市政橋梁工程中預應力張拉施工技術

魏斌建，趙 平

陜西路橋集團有限公司，陜西 西安 710000

城市的快速發展加快了城市道路和橋梁的建設，同時對市政橋梁的施工提出了更高的要求。為了提高混凝土結構的承載能力，預應力施工技術被廣泛應用。施工單位在市政橋梁的施工中，要根據橋梁的特點制訂合理的施工方案，嚴格控制預應力鋼筋的施工質量，優化施工技術，提高橋梁的建設質量。

1 預應力施工技術概述

預應力技術是市政橋梁建設中所使用的重要技術手段，指將拉應力提前施加在結構中，結構構件由于受到了拉應力而發生相應的形變，并承受結構的荷載，從而提高結構的承載能力，延長使用壽命。預應力張拉技術是一項關鍵而有難度的技術，如果在張拉預應力鋼筋的過程中出現偏差，會嚴重影響結構的強度，降低橋梁的建設質量，更嚴重者甚至會導致橋梁的坍塌和損壞。

預應力施工技術分為先張法和后張法兩種，兩種方法各有優缺點，要根據結構物的具體形式和受力情況來選擇相應的施工技術。在市政橋梁中運用預應力施工技術，不僅可以提高橋梁的抗震性能和承載能力，還能在一定程度上減少結構裂縫的產生。另外，利用預應力施工技術，還能提高結構的剛度，提高結構抵抗變形的能力。

2 預應力張拉施工的原則

2.1 確保橋梁的安全性

橋梁預應力張拉施工雖然比較簡單，但是危險性也較大。安全性是橋梁施工的關鍵和核心，在進行橋梁預應力張拉施工時要重點清理現場的機械，保證施工的安全性，確保施工人員的生命安全。千斤頂是橋梁預應力張拉施工的關鍵機械，要嚴格控制其升降速度及張拉應力，明確張拉現場的安全制度，進一步提高施工的安全性。

2.2 選用合理的預應力鋼束和錨具

在進行預應力鋼筋的張拉施工前，要根據設計圖紙及施工現場實際情況明確預應力鋼束或者鋼絞線的型號和類型，選用時要查看其合格證，確保預應力鋼束或鋼絞線的正規性，保證其受力性能。另外，要根據設計圖紙制訂合理的預應力鋼束施工計劃，提高施工的質量和效率。

預應力鋼束在施工時用到的錨具較多，為了保證施工的安全和質量，需要嚴格按照規范和設計要求選用合格的錨具。現階段，市政橋梁施工中用到的錨具主要有摩阻錨具和機械錨具，由于摩阻錨具在施工中應用相對比較簡單一些，因而在市政橋梁預應力張拉施工中應用較為廣泛，但是相對于機械錨具而言，摩阻錨具在安裝和連接時存在一定的難度。因此，施工單位在選用錨具時要根據具體的項目分析進行選擇，提高市政橋梁的施工安全。

2.3 及時養護管理

預應力橋梁施工完成后要及時進行混凝土結構的養護處理，保證橋梁結構的濕度，在遇到鋼筋銹蝕及外露的情況時要及時處理，定期查看橋梁的破損及病害情況，清理橋面的雜物，避免橋梁受外界環境及其他不良因素的影響而被破壞，進而提高市政橋梁的使用性能，確保橋梁的安全性和穩定性，延長其使用壽命，為人們的安全出行保駕護航。

3 預應力張拉施工的技術要點

3.1 預應力管道布置及鋼筋定位綁扎

預應力管道的布置是預應力橋梁結構設計的關鍵，在進行管道的布置時應該嚴格遵循規范要求和設計要求，根據設計圖紙進行嚴格的下料制作。一般來講，市政橋梁中的預應力結構有空心板、箱梁、T梁等，均需要在預制廠加工完成，然后運送到施工現場進行安裝。安裝時，要根據圖紙要求進行預制底座的綁扎，提高結構的穩定性。布置預應力管道時，應該根據結構的受力要求設置波紋管，并利用鋼筋綁扎將其固定；在管道不規則處或者彎曲處，應將綁扎鋼筋加密，進而保證波紋管的穩定性。

在進行預應力鋼筋束及鋼絞線的綁扎和焊接時，要注意保護波紋管的完整性，不要讓焊接的火花破壞波紋管，可以在焊接鋼筋時放一個濕的擋板來阻隔火花與波紋管的接觸，進而避免對波紋管產生損壞。另外，對于定位鋼筋的綁扎，要嚴格控制好綁扎間距，一般應該控制在50cm左右。并且，待混凝土澆筑完成后3d左右，方可進行預應力鋼束或者鋼絞線的穿孔工作。端頭處需要預留出一定長度的預應力鋼束或鋼絞線，以便進行后續的鋼筋張拉工作。

