預應力施工技術在大偏坡橋梁工程中的應用

吳學偉

摘要：以貴州雙龍航空港經濟區雙龍北線道路工程中的大偏坡橋梁作為研究案例，探討預應力施工技術在橋梁工程中的具體應用。研究結果表明：工程經預應力施工技術施工后，取得了較為理想的施工效果。預應力施工技術能夠有效提高工程的強度性能，避免竣工后的橋梁開裂問題。

關鍵詞：預應力，市政道路橋梁，施工，應用

中圖分類號：U445.57?文獻標志碼：A?文章編號：2095-5383（2020）01-0037-03

Abstract：Taking the large slope bridge engineering in the north route of Shuanglong Airport Economic Zone in Guizhou as a case study，the concrete application of prestressing construction technology in bridge engineering was discussed in this paper.?The research results show that after the project is constructed by prestressing construction technology，the ideal construction effect has been achieved.?The prestressing construction technology can effectively improve the strength performance of the project and avoid bridge cracking，which is worth promoting.

Keywords：prestressing force，municipal road and bridge，construction，application

預應力施工是工程施工時在承重結構內部中加入預拉應力筋的一種施工方法，在工程竣工投入使用后，能夠抵消一部分來自外界的壓力，從而達到減輕載荷及增加橋梁穩定性的目的。本文結合工程實例，對預應力施工技術的具體應用展開討論，希望能夠有效地提高工程強度，避免橋梁開裂的問題，取得較為理想的施工效果，并為類似工程提供參考。

1?工程概況

本工程是位于貴州雙龍航空港經濟區雙龍北線道路工程中的大偏坡橋梁，橋梁起點樁號為k5+346，終點樁號為k5+888，全橋長542 m，雙幅6車道，單幅橋梁寬16 m，共由6聯橋梁組成，左幅跨徑布置為40×2 +（32.5+37.5）+（40+70+40）+（32.5+37.5）+40×2+40×2=530 m，右幅跨徑布置為40×2+32.5×2+（40+70+40）+37.5×2+40×2+40×2=

530 m，工程運用了預應力施工技術，箱梁斷面采用單箱雙室。以下以工程中的預應力施工技術作為研究核心，著重探討其技術的施工路徑。

2?預應力施工技術在大偏坡橋梁工程中的應用

2.1?預留孔道

在本工程預應力施工中，圓型鋼束管道為金屬波紋管，在施工前通過全面測量，確定了波紋管孔道的尺寸和實際位置，為降低后期預應力張拉的摩擦力要保證孔道平順，并在端部預留出相應的垂直孔道。預應力管道通過定位鋼筋進行固定連接，使其緊固在模板中的設計位置上，避免在混凝土澆筑時發生位移和變形，定位筋間距控制在0.5 m左右。預應力臺座正立面，如圖1所示。

在波紋管接頭的位置，采用大直徑級別的同材質、同類型管道進行連接，其長度控制在連接管道內徑的5～8倍，保證連接的緊固性，避免在混凝土澆筑時發生轉動或者位移，進而更好地保證預應力橋梁施工質量。管道端部用紗布堵死，避免在混凝土澆筑時發生滲漏。在具體連接過程中，要盡量避免焊接火花落在波紋管道中，并對波紋管道的質量進行檢查，如果存在裂縫及時更換或用膠帶包捆處理，避免發生滲漏漿液，混凝土澆筑完成后，可立即抽出塑料管導管，并穿入鋼絞線[1]。

波紋管應設壓漿孔，并在最高點合理布置排氣孔，在最低點的位置則要合理布排水孔，且為保證排氣和排水的效率，內徑不能小于20 mm，管道和管道之間的連接盡量采用金屬扣件或塑料扣件。管道在模板中完成安裝，并設置端蓋，避免雨水或者其他雜物進入管道內。

2.2?預應力筋制作及安裝

預應力筋制作和安裝是預應力施工技術在市政道路橋梁工程中應用的重中之重，對后續施工有很大影響。因此，選擇的預應力筋要符合國家規定的技術規范，并具有出廠合格證和質量說明書。在進場前還要進行全面檢查，確認達到設計要求后才能將其應用在施工中。具體而言，可以從以下幾個方面入手：

