橋梁施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)探討

摘要：在橋梁工程施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力是一種比較常用的施工技術(shù)，對(duì)工程的施工進(jìn)度、施工安全以及施工質(zhì)量均有較大的影響?；诖耍恼乱詫?shí)際工程為例對(duì)橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：橋梁施工；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；預(yù)應(yīng)力計(jì)算；橋梁工程；高架橋 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：U445 文章編號(hào)：1009-2374（2016）13-0106-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.051

1 工程概況

某橋梁工程為車(chē)輛行駛專(zhuān)用高架橋，橋梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁體的高度為1.6m，箱梁翼緣板的長(zhǎng)度為2m，合同段鎳共有三座預(yù)應(yīng)混凝土連續(xù)小箱梁，分別為單箱雙室、單箱單室連續(xù)箱梁。使用美國(guó)ASTMA16-90a高強(qiáng)低松弛鋼絞線(xiàn)作為預(yù)應(yīng)力鋼束，張拉控制預(yù)應(yīng)力大小為1396MPa，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1850MPa。

2 施工技術(shù)基本要領(lǐng)

隨著社會(huì)發(fā)展的步伐日益加快，我國(guó)各行各業(yè)都得到了迅猛的發(fā)展。近些年來(lái)在道路橋梁施工中，為了增強(qiáng)施工的成效性，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用變得更加廣泛，這主要是因?yàn)榛炷辆哂幸欢ǖ膹?qiáng)度與穩(wěn)定性。但在混凝土施工中也存在一些不盡如人意的地方，主要表現(xiàn)在兩方面：一是混凝土結(jié)構(gòu)受環(huán)境的影響程度較大；二是由于其自重方面的不足引發(fā)的問(wèn)題等。在實(shí)際施工中為了最大限度地減少施工中存在的不足之處，可采取預(yù)應(yīng)力技術(shù)增強(qiáng)橋梁的穩(wěn)定性，降低混凝土結(jié)構(gòu)的自重，大大延長(zhǎng)橋梁的使用年限。所以，尋求有效的施工技術(shù)在一定程度上可促使我國(guó)建筑行業(yè)得以持久、有序發(fā)展，為我國(guó)橋梁事業(yè)的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。

2.1 孔道成型施工技術(shù)

在預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中孔道成型技術(shù)是其中最為基本的一個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)引起施工人員足夠的重視。該技術(shù)的施工原理是通過(guò)預(yù)應(yīng)力的張拉，使孔道打開(kāi)已完成混凝土的澆筑工作，最后通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)實(shí)現(xiàn)與砼的緊密結(jié)合。具體的施工技術(shù)列舉如下：

2.1.1 在安裝工作開(kāi)始前施工人員應(yīng)保證腹板筋從梁端準(zhǔn)確穿入，并使用強(qiáng)度較高的金屬波紋鋼將其焊接牢固。為了提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，首先可使用一段波紋管作為支撐結(jié)構(gòu)；其次將兩端進(jìn)行焊接處理；最后再使用一定長(zhǎng)度與寬度的塑料膠帶進(jìn)行加固處理，最大限度地減少穿筋或者表皮外翻現(xiàn)象的發(fā)生，影響施工的正常進(jìn)度。

2.1.2 在波紋管的鋪設(shè)中因?yàn)楹附拥牟划?dāng)可能會(huì)造成人員的傷害，所以施工人員在腰筋的連接盤(pán)中絕對(duì)不能進(jìn)行綁扎處理。

2.1.3 待金屬波紋鋼管安裝完成后即可進(jìn)行后續(xù)階段的施工，在此過(guò)程中施工人員應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確、全面的檢查，以避免出現(xiàn)不安全事故，引發(fā)后續(xù)施工的順利實(shí)施。

2.2 下料階段

在道路橋梁施工過(guò)程中，下料是預(yù)應(yīng)力工程的最主要環(huán)節(jié)，可以對(duì)后面的施工過(guò)程起到關(guān)鍵的作用，如絞線(xiàn)鋪設(shè)的平穩(wěn)和橋梁的穩(wěn)定。對(duì)下料操作步驟的闡述如下：

