道路橋梁工程預應力體外索施工技術探討

余丹丹

道路橋梁工程預應力體外索施工技術探討

余丹丹

近年來，隨著我國公路交通事業的不斷發展，橋路施工規模和施工數量均不斷增大。在道橋工程施工過程中，預應力體外索施工技術是確保工程安全施工的關鍵技術之一，且在國內很多道橋工程項目中得以普及應用。本文主要從道橋工程中預應力體外索施工特點入手，重點對道路橋梁工程中預應力體外索施工技術進行了分析和闡述，以供同行參考。

一、道橋工程施工中，預應力體外索施工特征

1.工藝流程簡單

道橋工程預應力體外索施工工藝流程主要包含轉向裝置處理施工、穿束施工、張拉與錨固、外索更換等流程，并對曲線預應力筋予以大大簡化，使得預應力傳輸變得更為簡單，降低摩擦損失，從而對體外索應力狀態及防護效果起到了較好的檢測作用，此外還可以進行體外索二次更換，為工程整體施工帶來巨大便利。

2.施工速度快

在實際操作過程中，預應力體外索施工不需要經過制孔和壓漿操作，工序相對簡單，同時可以結合懸臂施工法和逐跨施工法，簡化施工流程，提升施工速度。

3.確保結構耐久性和質量

預應力體外索施工無需對預應力管道進行設置，大大減薄腹板的厚度，從而減輕了自身重量，給梁體混凝土灌注帶來一定便利，提升了澆筑質量，明顯提升了道路橋梁結構的耐久性。除此之外，預應力體外索施工能夠顯著提升橋梁的承載力，對橋梁結構受力性能予以明顯改善，增加了車輛通行的安全性和舒適度。

二、道橋工程中預應力體外索施工技術分析

1.具體施工流程

具體來說，道橋工程預應力體外索施工流程如下：準備施工機具、對轉向器進行安裝和固定、對轉向器及外套管進行灌漿、預應力體外索穿束、張拉及錨固、對索體及轉向器進行橡膠填充、對預埋管灌注環氧樹脂漿、對放松、防腐裝置進行安裝。因每項工藝的施工都與下一步工程施工有著密切聯系，所以，施工單位應對每個步驟的施工質量予以嚴格控制，同時對施工材料及施工機具的質量予以嚴格控制，確保工程施工的順利進行。

2.轉向裝置處理施工

眾所周知，轉向裝置主要設置在箱梁里面，是道橋工程預應力體外索混凝土結構的關鍵位置，具體來說主要分為三種形式，分別為肋板式、橫隔板式、轉向塊式等，其中應用較多的當屬轉向塊式。在實際操作過程中，轉向裝置施工主要分為以下幾個方面：第一，節梁需要先在預制場進行加工預制，然后才能運輸到施工現場進行拼裝；第二，在具體的安裝過程中，應嚴格依據相應的圖紙要求以及設計標準進行施工；第三，將轉向器與外套管之間的雜物清理干凈，使用橡膠將二者之間的空隙填滿；第四，對轉向器的具體位置進行精準調節，使得其能夠與設計值保持一致；第五，對轉向器與外套管之間的空隙實施灌漿操作，在這一過程中需要注意的是，保持水泥漿從最低點的壓漿孔進入，排氣及余漿應在最高點的排氣孔中冒出，此外在整個壓漿的過程中，應對操作速度予以嚴格控制，且不得間斷；第六，壓漿操作完成之后，應進行密實操作，并對不足之處進行補救處理，有效提升轉向裝置的施工質量。

3.穿束施工

在實際施工過程中，可以分為以下幾個方面：第一，將成品索卷置于支架之上，通過對穿束器的使用將卷揚機鋼絲繩與成品所束的牽引頭進行有機連接；第二，進行機械穿束的過程中可以使用慢速卷揚機，有效實現穿束器與卷揚機鋼絲繩連接處的自由轉動，以免出現成品穿束纏絞、扭轉的情況；第三，在對成品索束進行安裝的過程中，應注意避開硬物刮傷，以免對其表面的環氧涂層造成破壞，拽拉到位之后需要對清絲進行梳理，以免出現纏絞、彎折、扭轉的情況；第四，對橫隔板、轉向器以及支架進行全面檢查，以免出現位移、滑動、變形等情況，對各個部件的安裝牢固情況予以仔細檢查，有效提升穿束施工效果。

