預應力施工技術在公路工程道橋施工中的應用研究

龔萬林

葛洲壩集團交通投資有限公司 湖北 武漢 430030

引言

現階段，在公路工程道橋施工中應用較為廣泛的加固技術，即為預應力技術，其對象主要為混凝土構件，由于其主要構成部分為鋼材與混凝土，因而具有較強的抗拉伸能力，在實際的施工中應提高預應力技術的應用，促進公路道橋工程的健康、可持續發展。

1 公路工程道橋施工中預應力施工技術的應用

1.1 下料處理

在應用預應力技術前的重點工作為下料處理，通過在鋼管中進行灌漿作業的方，式提高預應力的穩定性和可靠性。施工人員需要采用灌漿技術，不斷加強黏合效果，保證錨墊板和鋼管在鋪設過程中具有較強的穩定性。因此，在下料前應做好清理工作，加強鋼絞線以及油脂層的處理，不斷提高工程項目的施工技術水平。在進行鋼絞線的下料時，應采用砂輪切割機進行有效的切割，通常情況下，鋼筋線編束則需要采用20號鐵絲進行綁扎，鐵絲間距保持在3～4.5m之間。編束時應提前理順好鋼絞線，保證鋼絞線具有一致的松緊程度。鋼絲在應力消除后應保持一定的直度，切斷完成后即可下料。鋼絲應力通常需要控制在5～300N/mm2，下料長度誤差需要在3.5mm范圍內。除此之外，鋼絲的下料應采用鋼質錐形錨具進行張拉操作。

1.2 墩壁施工

在進行墩壁施工時，應依據設計標準進行墩座預埋鋼板的檢查，保證外側模板施工安全。在此過程中使用的外側模板主要由膠合板面、鋼骨架構成。工作人員在施工作業前，應進行提前定位，定位完成后應及時加裝模板，綜合考量形變后進行模板的調整。做好墩壁鋼筋的綁扎工作，當完成預應力管道、鋼筋的安裝時，需要設計勁性骨架，先需要將預應力管道放置在主筋區域上，鋼筋采用傾斜角的方式進行布置，利用模板控制劃線的方式進行安裝位置的精確測量，安裝臨時預應力錨板的方式提高工程施工效率。拉桿兩端需要固定在主縱梁與外斜腿桁架上，澆筑墩壁混凝土后保證墩壁兩側的混凝土偏差能夠保持在1.2m3范圍之內，墩壁的斜長通常為4.5m。

1.3 孔道施工

預應力筋孔道形狀主要由直線、曲線、折線三種類型構成。粗鋼筋孔道直徑應大于焊接頭外徑，鋼絞線孔道直徑則需要大于預應力的束外徑，孔道的面積則需要大于預應力筋凈面積。孔道需要與構件邊緣距離保持在40mm以內。

1.4 鋼筋孔道施工

在進行預應力鋼筋孔道施工時，應做好抽芯時間的控制工作，防止項目施工發生預應力管道堵塞問題，依據預應力的實際操作內容進行管道的精準性定位，防止發生管道彎折。對于直線孔道的成型應以鋼筋抽芯方式保證孔道尺寸和位置相對一致，防止接頭區域發生漏漿。鋼管應保持平直和光滑性，鋼管的長度需要控制在15m范圍內，當鋼管長度超過15m時，則可采用中間套管的方式進行鋼管的連接。構件固定主要以鋼筋井字架為主，同時為避免發生黏結問題，施工人員在實際的澆筑過程中應保持鋼管的持續轉動，鋼管的轉動方向應相反。抽管初凝后應利用手指對砼進行按壓，當未發生明顯壓痕時即可進行抽管操作。當曲線孔道成型時，應利用膠管抽芯法保證孔道尺寸和位置一致，避免接頭位置發生漏漿。做好封堵工作，保證閥門與其中一端相接，沖水壓應保持在0.8MPa左右，保證膠皮管直徑具有一定的伸縮性。鋼筋井字架構件固定時，應將固定間距控制在0.3m內。為避免發生膠管黏結，不得在澆筑時轉動膠管，只能在抽管前進行防水降壓，當膠管管徑縮小到和砼脫離后，即可將膠管抽出[1]。

