預應力施工技術在市政橋梁工程中的應用分析

摘要：隨著我國社會經濟的快速發展，城市交通工程的壓力也越來越大，為了提高橋梁施工的高效性及安全性，預應力技術在橋梁施工中得到廣泛應用。本文探討分析了預應力施工技術在市政橋梁工程中的應用，以供參考。

關鍵詞：路橋；預應力；問題；應用

一、預應力概述

20世紀50年代預應力技術開始出現并應用于建筑工程，到了80年代通過實踐和技術人員的改良，把這項技術應用到了道路、橋梁的施工中。一經利用，它的優越性立即得到驗證，從此預應力技術不斷在施工中得到大規模的推廣與應用。

預應力技術在橋梁施工中主要應用于預先制作鋼筋混凝土骨架結構，由于橋梁的部位不同，鋼筋混凝土結構所承受的力的大小和方向不同，因而預先制作的預應力用來全部或部分抵消了鋼筋混凝土所承受的力量，從而大大增加了鋼筋混凝土結構的使用年限，提高了工程質量。制作預應力鋼筋混凝土的方法有先張法及后張法兩種，依據制作要求和施工條件的不同選擇最有效的方法進行制作。

二、預應力施工工藝

1、鋼材和錨具的選擇

預應力技術常用的鋼材有預應力鋼筋和鋼絞線、低松弛鋼絞線等，在選擇時有一定的參考標準，主要涉及鋼材型號、尺寸、松弛性能、表面狀態、斷裂荷載度以及其他幾何參數等，需保證鋼材的質量均符合標準。該技術有先張法和后張法兩類，以后張法為例，摩阻錨固、機械錨固使用較為普遍，其中，機械錨固類的錨具多用于鋼材端部，經過一定技術的加工，將其合理運用于作業中，應力損失較小，而且連接比較方便，未灌漿時，可以對預應力重復放松。

2、預應力孔道的預留

預應力筋孔道主要有直線、折線、曲線這三種形狀。在橋梁施工過程中，孔道預設正確與否非常關鍵。通暢情況下，孔道直徑較大，一般會大于鋼筋對焊接頭處外徑、預應力筋外徑10～15cm，這就要求預先對管道采用金屬波紋管預埋制孔。首先，使用小平錘理平波紋管接口，并用膠帶纏緊；其次，認真做好波紋管的檢查工作，如焊接過程中有無缺損，若有應及時修補；再次，指派專人對澆筑混凝土清孔，以保持管道通暢；最后，振搗時，應注意保護波紋管，預防被破壞及管道發生位移，還要避免管道上浮，對預應力的預期效果造成影響。

3、預應力鋼筋張拉

預應力筋的張拉包括兩個步驟，分別為預緊張拉和高應力張拉。在進行張拉時，要注意鋼絞線不能纏繞，預緊張拉的效果會直接關系到鋼絞線的張拉效果，所以要對預緊張拉進行嚴格控制。在進行預緊張拉時，要注意控制好預緊力的大小，力度不當有可能造成鋼絞線發生纏繞或者位置發生改變。一般情況下，預緊力控制在設計拉力的15%，可以保證鋼絞線的位置不發生改變。在進行預緊張拉后，不能立刻進行高應力張拉，必須先要測量橋梁構建的尺寸，檢查灌漿孔和排氣孔是否符合標準。除此之外，還必須對孔道的位置、混凝土的澆筑質量進行檢驗，保證孔道內部暢通無堵塞等，這些小的問題若不注意，也會導至鋼絞線張拉失敗。

4、預應力孔道的壓漿

壓漿的處理工作是橋梁預應力工程的最后一個施工階段，當完成拉張工作之后應該進行及時的施工處理，利用高壓水槍沖洗孔道，從而保證其中的雜質能夠完全排除出去，再采用空壓機對孔道進行吹干處理。另外，需要將真空壓漿機所施加的基本壓力盡量控制在1MPa的范圍內，對于C50型號的水泥漿，應該進行由下至上的壓漿處理，如果孔道的另一端出現了出漿問題，需要在其持荷到達3min之后進行進一步的補漿處理，如果孔道里還存在水泥漿的有壓問題，應該做好凝結處理工作，結束壓漿工作之后，應該充分地利用切割機進行相應的切割處理，需要將露出端部的鋼絞線剪切并且應該保留40mm左右，然后再對使用帶閥門的短管的壓漿孔道兩端進行及時的補充，最后需要在壓漿充分結束以后將孔道密封嚴實。