第1，在混凝土澆筑之前，先把鋼絞線穿入波紋管中。

第2，為滿足后續施工要求，在鋼絞線下料時，必須按波紋管的設計長度和張拉設備的長度要求進行合理下料。通常情況下，為滿足施工要求，鋼絞線下料的長度應超出設計長度5～10 cm，下料鋼筋應采用砂輪機切割。

第3，鋼絞線切割完成后，按照施工要求和施工工序理順擺放，并且相同孔道要進行整束穿過操作。

第4，為保證提升穿束的效率，避免發生鋼絞線堵塞，在穿束時要采用人工輔助機械設備牽引穿束的方法，保證束端部的平順性，避免在穿束過程中發生刮破管壁的問題。

第5，穿束完成后，還要對墊板喇叭口進行堵塞操作，避免在混凝土澆筑時，溢流出的混凝土漿液進入波紋管管道，喇叭口外部的鋼絞線應當用透明膠帶多密封處理，避免混凝土進管道污染鋼絞線[2]。

2.3?張拉

在預應力張拉之前，需要對鋼絞線進行全面檢驗，檢驗內容包括：鋼絞線的質量、性能、規格、尺寸、抗拉強度等，確保各項鋼絞線的各項參數和指標都符合要求后，才能進行張拉操作。后張預應力筋斷絲、滑移限制情況如表1所示。

根據預應力筋的抗拉強度和工程施工特性，選擇與之相適的張拉設備，確定張拉應力。在進行錨具安裝時，要先檢查錨墊板上的氣孔是否通暢，如果存在堵塞情況，則要進行疏通，檢查預應力管道中是否存在漏漿粘結預應力筋的問題，如果存在則要及時清理，把鋼絞線上所附的雜質清理干凈后再進行安裝。在進行限位板安裝時，要注意工作錨孔定位的精度[3]。預應力施工技術在市政道路橋梁工程中應用時，鋼絞線直徑公差都存在一定的差異，在具體應用過程中，需要結合張拉的實際情況，選擇合理的限位尺寸。

當預應力梁體的強度達到設計強度90%以上，且養護時間不低于7 d，才能進行預應力鋼束張拉，在張拉時要盡量采用2段同時張拉的方法，伸長量誤差控制在±6%之間，鋼絞線張拉錨下的控制力

σk=1 395 MPa，按照編號張拉的順序進行兩端對稱張拉[4]。

2.4?預應力筋張拉程序及順序

在本工程預應力張拉過程中，初始應力值調整為6，應當是張拉控制應力σcon的10%～25%，伸直值應當在初始應力時就進行測量，除量測實際伸長值之外，還應到加上初應力的推算伸長值，具體計算公式如下：

ΔLS表示預應力筋張拉的實際伸長值，mm，ΔL1表示從初應力至最大張拉應力間的實測伸長值，mm，ΔL2表示初應力以下的推算伸長值，mm，在本工程應力中，ΔL2采用相鄰級的伸長值。

當預應力達到相對穩定值后才能進行錨固，如果在施工中采用了夾片式錨具，則當夾片錨固后，要保證頂部的平齊性，相互之間的錯差控制在2 mm以下，深處錨具外部的高度應當控制在4 mm以下。錨固張拉完并經過檢驗合格后，才能切除端部多余的預應力筋，切割時要采用專業的砂輪鋸進行切割，不能采用電弧切割，避免損傷。切割完成后預應力筋的外漏長度應當控制在30 mm以下，但不能低于預應力筋的1.5倍，預應力筋張拉完成后，還要對混凝土做封錨處理，如果需要長期外漏在空氣中，則要做防銹蝕處理，避免發生較大腐蝕[5]。