3.2 混凝土的澆筑

在進行混凝土澆筑前，要檢查預應力鋼筋，確保鋼筋位置的準確性，檢查無誤后，方可澆筑混凝土。混凝土的澆筑一般采用輸送管直接連接布料機的方式進行，為了確保混凝土澆筑的全面性及完整性，應該根據橋梁結構形式確定布料機的位置，進而保證混凝土的澆筑質量。預制橋梁結構需要采取連續澆筑的方式來保證混凝土的整體性和強度，如有需要分開或分片澆筑的情況，間隔時間不應超過6h。為了確保混凝土的強度，要采取邊振搗邊澆筑的方式，采用分層振搗的方法，避免氣泡的產生。對于梁端等預應力比較集中的地方，要強化澆筑振搗，分層澆筑、分層振搗，合格后方可進行下一道工序，進而保證橋梁的整體性及穩定性，提高結構的承載能力和延長使用年限。

3.3 預應力鋼筋的張拉及灌漿

在進行預應力鋼筋的張拉前，需要檢測混凝土的強度，待強度達到90%的設計強度后，方可進行張拉。另外，還需要將預應力管道內部的雜物清理干凈，以免影響張拉效果。在利用千斤頂進行張拉時，要控制張拉的初始應力值，當張拉應力達到設計應力的10%時，要對預應力鋼束或者鋼絞線的伸長量進行測量，進而估測預應力張拉是否合理、準確，一旦出現較大的差距，要及時排查檢測問題，避免張拉完成后出現較大的誤差，影響結構的強度和穩定性。

在預應力鋼束或者鋼絞線張拉完成后，要及時進行灌漿處理。灌漿前，要準確檢測各種機械的運作狀態，保證灌漿工作的順利完成。灌漿完成后，要立即進行養護工作，在養護中要及時觀察鋼筋的外露情況及銹蝕情況，遇到問題及時有效處理，進而提高預應力鋼筋的工作性能，延長橋梁的使用壽命。

4 案例分析

某市政道路在K8+667.600處與河流相交，交角為120°。橋梁上部結構形式采用（7×30）m預應力混凝土連續小箱梁，橋梁全長216m，橋寬（2×12.5）m。橋面為10cm厚瀝青混凝土橋面鋪裝及15cm混凝土調平層。兩側橋臺處設80型模數式伸縮縫各1道，4號橋墩設160型模數式伸縮縫1道。下部結構為柱式墩臺、鉆孔灌注樁基礎。橋梁平面位于R=1250m的左偏圓曲線上。

4.1 預應力鋼筋及錨具使用指標

（1）預應力鋼筋采用抗拉強度標準值為1860MPa、公稱直徑d=15.2mm的低松弛高強度鋼絞線，其力學性能指標應符合《預應力混凝土用鋼絞線》（GB/T 5224—2014）的規定。

（2）預制箱梁正彎矩鋼束采用M15-4、M15-5圓形錨具及其配套的配件，預應力管道采用圓形塑料波紋管；箱梁墩頂連續段處負彎矩鋼束采用BM15-3、BM15-4扁形錨具及其配套的配件，預應力管道采用扁形塑料波紋管。

4.2 預應力張拉施工工藝

（1）預應力管道的位置應該嚴格按照設計圖紙確定，并用定位鋼筋進行綁扎定位，定位鋼筋與箱梁鋼筋采用焊接的方式連接，避免鋼筋之間錯位。如果管道位置與鋼筋的位置發生沖突，應該遵循管道位置不變的原則，移動鋼筋位置。

（2）當箱梁的混凝土澆筑完后，在強度達到設計強度的90%，且混凝土齡期不小于7d時，方可張拉預應力鋼束。箱梁中的預應力鋼束均采用兩端同時張拉的方式，并嚴格控制張拉應力為設計應力的75%，即1395MPa。

（3）預應力鋼筋的張拉應該控制張拉應力和伸縮量。在施加的預應力達到設計應力時，實際的鋼筋引伸量與理論計算的鋼筋引伸量之間的差值應該控制在6%以下。在計算實際的鋼束引伸量時，應該將其不變形的部分扣除掉，只計算可以彈性變形的部分。各鋼束引伸量（兩端之和）如表1所示。

表1 鋼束引伸量 單位：mm

（4）鋼筋張拉完成后進行灌漿處理，采用C50水泥進行壓漿，要嚴格保證灌漿的質量，灌漿完成后及時檢測水泥強度，待強度達到40MPa時，箱梁方可吊裝。

5 結束語

在市政橋梁的施工工藝中，預應力張拉技術是一項十分重要的技術，為了提高橋梁的安全性和穩定性，施工單位必須高度重視預應力技術，做好預應力施工的前期準備工作、中期張拉工作及后期養護工作。另外，在預應力張拉施工中，施工單位應該積極落實安全管理制度，確保預應力張拉過程中施工人員的安全，強化落實規范作業，提高市政橋梁的安全性和穩定性，延長橋梁的使用壽命，為市政橋梁的建設作出積極的貢獻。