市政橋梁工程中的預應力施工技術探討

賈瑞廣

摘要：隨著社會經濟的迅速發展，市政橋梁工程作為城市迅速發展中的重要組成部分，其施工質量能否得到保障，將直接關系著城市的發展及人們的日常生活。在整個市政橋梁工程施工中，預應力施工技術的應用，在提高橋梁施工水平、縮短施工時間方面有著極其重要的作用。在此，本文針對市政橋梁工程中預應力施工技術這一問題，做以下論述。

關鍵詞：市政橋梁;預應力;施工技術;質量防范

在市政橋梁建設過程中，預應力混凝土構件在工程中應用非常廣泛，它在減輕結構自重，提高抗震、抗裂能力，充分發揮材料的強度，改善構件受力性能和擴大鋼筋使用范圍等方面都具有良好的效果。所謂的預應力混凝土，就是事先人為地在混凝土或鋼筋混凝土中引入內部應力，且其數量分布能將使用荷載產生的應力抵消到一個合適的程度的配筋混凝土。但是在預應力混凝土張拉中常常會出現各種質量問題，如梁預應力施工過程中損失過大、空心板梁張拉后梁端頂底板中間部位出現縱向裂縫、梁端底部砼破碎等，給工程質量帶來了隱患。因此，要提前做好施工方案設計，嚴格控制施工質量，才能有效預防弊病的發生。本文將對預應力張拉施工工藝展開探討。

一、預應力混凝土結構的優缺點

預應力混凝土結構具有以下優點：

（1）提高了構件的抗裂度和剛度。對構件施加預應力后，使構件在使用荷載作用下可不出現裂縫，或可使裂縫大大推遲出現。

（2）節省材料，降低自重，預應力混凝土采用高強材料，可以在減小構件尺寸的情況下節省鋼材和混凝土用量，降低了結構自重。

（3）減小梁的豎向剪力和主拉應力。這有利于減小梁的腹板厚度，使混凝土梁的自重進一步減小。

（4）結構質量安全可靠。施加預應力時，鋼筋束與混凝土都同時都到了一次強度檢驗，保證在使用過程中的安全可靠。

（5）此外，預應力還具有提高結構的耐疲勞性能。

預應力結構也有一些缺點：其一，工藝復雜，對施工質量要求較高。其二、需要有專門的設備，如張拉機具、灌漿設備等。其三、預應力上拱度不易控制。它會隨著混凝土徐變的增加而變大，如果上拱度很大，將造成橋面不平順。

二、預應力施工

1、張拉前的準備

根據設計意圖，對預應力施工圖進行全面深入的了解，根據并施工特點對非預應力筋、混凝土及模板等各施工工序進行技術交底，保證預應力與非預應力等工種之間相互配合密切。

預應力張拉工作開始前，對從事張拉工作的人員進行專門技術培訓和安全生產教育，操作人員必須熟記張拉程序和機械操作規程，熟悉機械性能，并進行以下工作。

（1）所有用于預應力的千斤頂應專為所采用的預應力系統所設計，并經國家認定的技術監督部門認證的產品。

（2）張拉機具必須選擇與錨具相配套機具，進場時進行檢查和校驗，千斤頂與壓力表應配套使用并進行校驗，以確定張拉力與壓力表讀數之間的關系曲線，所用壓力表的精度不得低于1.5級;校驗千斤頂用的試驗機械測力計的精度不得低于2%。

（3）千斤頂的精度應在使用前校準。千斤頂一般使用超過6個月或200次，以及在使用過程中出現不正常現象時，應重新校準。測力環或測力計應至少每2個月進行重新校準，并經監理工程師認可。

（4）張拉前應對混凝土構件進行檢驗，外觀尺寸應符合質量標準要求，構件強度必須滿足張拉強度。

（5）檢查孔道是否暢通，無水分和雜物，然后按圖紙要求穿好鋼索。

2、張拉步驟

穿束→安裝錨具→施加預應力→施加控制應力（持荷2min）→錨固。

（1）清除錨墊板上的水泥漿，先將鋼絞線穿入錨環，錨環與錨墊板上的中心對齊。

（2）將夾片放入錨環，夾片放好后用手錘輕敲，使夾片進入錨環內，并保證3片夾片的頂面平齊;在千斤頂就位后，調整千斤頂的位置，使管道、錨環，千斤頂處在一條軸線上。

（3）工具錨具、夾片安裝對中，界面平整無雜物、油污。

（4）張拉順序：預應力鋼絞線張拉時，為防止發生由于構件截面受過大的偏心壓力導致梁體出現較大的側彎現象，在分批張拉時，后張拉的一批預應力鋼筋混凝土所產生的彈性壓縮會使先張拉鋼絞線的預應力值降低。施工就按圖紙施工（張拉順序為N1、N3、N2、N4;左右對稱分階段張拉），采用兩端對稱張拉。