4.張拉與錨固

在進行張拉與錨固操作之前，需要做好相應的準備工作，具體來說，主要包含以下幾個步驟：第一，對千斤頂進行校驗；對油壓讀數進行確定，需要注意油壓讀數與拉力大小的一致性；第三，對體外索與轉向裝置加以測定；第四，對錨固段的摩阻力系數予以有效測定；第四，對錨固段的摩阻力系數進行測定；第五，對體外索理論伸長值予以精準計算。在具體準備工作過程中，第一步和第二步可以使用內插法對施工圖給定的張拉總值的油壓讀數進行計算。此外，還可以選擇比例法，即選擇距離張拉噸位最近的一點運用比例關系進行直接計算。針對現場澆筑的預應力轉向裝置，可以使用現場測定的方式對摩阻力系數加以確定。在實際施工過程中，一旦出現體外索超張拉的情況，則需要在原設計要求的基礎上再提升5%，但不能超過原有設計規定的最大張拉控制力。

在完成各項準備工作之后，就需要開始進行具體的張拉工作。具體來說，可以分為幾個步驟：第一，對錨環和夾片進行安裝，要求將定位凸臺有機嵌入到錨座孔內，且保持夾片安裝的平齊；第二，對千斤頂進行定位，運用手拉葫蘆的方式，將千斤頂固定在HDPE管的臨時支撐上，同時注意將工具錨與工作錨環進行對癥，確保鋼絞線平順、不打結；第三，開始張拉，整個張拉過程可以分為初始狀態、達到設計應力的15%、30%、45%、60%、75%及100%，中間持續2分鐘，同時做好千斤頂壓力及活塞外露量的記錄；第四，夾片的自動錨固，當千斤頂達到設計張力標準之后，予以回油操作，將全部鋼絞線整齊錨固在錨具內部，使得千斤頂的活塞返回到原有位置，如果出現未達到所需張力的情況，則需要繼續張力，直到達到標準要求為止。

5.外索更換

在實際施工過程中，道橋工程預應力體外索受到各類因素的影響，其結構也會出現不斷變化的情況。所以，在一定情況下，應對外鎖進行更換，這個問題需要在道橋工程設計階段就要全面考慮，無論是對外鎖進行重新張拉還是予以更換操作，都需要在操作之前對原預應力體外索進行檢查和分析，如果是使用重新張拉的方式，不僅可以使用千斤頂，還可以使用機械方式，比如對可調式的螺栓及螺旋楔塊進行調整；如果使用更換方式，需要在梁或者板處設置相應的支撐柱或者其他安全措施，確保更換外索的施工安全。此外，還需要將體外預應力保護層加以去除，并放松預應力筋，如果使用的錨具能夠支持放松錨具，則可以對錨具進行直接調整，便可以完成放松操作，如果不支持放松，就需要對鋼絞線予以加熱操作，從而將存儲的能量加以釋放。最后，對新的預應力體外索進行安裝與張拉操作，此時可以使用逐根更換的方式，即撤走一根筋時需要立刻安裝及張拉一根新的力筋。在實際工程施工過程中，如果預應力體外索在套管中且不需要更換套管時，可以對一根筋進行放松之后，再接上新的一根，直到舊的被全部抽出，新的也就緊接著全部入位，從而達到預應力的設計值。

三、結語

總而言之，道橋工程施工非常復雜，且環境事故較多，只有相關施工人員對預應力體外索的施工技術予以精準了解和掌握，才能明顯提升道橋工程整體施工效率和施工質量，從而對施工細節處予以不斷完善，有效提升道橋工程項目的經濟效益和社會效益。

（作者單位：湖北水利水電職業技術學院）