高速公路橋梁工程預應力施工技術與實施要點

彭延洪

(江西省宏發路橋建筑工程有限公司，江西 南昌 330029)

1 預應力施工技術

預應力施工技術是1928年法國工程師研發出來的一種施工技術，最早開始應用在鋼筋混凝土結構，在鋼筋混凝土結構未承受外界荷載前，預先對鋼筋混凝土結構進行張拉，讓鋼筋混凝土結構產生一定的預應力，將其正式投入使用后，鋼筋混凝土結構的預應力可以抵消部分外部張拉力，達到延長鋼筋混凝土裂縫出現的時間，提高鋼筋混凝土結構的承載力。預應力施工技術可以分為先張法預應力和后張法預應力兩種，先張法預應力技術是利用臺座或者模板的支撐張拉預應力筋與鋼筋混凝土綁扎在一起，混凝土澆筑硬化達到一定設計強度要求后釋放預應力筋，從而給鋼筋混凝土增加預應力。這種先張法預應力施工技術主要應用在生產預制預應力混凝土構件；后張法預應力技術是在鋼筋混凝土構件預埋預應力感到或者粘貼預應力筋，然后澆筑混凝土，在鋼筋混凝土構件達到設計的強度后，可以使張拉預應力筋達到施加預應力的作用，后張法預應力技術通過有粘結或者無粘結的方式實現預應力的張拉。為了提高張拉效果，一般采用強度超過1 860 MPa以上的預應力筋，預應力強度可以達到1 000～1 320 MPa。預應力施工技術，可以有助于提高建筑結構的強度、抗裂性能、耐久性以及剛度；擴大構件的性能，混凝土結構的抗裂性能、耐久性提升后，可以應用在對抗腐蝕、防水性能比較高的環境下，提高了構件的適用范圍。在同等構件強度下建筑構件的橫截面積減少，結構的預應力增加，可以減少建筑材料的使用。

2 高速公路橋梁工程預應力施工技術與實施

2.1 工程介紹

某高速公路橋梁全長115 m，橋面寬40 m，橋梁為三跨連續鋼結構，橋跨設計為32 m+50 m+33 m，樁基采用鉆孔灌注樁，樁基長度為51.2 m，樁基鉆入巖層深度為8 m，橋梁梁體為預應力箱梁，橋梁設計為”V“型預應力墩身，和蹲座形成一個整體，蹲座高2.4 m，墩壁傾斜度是40°，傾斜長度為6 m，厚度為1 m。墩壁設計角鋼骨架，并在骨架內設置32根預應力粗鋼筋，下端固定在墩座，上端固定在箱梁底部，與箱梁底部的縱向預應力鋼筋形成倒三角形結構，橋梁采用后張法預應力施工技術。

2.2 施工流程

該橋梁橋體采用預制箱梁結構，混凝土采用C50，按照《預應力混凝土用鋼絞線》CB/T 5224-2014的標準選擇合適的鋼絞線，鋼絞線的抗拉必須達到1 860 MPa，張拉應力不能超過預應力筋強度的0.75。預制箱梁結構施工工藝流程如下：施工準備—→清理臺座、底模—→安裝鋼筋、波紋管、錨具—→安裝模板—→澆筑混凝土—→混凝土養護—→預應力筋穿束張拉—→壓漿及封錨—→養護。

2.3 施工技術要點

(1)施工準備

施工前，需要做好施工材料、施工設備、施工場地的準備工作，檢查施工現場的材料是否合格，檢驗合格后做好相應的存儲；施工設備入場后需要檢查其性能是否符合施工要求，設備的型號是否符合施工要求。地基基礎做好壓實、硬化，避免下沉。

(2)清理臺座、底模

根據預制箱梁結構的施工要求，設計橋梁的臺座和底模，在底模安裝前，需要清理現場的雜草、污漬、碎石，以免影響到底模的安裝。

(3)安裝鋼筋、波紋管以及錨具

預制箱梁結構體積大，在施工前，需要將箱梁結構所需的鋼筋加工制作，并預留箱梁吊裝孔、泄水孔以及防撞墻鋼筋。鋼絞線編束，并套入到波紋管，用井字型支架固定。鋼束端頭預埋錨具，外箍螺旋筋，安裝后，檢查波紋管是否存在裂縫或者劃傷，必須確保波紋管質量。

(4)安裝模板

模板采用鋼模板， 包括內模和外模兩部分， 安裝順序為：兩頭端模——內模外側——外模側邊，安裝好后需要調節模板的位置，確保模板位置符合施工要求。

(5)澆筑混凝土與養護

澆筑前，需要檢查預應力套管是否完好無損，內部有沒有堵塞。確定符合要求后，利用軌道車和龍門吊將混凝土運輸到澆筑位置，先澆筑預應力箱梁的底板，然后澆筑側板最后澆筑頂板。在澆筑的時候，還要利用振搗棒進行振搗，提高混凝土的密實度，在振搗的時候，盡量避免碰觸到金屬波紋管。混凝土澆筑后還需要灑水、鋪草袋、養護劑等方式養護7～15 d。

(6)預應力筋張拉

預應力筋張拉是預應箱梁結構施工的關鍵環節，當混凝土硬化后強度達到設計強度的85%以上則可以開始張拉預應箱梁。預應力采用分級施工方式，施加初始應力為0，初應力為0.1，超應力1.05，并保持2 min，并測量鋼絲伸長量，將其誤差控制在1%左右。張拉混凝土構件的時候，需要注意鋼絞線的受力情況，避免鋼絞線承受較大拉力導致斷裂。預應力張拉結束后1～2 h才能進行壓漿。如果出現冒泡，需要及時進行處理，并做好封堵工作。

3 結束語

預應力施工技術作為近年來建筑工程廣泛使用的施工技術，有助于建筑結構的剛度、抗裂性能和穩定性，延遲建筑結構的使用壽命。在施工過程中，必須嚴格按照橋梁預應力施工技術的施工流程，做好施工準備、清理臺座和底模、安裝鋼筋和波紋管、安裝模板、澆筑混凝土和養護以及做好預應力筋張拉工作，確保橋梁施工質量。