內河梁板式高樁碼頭上部結構預應力技術與施工

陳旭 龍柏秋

摘 要：文章首先闡述了碼頭預應力技術的基本概念與特點，然后以實際工程為例，對張拉設備及錨固系統、施工及安裝要點、縱橫梁施工進行了分析討論，提升了工程的質量及水平。

關鍵詞：縱橫梁施工 錨固系統 模板工程

1.碼頭預應力技術的基本概念與特點

基本理念：在碼頭上部架構縱橫梁位置進行長期預應力的施加，進而使碼頭長時間運用中荷載形成的拉應力能抵消，強化架構的抗裂性能及剛度。先張混凝土和后張混凝土不同，主要是梁體張拉預應力時間存在差異：（1）混凝土灌筑施工前先張拉預應力鋼筋；（2）在混凝土灌筑結束之后實現規定強度之后再張拉預應力鋼束。

后張預應力混凝土是一種施工現場自制構件，不用使用大型臺座，并且在重型、大跨度構件施作中具備顯著優點，但這種架構的用鋼量相較于先張構件來說要大很多。先張構件滿足不了太大跨度的需求，還要投資進行大型預制場的施工。在大面積生產標準構件的施作中，后張技術的優勢非常顯著。上方架構假若運用預應力技術就能使跨度得到增加，并且使裂縫產生的幾率降低。樁基假若運用預應力技術，就能降低樁身內力，并且促進碼頭結構受力均勻性的提升。

2.工程概況

文章的研究對象是某碼頭項目，在項目建設中，試圖運用后張預應力技術優化碼頭上部架構，結構在構件截面中保持穩定，并且結構受力應達到相關標準，進而能簡化納溪溝碼頭上部架構中人型斜撐、縱梁，進而使建設效率得到強化，減小建設工期，減小項目造價。

3.施工工藝

作業流程如下：進場復驗→安設鋼筋骨架→波紋管預埋施工→穿預應力鋼束→張拉鋼束、錨固→灌筑孔道→切割、封錨。

3.1張拉設備及錨固系統

張拉器材：壓力表、千斤頂、高壓油泵。這些器材在實際運用前，都應進行嚴格標定，并且標定施工的人員應是經驗豐富的專業人員，之后才能在施工中使用。假若器材試用期滿，或產生了部件損壞的現象，就應進行更換；若伸長值精確性較低，就應再次標定。

錨固體系：通常涵蓋張拉端和固定端錨具。安設次序如下：工作錨→千斤頂→工具錨。安設錨具時，應對準錨墊板孔口，并且拉直鋼束，上拉直之后，就可以上夾片，并且夾片的高差值應在3mm以內。工具錨一定要和張拉錨具對準，工具錨和張拉錨具之間的鋼絞線一定要具備顯著的線性。

3.2施工及安裝要點

（1）安設波紋管：在運用波紋管前，一定要仔細查驗波紋管和墊板之間的密封情況，進而使其不能產生漏漿問題，并且保證其固定牢固、定位精確。

（2）安設預應力筋：鋼絞線能在灌筑混凝土前或灌筑施工結束后，配筋編束穿入孔道，還應避免出現鋼絞線扭曲彎折的現象，安設多束鋼絞線時，應做到理順，防止出現纏絞的現象。

（3）混凝土灌筑與振搗：灌筑混凝土時，應避免振搗和波紋管接觸，并且應將波紋管架力鋼筋固定住，防止產生管道漏漿或管道線性配位的問題。

（4）張拉預應力筋：運用雙校核的方式進行張拉，并且將油表讀數的張拉應力當成是關鍵的預應力張拉指標。

（5）孔道灌漿：選用42.5級與強度更大的硅酸鹽水泥配成水泥漿，并且水灰比≤0.45，強度應≥30N/ mm2。

3.3縱橫梁施工

3.3.1施工工藝

橫梁、軌道梁及縱梁作業工序如下：作業準備→橫梁支架安設→橫梁鋼筋施作和安設→布設波紋管、埋件和穿鋼絞線→安裝橫梁模板→灌筑橫梁混凝土→養護和焊接牛腿→安設縱梁支架→預制并且安設縱梁鋼筋→布設波紋管、預埋構建、穿鋼絞線→安裝縱梁模板→灌筑縱、橫梁整體混凝土→完成養護、拆模→張拉預應力→封錨灌漿。