此外，在預應力張拉過程中，受到多種因素的共同影響，容易發生鋼筋斷裂或者滑絲等問題，從而影響預應力施工質量，為避免此類問題的發生，應當切實做好以下幾點：

第1，在預應力張拉前，需要先對張拉設備、錨具、預應力筋等進行全面檢查，發現問題及時處理，以保證張拉效果。

第2，及時矯正千斤頂和游標卡尺，保證預應力張拉數值的準確性，確保其時刻處于良好的工作狀態，避免發生誤差超標現象。

第3，保證各項錨具尺寸的正確性，提升加工精度。對錨環、錨塞的尺寸進行全面檢查，預應力筋在使用之前，還要進行合理檢查，確認達到設計要求后才能應用到施工中。

第4，保證錨具安裝位置的精度，錨環等必須和孔道中心線垂直，且錨具的各個中心線都要和孔道中心線相互重合[6]，以保證施工的質量。

第5，如果在冬季施工，尤其是外界溫度比較低時，鋼絲的性能會發生不同程度的變化，如：鋼絲的伸長率會有所減少，彈性模量則有所提升，因此，需要做相應的處理，或者避免冬季施工，在正常溫度下進行預應力施工。

2.5?孔道壓漿及封端

當預應力張拉錨固結束之后，要立即進行孔道壓漿處理，并盡量在48 h內完成壓漿操作，否則需要進行鋼筋銹蝕操作，在進行后張拉預應力孔道壓降過程中，必須采用專用的壓降材料做壓降處理。在選擇水泥時，可采用穩定性高、強度等級不低于

42.5 MPa的普通硅酸鹽水泥。外加劑和水泥之間要具有較強的相容性，并且不能含有氯鹽、硝酸鹽等。減水劑應當采用高效減水劑，并且滿足GB 8076—2008《混凝土外加劑規范》中的要求，保證減水效率在20%以上，在進行孔道壓降處理中，每個工作要預留出3組尺寸為40 mm×40 mm×160 mm的試件，灑水養護28 d后進行抗壓強度、抗折強度試驗。當孔道壓漿結束后，還要及時對錨固端進行封閉保護和防腐處理。進行封錨的錨具，應當在完成壓漿后對梁端混凝土進行鑿毛處理，并把周圍對混凝土浮漿鑿出清洗干凈，重新澆筑封錨混凝土。封錨選擇的混凝土強度，應當不低于構件的強度。

3?預應力施工的質量保證措施

在將預應力施加到錨固后封端的過程中，要避免操作人員于錨具的正前方活動。張拉的時候，無論對于伸長值的測量，抑或工具錨的拆卸，都要確保工作人員處在千斤頂的側面，防止非施工人員出現在張拉區域之內。由張拉開始至孔道壓漿完成，在這整個過程中要避免對錨具、鋼絞線進行敲擊[7]。張拉的時候如果存在著張拉設備運轉聲音不正常的問題，則要進行停機檢查及維修。最后，要保證最大油壓之下5 min之內不得出現漏油，否則要盡快進行維修。

4?結語

本文結合工程實例，分析了預應力施工技術在市政道路橋梁工程中的應用，分析結果表明，預應力施工技術具有目前市政道路橋梁施工應用的主流技術，具有非常廣泛的應用前景，但預應力施工技術工序比較多，任何一道工序發生問題，都會影響總體施工質量。因此，在采用此項技術時必須嚴格按照相應的規范和工藝進行施工，才能最大限度地保證施工質量。

參考文獻：

[1]張升茂.預應力技術在道路橋梁施工中的應用研究[J].工程建設與設計，2019（10）：153-154.

[2]林宇輝.預應力技術在公路橋梁施工中的優化應用策略[J].綠色環保建材，2019（4）：118，121.

[3]朱建平.預應力技術在大跨連續梁施工中的應用[J].建筑施工，2019（4）：596-599.

[4]李梅.道路橋梁施工中預應力的應用[J].工程技術研究，2019，4（2）：213-214.

[5]齊同曉.混凝土橋梁預應力施工技術研究[J].長沙航空職業技術學院學報，2019（1）：74-76.

[6]沈高.箱梁預應力智能張拉施工技術[J].南通職業大學學報，2018（4）：101-104.

[7]徐猛.闡述道路橋梁預應力混凝土施工技術[J].綠色環保建材，2018（12）：135-136.