三、結合實例分析預應力技術在市政橋梁施工中的應用

1、工程概況

某大橋為鋼筋混凝土T型梁橋，在船體的撞擊下已經出現貫通裂縫，主鋼筋已經生銹。在對其進行加固時，首先要將松散的混凝土鑿除，然后使用鋼絲刷進行清銹處理，并澆筑C40混凝土將其修補完整后，然后再施加體外預應力進行加固，加固后橋梁的承載能力會提升到15級。T型主梁的翼緣厚度為12cm，翼緣寬度為178cm，梁肋寬度為18cm，鋼筋總面積為44.28cm2，使用C25混凝土進行澆筑。

轉向塊的距離L2為840cm，支點距轉向塊L3的距離為180cm，端錨固定點距磚向塊L1的距離為150cm，中心軸距上邊緣為19.15cm，中心軸距梁的下邊緣距離為60.86cm，h2為中心軸和轉向塊之間的距離，h1為中心軸和端錨固點間的距離。各個T型梁都均配置了四根無粘結預應力鋼絞線，一共由16根。為了保證每片梁都可以均勻受力，需要分兩段進行二次張拉，對張拉端和固定端進行交叉布置。

2、施工過程

2.1粘貼碳纖維和鉆孔。在對T型梁腹板進行鉆孔時，要注意不要鉆到受力鋼筋，為了提高混凝土的局部抗壓能力，在洞口四周使用30cm×30cm的碳纖維進行粘貼。

2.2預應力張拉和穿索。首先將編號標簽粘貼在鋼絞線上，然后將鋼絞線逐根從鋼栓孔洞中穿過，并將鋼絞線調整到最佳位置，將夾片外螺母和錨杯安裝好，安排張拉配件和千斤頂就位，最后張拉預應力。在張拉過程中，主要使用張拉力進行控制，并利用伸長值進行校驗。初應力時將千斤頂活塞的伸長量為I1，在張拉到20%時，然后再量出千斤頂活塞的伸長量I2。根據這兩者的差值將鋼索的伸長量推算出來。張拉力在達到100%時，再對千斤頂活塞的伸長量I3進行量取，鋼索的實際張拉伸長量為I3和I1的差值。要求推算伸長量和實際張拉伸長量的差值誤差在+10%以內。

3、梁加固后進行試驗分析

對橋梁進行加固后，使用兩輛載重汽車在現場進場荷載試驗，汽車的后軸為155KN，前軸為55KN，對主梁的鋼筋、跨中撓度、混凝土應力進行了分析，并對加固效果進行了確定。主梁跨中撓度為5.43mm，達到橋梁規范中要求的靜活荷載撓度低于（1/600）L的相關要求。校驗系數達到了0.6～0.9舊橋的鑒定要求。結構抗彎剛度良好，滿足了汽車通行的使用要求。

4 施工注意事項

4.1避免出現松套的情況

在加固過程中，使用單孔夾片式錨具，設計控制索力為120KN和100KN，張拉噸位比較小?？紤]到橋梁會長時間受到比較大的振動荷載影響，當產生疲勞作用時，會使錨具中的夾片邊松，出現錨具失錨的情況。為了避免出現這類情況，使用防松套進行防護。此外，在錨具夾片和防松套之間放入彈簧墊圈，確保夾片可以均勻受力，并降低振動影響。

4.2保護張錨體系

本工程體外預應力索為無粘結鋼絞線，使用塑料護套和外裹油脂的方法可以對預應力索起到良好的保護效果，并且具有良好的耐久性。本工程主要使用玻璃絲布包纏油脂的方法對使用放松套和張錨體系兩端的錨具進行保護。

結束語

隨著當前經濟的不斷發展，公路橋梁施工建筑開始在我國廣泛開展，為了保證施工質量水平，施工中廣泛應用公路橋梁施工技術，但在實際施工中，仍存在較多技術方面的問題。因此施工管理人員應重視分析總結，針對施工中存在的問題進行改善，并加強規范施工技術以及加強對施工人員的技術培訓，對于提高施工質量水平具有相當重要的意義。

參考文獻：

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