連續(xù)剛構橋建設中的體外預應力施工技術

黎 翔

（景德鎮(zhèn)市公路管理所，江西景德鎮(zhèn) 333000）

隨著時間的推移，我國大跨徑的連續(xù)剛構橋建設數(shù)量不斷增長。通過實際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，橋梁投入使用時間較短，但出現(xiàn)了多種多樣的問題，主要表現(xiàn)為梁底開裂、跨中下?lián)稀⒅髁撼霈F(xiàn)斜裂縫等問題，這些問題在連續(xù)剛構橋中普遍存在。不及時采取應對措施，會對橋梁整體的承載力以及整體結構造成極大影響。

為了徹底解決問題，應從根本上提升橋梁承載能力，需要注重體外預應力施工技術的應用，以此根治目前連續(xù)剛構橋中的各種復雜問題。

1 工程概況

國內(nèi)某地區(qū)擬定建設跨江大橋，其結構為連續(xù)鋼構，項目建設選用體外預應力施工技術。

橋梁設計時，橋的左右兩幅設計尺寸相同，可以為后續(xù)工作提供極大的便利性，方便對比在同一受力環(huán)境下，連續(xù)剛構橋的受力性能是否良好，但這種設計也存在一定缺陷，主要表現(xiàn)為無法凸顯體外預應力的優(yōu)勢。以該建設跨江大橋為案例，分析連續(xù)剛構橋建設中的體外預應力施工技術。

2 體外預應力施工技術解析

2.1 體外預應力施工技術的發(fā)展

在我國，體外預應力施工技術最早被應用在混凝土建筑物加固處理施工中。隨著時代的發(fā)展，我國專業(yè)技術人員與科研人員不斷加強體外預應力施工技術的研究與優(yōu)化，通過反復的試驗使該項技術很快被應用到橋梁的加固處理中，早期主要對鋼筋混凝土的T梁橋利用鋼槽進行加固。在不斷實踐應用中，體外預應力施工技術的優(yōu)勢逐步凸顯出來，其可以明顯改善跨徑橋梁的現(xiàn)有運營狀況，提升橋梁的承載力。

2.2 體外預應力的概念

體外預應力中的預應力指承載橋梁結構的主跨本體之外的鋼束張拉產(chǎn)生的力，鋼束的作用是在橋梁結構的本體之內(nèi)安置錨固區(qū)域。與此相反，轉(zhuǎn)向塊可以任意安置在橋梁結構的體內(nèi)或體外，二者之間并沒有本質(zhì)方面的區(qū)別。

通常情況下，體外預應力的構成部分較多，主要包含體外預應力孔道管、漿體、錨固體系以及轉(zhuǎn)向塊等。體外預應力在不斷實踐應用與發(fā)展過程中，逐步形成兩種不同的體系發(fā)展。

（1）由普通的鋼絞線外包HTPE防護的體外索。

這種體外預應力屬于黏結體外預應力體系，主要優(yōu)勢為施工過程中可以將其設置在孔道管的結構體外，方便檢車與控制管道的安全，減少預應力摩阻損失。

（2）由單根無黏結鋼絞線外包HDPE防護的體外索。

屬于無黏結體外預應力體系的一種，主要優(yōu)勢為能夠有效地減小單根無黏結筋的損失，具有耐腐蝕性與安全性，重新調(diào)整預應力的數(shù)值時，可以更換預應力筋[1-2]。

2.3 體外預應力結構體系的組成

體外預應力結構體系在我國橋梁建設、建筑工程中應用較為廣泛，主要被應用到預應力混凝土結構的重建、加固以及維修中，同時還能夠在預應力混凝土結構或施工臨時用鋼索中應用。

體外預應力是一種結構較為復雜且樣式豐富的體系，其主要組成部分多種多樣，主要包含預應力索、錨固系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向裝置、定位裝置、減振裝置等。

體外預應力結構體系構造如圖1所示。

圖1 體外預應力結構體系構造

3 連續(xù)剛構橋中建設中的體外預應力施工技術應用

在連續(xù)剛構橋建設中應用體外預應力施工技術，可以有效地減少界面尺寸，在實際施工中將預應力筋布置在界面外，有效保證連續(xù)剛構橋中混凝土施工質(zhì)量與施工安全，減少工作量，提升施工效率。

結合實際工程案例，對連續(xù)剛構橋建設中的體外預應力施工技術應用進行分析。

3.1 體外預應力施工準備

（1）針對已經(jīng)安裝完成的預應力管道、轉(zhuǎn)向器等進行復檢，確認內(nèi)部暢通無阻，在檢查過程中發(fā)現(xiàn)雜物時，必須做好清理工作，保障鋼絞線的施工有序開展。