2 預應力施工技術在公路工程道橋施工中優化措施

2.1 加強錨具管理

公路道橋預應力施工過程中常見的技術為錨固處理技術，是保證公路道橋施工質量的基礎性工藝。為加強錨固的處理，需要施工人員能夠綜合考量橫縱梁建設，依據工程的實際情況設置相應的導向槽。施工人員應保證錨墊板能夠在指定位置，在進行導向槽、橫肋前應做好調查與研究，保證施工方案能夠順利進行。做好彎折精度控制與頂端處理工作，為保證打滑工作的順利進行，需要及時預留相關位置。從而為提升公路道橋工程施工質量奠定基礎，避免鋼線發生擠壓。

2.2 把握張拉時間

為滿足預應力張拉時間要求，在進行公路道橋工程施工過程中應注重張法施工技術的有效應用。一方面，在實際施工過程中需要嚴格控制混凝土的澆筑時間，防止發生混凝土澆筑較快的問題。另一方面，則需要嚴格依據施工圖紙與施工規范進行合理的布置，做好預應力筋切割處理工作。當完成預應力切割后，需要保證鋼絞線的周圍覆蓋相應的濕布，最終完成預應力的鋼筋管道安裝工作[2]。

2.3 優化壓漿施工

在進行預應力技術的應用過程中，作為施工人員應嚴格依據公路道橋工程施工要求有效控制索錨橫梁黏結程度，依據規定和要求進行張拉值的設定，嚴格把控壓漿密實度，保證壓漿黏結力高于施工過程中所設定的張力。在施工前，需要依據一定的模型參數比進行小階段的試驗，當試驗結束后即可進行下一階段的施工。當完成公路道橋工程預應力張拉施工后應做好壓漿壓力控制工作，保證能夠在壓漿壓力的控制過程中不斷提高公路道橋施工的穩定性和可靠性。

2.4 加強下料處理

做好下料處理工作有助于提升公路道橋施工質量和水平，為保證預應力的實際施工質量，相關施工人員應依據相關規范標準開展下料工作。當張拉施工結束前應及時做好鋼管灌漿施工工作，在鋼管灌漿過程中產生的黏結性保證預應力的可靠性。除此之外，在進行公路道橋工程施工過程中，作為工程施工人員需要做好施工現場的黏結段長度的控制工作，在進行穿束鋼筋時需要綜合考量鋼絞線下垂問題。

3 預應力施工技術在公路工程道橋施工中應用實例分析

3.1 工程概況

某市東環一期工程路段總長度為1321m，該路段為雙向四車道，斷面標準寬度設置為32m。其中，匝道為雙車道，長度為10.2m。在該工程路段共設有58個墩柱以及6座橋臺，橋墩高度在8～10m之間，雙立柱施工過程中主要采用兩段澆筑墩柱的方式，通過先澆筑直線段再澆筑圓弧段的方式進行施工。其中，單立柱在進行施工過程中主要采用一次澆筑成型的方式，在本次工程中主要以預應力技術為主。

3.2 施工技術

3.2.1 系梁鋼筋綁扎。在進行系梁鋼筋綁扎過程中，在選擇鋼筋、鋼絞線、錨具等材料時，應保證上述材料質量滿足實際施工要求，選擇具有資質的生產廠家，確保公路道橋施工的順利進行。通過現場取樣的方式對材料的標準進行有效檢驗，只有檢驗合格后方可正常使用，同時需要做好鋼筋的分類存放工作。鋼筋需要存放在鋼筋臺座上，在鋼筋臺座的上方需要覆蓋相應的遮雨布。在進行鋼筋的加工作業前應做好鋼筋表面的清潔工作，保證鋼筋表面無污跡和銹跡，鋼筋的加工應在鋼筋加工棚中完成。與施工圖紙相對照后進行適當的標記，避免發生混淆問題而影響施工。鋼筋的焊接多以單面搭接焊為主，采取點焊、鐵絲綁扎的方式進行鋼筋的固定。需要注意的是，在進行鐵絲的綁扎時不得將尾部深入到保護層中。為提高鋼筋保護層的保護效果，在實際綁扎過程中可選擇增加保護層厚度的方式進行保護層的保護，多以墊塊的方式進行保護。在本次工程中，采用的主要是強度較高的C40砂漿預制塊，鋼筋承受應力數值較低的位置需要設置相應的鋼筋接頭，將鋼筋接頭面積控制在一定的范圍內，避免集中布置影響施工質量[3]。