作業次序具體如下：施工準備→橫梁支架安裝→鋼筋制作與安裝→波紋管布設→模板拼裝→下橫梁砼澆筑→養生→縱梁支架安裝→鋼筋制作與安裝→波紋管布設→模板拼裝→整體梁砼澆筑→養生→張拉預應力→灌漿封錨。

橫梁每根是一組，并應兩次灌筑，第一次先進行下半部的灌筑施工，灌筑到184.74m，還能為下一次軌道梁的灌筑與常規縱梁進行預埋件的設置，縱梁或軌道梁應進行3對牛腿的預埋施工，一組一組進行灌筑施工，總共32組。在一個區域內的橫梁下半部建設結束之后，應開展該區域橫梁上半部、軌道梁與常規縱梁建設，縱梁或軌道梁應選擇規格1.5×1.5m貝雷片，并且安裝成貝雷梁，當作縱梁的臨時支架。

3.3.2主要施工內容及方法

（1）支架安裝

由于在橫梁建設之前，已進行了系梁與上部樁帽的建設，因此可憑借在已完成的樁帽上進行2×0.8m的預埋施工，并且貝雷梁上控制工字梁的間距是60cm，并發揮分配梁的作用，在分配梁上進行橫梁模板底模的鋪設施工，圖1是橫梁臨時支架安設示意圖。

（2）鋼筋工程

下料鋼筋之前，應仔細審查鋼筋圖紙，進而使鋼筋尺寸、型號能精確，之后就能在后方料場基于相關規范完成下料施工。

①鋼筋在鋼筋加工場進行加工，并且借助平板車直接輸送到現場綁扎施工。

②通常來說，鋼筋接頭應在內力相對不大的區域。在一個截面區域中，受拉鋼筋搭接數應在受力鋼筋1/4之內，并且受壓鋼筋搭接數應在受力鋼筋1/2之內；單面焊縫長度應在10d以上，并且雙面焊縫長度應在5d以上；套筒連接的實際長度應在35d的范圍之內，受力鋼筋接頭束應在50%以下，外露絲數完整絲口應≤1個。

（3）模板工程

模板運用規格為20 m m的竹膠板，側模與上方骨架應選擇鋼管，并且對拉螺桿應選擇φ16螺紋鋼筋，縱橫向間距一定要控制在0.90×0.70m。成形后，模板的強度及剛度應達到相關標準，外形大小一定要精確，還應保證模面光潔度及整潔度，裝拆操作應非常便捷，并且具備良好的安全性。模板內部大小的允許偏差范圍在O～5mm；軸線偏位的偏差允許范圍是在±10mm。假若混凝土強度達到設計強度75%，就能把支架與承重底模板拆卸。

（4）預應力工程

①波紋管的選擇

因為納溪溝碼頭縱梁跨度、橫梁跨度分別是11m、16m，并且布設的預應力管道線性偏差相對較小，因此運用塑料波紋管就能達到相關標準。管道一定要由結構一側穿入，并且在穿的同時進行接長操作，接口應運用大一號的管道旋轉接牢，并且接口兩頭應選擇塑料膠帶進行纏裹。

②鋼束穿束控制

后穿法適用于跨度相對較小的T梁、箱梁，并且梁體通常會在波紋管中插入較小的管道，防止漏漿被管線堵塞。若是跨度相對較大，通常會運用先穿法。

③預應力張拉作業

本工程中都有一個標準：混凝土強度達到設計強度的80%，之后才能開展預應力張拉施工，還要將張拉應力當成是核心控制參數。碼頭縱橫梁控制荷載應設置為σcon=0.75fpk= 0.75x1860=1395MPa。

④錨具夾片篩查

錨具夾片通常應針對幾何大小與硬度進行查驗，一定要符合相關標準，要是幾何大小不達標，就會出現應力集中的現象，并且假若硬度相對較大，就會出現斷絲的現象，假若硬度太小，就會出現滑絲的現象。鑒于此，在實際運用之前，應現場抽檢錨具夾片，達標之后，才能運用。

4.結束語

綜上所述，文章根據對某碼頭的分析，深入闡述了工程的上部架構作業技術及方案。工程中借助貝雷片安設成規定長度的貝雷梁，并且借助吊車實現吊裝，構成臨時支架梁體。此外，在梁體混凝土項目結束之后，一定要注意進行梁體預應力作業。運用此種施工技術及方案，能使工程的質量及水平得到保障。

參考文獻：

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