2.2.1 在預(yù)應(yīng)力工程開(kāi)始之前，要對(duì)施工過(guò)程中的坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確的曲線(xiàn)定位，以方便橋梁梁鋼筋放線(xiàn)工作得以有效地完工，把梁箍筋和架立筋整合起來(lái)進(jìn)行最后的焊接工作。其中需要注意的是，在施工過(guò)程中必須嚴(yán)格地按照公式計(jì)算數(shù)據(jù)，以確保其中的誤差不能超過(guò)10mm。當(dāng)整個(gè)施工過(guò)程的焊接工作完成后，要使用專(zhuān)業(yè)的測(cè)量?jī)x器對(duì)其中的重要部分進(jìn)行檢測(cè)：一要檢測(cè)施工位置的準(zhǔn)確；二要檢測(cè)它的高度是否合格等。請(qǐng)質(zhì)量檢查部門(mén)進(jìn)行最后的檢測(cè)，達(dá)到要求之后才可以進(jìn)入下一個(gè)施工階段。

2.2.2 在整個(gè)施工過(guò)程中，在確保焊接工作全部做完并符合要求后就可以進(jìn)行金屬波紋管的穿管工作，而進(jìn)行這一工作的前提就是要對(duì)波紋管進(jìn)行固定。在做完這些后還要選擇合適的鋼絲，它對(duì)強(qiáng)度和韌性都有嚴(yán)格的要求，而在其后打點(diǎn)放線(xiàn)操作之間進(jìn)行墊塊鋪設(shè)的施工環(huán)節(jié)中，發(fā)現(xiàn)管線(xiàn)墊塊的位置與預(yù)應(yīng)力鋼筋位置存在重合，那么就要以預(yù)應(yīng)力鋼筋的位置為主，以保證整個(gè)施工過(guò)程中鋪設(shè)位置的準(zhǔn)確性。

2.2.3 排氣孔的鋪設(shè)。所謂排氣孔的鋪設(shè)主要指的是灌漿工作完成后借助波紋管完成排氣孔的鋪設(shè)階段。從設(shè)計(jì)理論來(lái)考慮排氣孔的有效鋪設(shè)給施工帶來(lái)了一定的便捷的基礎(chǔ)上，大大增強(qiáng)了施工的成效性。

2.3 穿束和張拉過(guò)程

在預(yù)應(yīng)力工程中穿束和張拉是其中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，在整個(gè)施工中的難度也并不是很高，但在實(shí)際操作中卻要求按照一定的規(guī)律和原理來(lái)進(jìn)行操作。

2.3.1 在施工中，首先要確定金屬波紋鋼管焊接是否符合施工的要求；其次還要檢查預(yù)應(yīng)力鋼筋是否按照事先設(shè)定好的曲線(xiàn)位置鋪設(shè)，在確保以上工作都符合要求的前提下，才可以進(jìn)行穿束作業(yè)。此外，還應(yīng)注意不能將同一束內(nèi)的鋼筋錯(cuò)開(kāi)操作，要為錨具留下充分的安裝時(shí)間與空間。待穿束工作全部結(jié)束后施工人員應(yīng)進(jìn)行金屬波紋管與錨墊板的封閉處理工作，進(jìn)行這一步的目的在于避免混凝土出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，影響施工進(jìn)度。

2.3.2 張拉過(guò)程不是一蹴而就完成的，它需要借助一定強(qiáng)度與力度的機(jī)械力進(jìn)行配合完成，在施工中我們通常選擇使用油壓表進(jìn)行測(cè)量，這樣能夠在第一時(shí)間掌握張拉力的大小狀況，以避免發(fā)生橋梁斷裂等不安全事故。在計(jì)量工作中油壓表的測(cè)量是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，應(yīng)引起各部門(mén)的足夠重視，只有所使用到的設(shè)備滿(mǎn)足相關(guān)要求方可投入使用?？偠灾?，整個(gè)張拉的順序以及操作方法應(yīng)根據(jù)所選取設(shè)備的特征進(jìn)行有效開(kāi)展，而且要注意腹板的強(qiáng)度以及中橫梁混凝土的強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，繼而開(kāi)展有效的施工環(huán)節(jié)。張拉的具體工作過(guò)程表示如下：首先，進(jìn)行各設(shè)備的安裝工作；其次，使用油壓表完成張拉力以及控制應(yīng)力等的測(cè)量工作；最后，將所輔助的工具進(jìn)行卸除并切除多余的鋼絞線(xiàn)，進(jìn)行封錨處理。