3.2.2 鋼絞線制作安裝。在該工程中鋼絞線的數量為4束，以塑料波紋管為主。鋼絞線需要設置在主線中間，即主橋墩系梁的位置上，采用單側張拉的方式。綁扎鋼筋前需要做好鋼絞線和張拉端錨墊板和錨筋的安裝工作。在進行波紋管的下料時，應保證下料長度滿足施工設計要求，并將其控制在一定的范圍內。波紋管在安裝和固定時，應保證波紋管與錨墊板相垂直，螺旋鋼筋則需要固定在錨下位置。將鋼絞線穿束完成后，采用波紋管進行臨時封堵，防止混凝土混入到波紋管中。

3.2.3 圓弧段模板安裝。在進行圓弧段模板安裝時，需要先將底層模板法蘭盤清理干凈，并將密封條準確貼在法蘭盤中。采用30t吊車進行吊裝模板，將定位銷打入后做好螺絲的擰緊工作。當完成模板安裝后，需要對模板再次檢查，保證軸線位置以及水平標高能夠滿足施工要求。對模板接縫以及尺寸進行后續的檢查，保證接縫完整，尺寸合理。對于模板的順直程度多以鋼尺測量、拉線的方式進行，保證模板的垂直度能夠與設計相符合。

3.2.4 圓弧段墩柱混凝土澆筑。只有模板檢驗合格后方可進行混凝土的澆筑，在進行澆筑的過程中應注意以下3個方面的問題：其一，保證澆筑設備滿足設計要求，確保澆筑設備高度和垂直度。其二，為避免管位發生偏差，需要在澆筑過程中與波紋管保持一定的距離，做到兩者不接觸。其三，在振搗過程中應保證強度的有效性，避免強度過強或過弱。

3.3 墩柱鋼絞線張拉及壓漿封錨

3.3.1 鋼絞線張拉。張拉施工前應做好張拉設備的校驗工作，對千斤頂、配套油表等進行精確校對，保證上述設備滿足施工要求時才能正式施工。對錨墊板的垂直度和平整度進行仔細檢查，防止在張拉過程中發生錨墊板后縮問題，保證張拉端和錨固端混凝土密封嚴實且無漏漿問題發生。當發生漏漿問題時，需要及時終止張拉，并采取相應措施。通常情況下利用環氧樹脂加固的方式加固到錨墊板位置，當符合施工強度時再次進行張拉。在張拉的過程中通過控制張拉力主線的方式，將引伸量作為輔線，當張拉結束時采用砂輪切割。

3.3.2 壓漿封錨。孔道中的壓漿應保證水泥漿抗壓強度較小，水泥漿的初凝時間控制在3.5h以內，而終凝時間則需要控制在18h以內。需要注意的是，應保證其24h內的自由泌水率為0，自由膨脹率在2.8%以內，含氣量在2.6%以內。當張拉結束后即可將外側的鋼絞線進行有效切除，切除完成后應進行及時封錨。將錨墊板表面清理完成后，需要及時將玻璃膠涂抹在保護罩底面和橡膠密封圈的表面，同時做好密封工作。保證錨墊板和保護罩能夠緊密結合在一起后進行螺栓的擰緊，孔道需及時打掃干凈，避免留存雜物。真空泵的真空度需要保持在-0.06到-0.04MPa之間，保證真空狀態相對穩定。當管道壓漿端閥門打開后，采用壓漿泵進行持續壓漿。當真空度無法滿足實際要求時，則證明孔道密封不嚴，則需要進行及時檢查。當無法進行及時泵送時需要持續攪拌漿液，防止漿液凝固。真空泵的真空維度通常需要控制在-0.06MPa左右，當閥門打開后應立即啟動壓漿泵，使得漿液能夠迅速流入到透明的高壓管中，當漿液流入到排漿閥門時，需要及時關閉負壓容器的閥門。為保證操作順利，應保證透明高壓管長度在12m以內。當廢漿筒的出漿相對穩定、通暢時，可對另一端的閥門以及壓漿泵進行及時關閉，當再一次啟動壓漿泵時，需要在壓漿數值控制在0.3MPa時才可關閉壓漿閥門。注漿管的清洗多采用注入水流的方式，當注漿管清洗完成后即可將透明高壓管拆除。當壓漿完成后，依據施工設計圖紙進行鋼筋的綁扎和混凝土的澆筑，應保證混凝土的強度高于墩柱強度。

4 結束語

總而言之，公路道橋施工作為經濟發展的重要內容需要提高重視程度。預應力技術作為公路道橋工程施工的主要技術手段，不僅能夠最大限度提升工程結構的穩定性，更有助于提高公路道橋施工建設水平。