（5）張拉程序：即0→初應力（15%）→100%（持荷2min錨固）。

（6）初始張拉：兩端同時張拉至初應力（15%），在千斤頂上劃好標記，作為測量鋼絞線伸長量的基點。

（7）施加張拉力，人員根據分工部位就位后開始施加張拉力。根據規范要求，張拉過程需要增加一個30%的級別，測量伸長量，作為鋼絞線在初應力伸長，然后逐漸加荷使張拉應力接近控制應力時，兩端同時張拉至控制應力，加載后應測量伸長量并用對講機與另一端聯系，互報油壓表的讀數作為核算孔道摩阻率的依據。

（8）持荷：在兩端同時張拉至控制應力后，持荷2min，使預應力鋼絞線在錨固前便完成部分徐舒，以減少鋼絞線錨固后的應力損失。

（9）校核伸長量：規定1.06 > >0.94 為合格，否則，分析原因并予以調整。

（10）一端首先補足張拉至控制應力后，測量鋼絲伸長量并作好記錄，然后回油，使夾片回縮，完成自錨，再測量鋼絞線回縮量，在測得鋼絞線伸長量后，千斤頂回油至初應力，再測鋼絞線伸長量，然后算出鋼絞線內縮量，最后千斤頂回油至零，另一端同樣補足張拉并頂錨。

三、施工中出現的問題及處理

1、穿束困難

孔道成型后，就需要進行穿束工作，如果孔道偏離了設計位置，會造成孔道不圓順，甚至出現彎折;如果波紋管受到一定的外力擠壓而變形，會導致孔徑變形;在穿束過程中認為造成混凝土塊、鋼筋頭等異物堵塞孔道;施工人員穿束方法不當，穿束時戳傷波紋管的內壁，會導致波紋管翻卷堵塞孔道，這些原因都會導致穿束困難。

為了避免出現這些問題，在穿束前，可以用橄欖球在孔道內來回拉動，可以清楚孔道內的部分雜物;在穿束過程中，應該規范方法，如果人工穿束不能達到要求，可以采用機械牽引穿入，在孔道輕微變形的情況下是可行的，在條件允許的情況下，采用混凝土澆筑前，采用混凝土澆筑前先穿入鋼束的方法;當孔道的直徑比較小時，可以在孔道堵塞的位置鑿一個孔，并對管道進行相應的處理，當穿好預應力筋后，再進行修補。

2、預應力筋張拉實測伸長值超過規范要求

規范中規定，預應力筋的實測伸長值與理論伸長值的偏差不得超過±6%，但是在實際情況中，往往不能滿足這一要求，主要是因為預埋的管道不順直，或局部凸起，導致預應力筋與管道壁的摩擦阻力增大;預埋管道局部漏漿，部分預應力筋被漏漿粘接牢固，導致伸長值基本為零，使得總伸長不足。

為了避免這些問題，在發現問題后，要暫停施工，及時采取措施予以糾正：在預埋預應力筋管道時，對每個坐標位置都要嚴格按照設計數據準確定位，牢固可靠，且定位間距不宜大于40厘米，整個管道線形要保證圓滑順直。并在混凝土澆筑振搗時要特別注意振搗棒不得直接碰撞管道，以免使預埋管道發生位移。采用先將預應力筋穿入管道而后澆筑混凝土的施工方法時，在混凝土澆筑和振搗時要特別注意保護管道，以免將管道振漏。可派專人負責每隔10―20min將各束預應力筋作推拉活動，直至最后澆筑的混凝土達到初凝。

四、結語

預應力張拉工藝的施工質量好壞直接影響到橋梁的質量和使用安全，只有按照規范要求，科學合理的設計施工方案，嚴格控制施工過程中的各環節，對每道工序都高度重視，才能及時發現問題并解決問題，有效的預防弊病的發生，確保工程質量符合使用要求。

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