼筋骨架后，將波紋管穿入到定位網片中，保證波紋管實際位置的偏差<4mm。對波紋管的安裝位置進行校正后及時加以固定，避免澆筑施工過程中發生移動、壓彎或上浮問題。

2.1.2 混凝土施工技術

為了有效控制箱梁結構的質量，本工程采用的混凝土施工技術如下：（1）澆筑施工前先驗收模板、鋼筋質量及預埋件、波紋管所在位置是否符合設計要求，如發現波紋管的表面存在孔洞，則采用膠帶封堵孔洞后才能開始澆筑混凝土。從箱梁一端開始采用分層澆筑工藝逐漸往另一端推進，灌注混凝土時采用調配料斗，分層澆筑厚度為20cm；縱向灌注上下層混凝土時使下層前端與上層前端之間的距離保持在2.5m左右。澆筑后采用插入振搗器進行振搗施工，均勻布設振搗點，按照點位依次進行振搗施工，避免漏振或造成振搗棒與模板或波紋管相互碰撞[3]。振搗過程中隨時檢查砂漿是否漏入到波紋管中，發現波紋管內存在砂漿時立即進行處理。（2）澆筑施工完成后應及時進行養護施工。砼結構表面開始收漿與實現初凝后，將土工布覆蓋于箱梁表面，隨后進行灑水養護[4]。澆筑后灑水養護的時間為10d，為預防因預制梁拱度發生較大變化而導致橋面出現收縮裂縫，本工程將存梁期縮短至84d。在砼結構強度達到15MPa時可拆除內模，如實際強度達到設計強度的75%，則可以拆除隔板、底拉桿及頂拉桿；隨后利用方木支撐好橫隔板，支撐橫隔板后先將箱梁兩側的模板拆除，隨后拆除中間部分的模板。

2.2 預應力張拉施工技術

2.2.1 張拉設備

本工程采用質量符合設計要求且具有出廠合格證的預應力錨具及鋼絞線，進場前先進行質量驗收，通過驗收的錨具及鋼絞線等設備才能進入施工現場，注意妥善保管張拉設備，避免鋼絞線銹蝕。鋼絞線質量符合GB/P5224-2003強制性標準，同時具有高強度與低松弛性的特點，抗拉強度最大值為1870MPa。張拉前確認錨具夾片表面不存在小坑、裂縫或砂眼問題，同時檢測錨板及錨環的錐度、幾何尺寸是否達標，發現錐孔面存在不平現象，包括小坑、毛刺等，則經過處理并保證孔面光滑后才能在施工中使用。

2.2.2 豎向、橫向及縱向張拉施工技術

本工程分三個方向完成預應力張拉施工，即豎向、橫向及縱向，具體方法如下：（1）豎向張拉。豎向張拉體系包括專用錨具、直徑為35mm的螺紋鋼筋，將專用錨具沿腹板的縱向布置，間距為55cm，沿橋墩橫向的中心線進行對稱張拉施工，先張拉中間，隨后張拉兩邊[5]。張拉時所采用的千斤頂為YC80型，張拉預應力筋的步驟如下：0→初應力→控制應力（持荷張拉5min）→0→控制應力→錨固。控制應力為1390MPa，初應力為139MPa，張拉固定端為預應力筋的下端，完成第1次張拉施工后需間隔25d才進行第2次張拉施工。在張拉頂腹板束時先完成長束張拉，后進行短束張拉，同時張拉頂腹板兩端，張拉過程中安排專人監測頂腹板混凝土結構發生的變化。（2）橫向張拉。利用單端預應力束完成橫向張拉，張拉端的錨具為BM15-4H型，將H型錨具作為非張拉端的固定設備，同時將錨具布置于頂板中部，錨具之間的間隔為55cm。砼結構的強度達到設計要求且齡期>10d后可以搭設張拉工作平臺，搭設平臺時使用了翼板支架，張拉端的千斤頂為YCN-25型，沿橋墩橫向的中心線完成張拉施工，先完成中部的張拉施工，后進行兩邊的張拉施工。預應力筋的具體張拉步驟如下：0→初應力→控制應力→持荷5min→錨固，張拉時使用的控制應力為1400MPa，初應力為140MPa。（3）縱向張拉。在進行縱向張拉時本工程采用了噸位較大的穿心式千斤頂完成整體張拉施工，同時在箱梁的兩端進行預應力張拉。張拉鋼束的步驟如下：腹板束張拉→頂板束張拉→底板束張拉，對于底板束及頂板束，則先張拉中間，中間的鋼束張拉完畢后再張拉兩邊。

3 結束語

綜上所述，路橋施工中所采用的預應力技術具有細致性與復雜性的特點，為了提高預應力結構的施工質量，則不但需要制定科學的施工方案，使用質量達到標準的預應力張拉設備，同時還應不斷優化預應力張拉技術。此外，在施工中應嚴格執行預應力技術的相關操作程序，保證路橋施工的規范性。

參考文獻

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[2]黃騰，陳喜鳳，劉嶺.基于蟻群優化算法的大跨度預應力混凝土橋梁撓度預測[J].東南大學學報（自然科學版），2013（z2）：235-240.

[3]王璋奇，楊文剛，張凱，等.特高壓單柱拉線塔受力特性及拉線初始預應力對其影響的研究[J].中國電機工程學報，2014（9）：1498-1506.

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