（2）檢查布索通道，確認其是否滿足設計要求，清除對布索有影響的障礙，移走對布索有影響的其他設施[3-4]。

（3）在通道內(nèi)部按照設計要求與相關的規(guī)范設置墊層，墊層材料主要以塑料為主。

（4）打磨預埋鋼管，避免穿索或張拉過程對鋼絞線造成損傷。

（5）在自由跨度較大的位置科學合理地搭設支架，為后續(xù)的施工提供便利。

（6）嚴格按照施工標準校準千斤頂與壓力表，以線性方程為依據(jù)對張拉過程中的每一級張拉力對應的壓力讀數(shù)進行計算，并且做好記錄與標記。

3.2 體外預應力施工流程

體外預應力施工流程如圖2所示。

圖2 體外預應力施工流程

3.3 下料、編號以及穿束

本工程案例中，受施工場地影響，實際施工過程采用放索盤實施放索，通過人工將鋼絞線牽引至箱外支架處，利用滑輪轉(zhuǎn)向?qū)摻g線送入箱中。下料過程中，應嚴格控制下料長度，在箱中下料，必須將鋼絞線平鋪于箱梁中進行放索，保證每根體外預應力索的長度保持一致，有效將下料誤差控制在20 cm之內(nèi)，為后續(xù)控制千斤頂提供有利的條件。

穿束施工是體外預應力施工技術的重點環(huán)節(jié)，在穿束施工過程中，必須做好鋼絞線的保護工作，以免在穿束過程中對鋼絞線表面涂層造成破壞，對其質(zhì)量以及后續(xù)的防腐能力造成影響。

在穿束施工過程中，每完成一根鋼絞線的穿布，均必須做好編號和保護工作。完成全部鋼絞線的穿布后，以其工作和松弛長度及仲長值為依據(jù)將表面PE套剝除，確保張拉范圍內(nèi)的所有PE套剝除后，確認所有PE套部分是否全部進入錨杯中。

3.4 錨具與夾片安裝

體外預應力施工技術中，必須保證錨具安裝能夠與孔道對中，每條鋼束保持平順，有效避免鋼束扭絞交叉。安裝錨具與夾片前，對相關的材料配件進行清洗，保證其清潔度，更好的錨固作用能夠達到預期效果。

3.5 鋼絞線預緊

體外預應力施工技術中，鋼絞線的最大長度可以達到340 m，鋼絞線中設置的支點數(shù)量較少，支點之間的距離最大可以達到50 m。在實際施工過程中，為了保證鋼絞線均勻受力，應對所有的鋼絞線做好預緊施工，確保所有的鋼絞線均勻收緊，保證整根鋼絞線并未有明顯的松弛或受力不均勻的情況，更好地發(fā)揮體外預應力施工技術的優(yōu)勢與作用[5-7]。

3.6 預應力張拉

體外預應力施工技術中，預應力張拉被稱為整束張拉，整個施工過程必須分級進行，且每級的張拉力不能超過實際張拉值的1/5。每完成一級的張拉后必須要檢查錨固點、轉(zhuǎn)向點的實際情況，確保在張拉過程中是否出現(xiàn)裂縫或較大的變位。張拉過程中發(fā)現(xiàn)問題時，應在第一時間內(nèi)停止施工，找出具體的原因后科學制定處理措施，問題完全解決之后，方可繼續(xù)施工。

整個預應力張拉施工過程中，應設置統(tǒng)一指揮部、監(jiān)控部，實現(xiàn)對于整個施工過程的實時監(jiān)控，實現(xiàn)施工的統(tǒng)一，有效提升施工效率與施工質(zhì)量。

3.7 防護裝置安裝與封錨

預應力張拉施工中當每完成一跨的鋼絞線張拉后，應及時對多余的鋼絞線進行切割處理，切割長度要封錨鋼帽的深度確定。完成切割處理后需要進行防護裝置的安裝，安裝完成后要進行防腐處理，有效抵御外界因素的影響，提升質(zhì)量，延長使用壽命。完成上述施工后安裝防護罩。

4 結語

連續(xù)剛構橋建設中的體外預應力施工技術的應用，可以實現(xiàn)施工效果與施工質(zhì)量的全面提升，具有施工便利、成本較低、便于檢修等顯著的優(yōu)勢。根據(jù)實際工程案例使用該項施工技術進行分析，為相關從業(yè)者提供參考，推動體外預應力施工技術的不斷優(yōu)化與發(fā)展。