2.4 壓漿和封錨

待預(yù)應(yīng)力張拉工作全部結(jié)束后，經(jīng)過(guò)技術(shù)人員的全面檢查確認(rèn)符合要求后，便可進(jìn)行后續(xù)階段的施工即壓漿階段與封錨工作的實(shí)施。在壓漿過(guò)程中主要使用型號(hào)為C50的水泥進(jìn)行壓漿處理，但要注意的是施工人員要提前將孔道進(jìn)行徹底打掃以確保其干凈整潔，可使用清水進(jìn)行沖洗并借助空壓機(jī)對(duì)管道內(nèi)的水分進(jìn)行烘干處理，接著調(diào)整壓漿設(shè)備使其處于工作狀態(tài)。壓漿機(jī)上應(yīng)安裝一個(gè)帶有閥門(mén)的短管，這樣當(dāng)壓漿工作結(jié)束后可使整個(gè)孔道上的水泥處于穩(wěn)定狀態(tài)，提高施工的成效性。

3 施工中存在問(wèn)題的解決策略

3.1 下料時(shí)千斤頂?shù)墓ぷ鏖L(zhǎng)度不符合要求

在施工初期由于技術(shù)人員自身專(zhuān)業(yè)能力的欠缺，再加之在施工中的一些誤差，使得千斤頂?shù)墓ぷ鏖L(zhǎng)度不符合施工要求，而且事先也沒(méi)有進(jìn)行預(yù)留，從而造成千斤頂不能正常工作。經(jīng)過(guò)研究人員縝密的分析后決定使用前置式的千斤頂，而且其工作長(zhǎng)度完全符合施工相關(guān)要求，從而有效解決了上述難題。如圖1所示：

3.2 斷絲

在張拉過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)有鋼絞線(xiàn)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象時(shí)應(yīng)進(jìn)行斷絲處理。若發(fā)生斷絲現(xiàn)象則應(yīng)立即中止張拉過(guò)程，并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的檢查，倘若張拉到應(yīng)力斷絲超過(guò)一定的條件后則應(yīng)采取有效的措施進(jìn)行補(bǔ)救，如若在允許范圍內(nèi)則可將斷絲束的應(yīng)力補(bǔ)充到其他鋼絞線(xiàn)上。補(bǔ)足應(yīng)力所使用的技術(shù)以及工具與滑絲處理的方式相吻合。在補(bǔ)足應(yīng)力過(guò)程中施工人員要在確保安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工，如若有突發(fā)狀況發(fā)生應(yīng)查找原因后再進(jìn)行后續(xù)施工，以免造成不必要的損失，影響施工進(jìn)度。

3.3 換束

在構(gòu)建預(yù)應(yīng)力方面若傳統(tǒng)方式不合理時(shí)可選擇換束的方式進(jìn)行。換束是將已張拉的鋼絞線(xiàn)放松，緊接著將鋼絞線(xiàn)拔出管道。在換束的整個(gè)過(guò)程中如何快速穿束是我們值得關(guān)注的地方。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行換束的孔道有90m長(zhǎng)而且還具有一定的彎度，因而在施工中若采取一邊穿孔的方式則穿孔工作步履維艱，經(jīng)過(guò)相關(guān)人員的全面分析后決定使用一根鋼絞線(xiàn)穿過(guò)去作引線(xiàn)，如圖2所示，但這種方法存在的不足是不能將大束的鋼絞線(xiàn)穿入，在專(zhuān)業(yè)人員的指導(dǎo)下將16根鋼絞線(xiàn)用銅焊焊成一個(gè)尖頭，再使用圖2的方式進(jìn)行穿入，大大提高了工作的效率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，預(yù)應(yīng)力計(jì)算由于具有施工方便、支撐結(jié)構(gòu)安全性高等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁工程中得到了廣泛的應(yīng)用。在施工過(guò)程中，為了保證施工質(zhì)量，要做好每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制工作，針對(duì)遇到的問(wèn)題找出合理的解決辦法。本橋梁工程采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行施工后，已經(jīng)順利通過(guò)了驗(yàn)收，取得了良好的施工效果，具有一定的借鑒價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介：劉書(shū)廷（1982-），男，河南信陽(yáng)人，中鐵十一局第二工程有限公司工程師，研究方向：工程施工。

（責(zé)任編輯：小 燕）