橋梁工程預應力施工關鍵技術探討
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摘要:針對預應力混凝土連續箱梁的施工，結合預應力混凝土連續箱梁的施工過程，分別從預應力筋的布設、預應力筋的安裝、梁體張拉以及管道壓漿等關鍵技術進行分析，取得更為顯著的應用效果，以期提高預應力施工整體質量。
1橋梁施工預應力技術綜述
橋梁施工預應力技術主要指的是在進行橋梁主體結構施工的過程中，針對其中受拉模塊鋼筋施加預應力，以此提升橋梁主體結構剛度性能的技術。在針對鋼筋混凝土構件增加預應力之后，能夠使構件本身的抗拉強度提升，從而形成對混凝土受拉裂縫產生抵抗作用，有效保證工程項目的施工質量。從整體來看，預應力技術的有效應用，能夠促進橋梁工程結構中混凝土和鋼材強度增強，從而使混凝土抗裂能力、抗疲勞性能、防滲漏性能等都得到提升，實現對橋梁工程整體質量提升。因此，當前將預應力技術科學應用到橋梁工程項目中，對橋梁結構質量提升有較大的幫助。
2橋梁工程預應力施工技術
2．1預應力筋的布設
1)縱向預應力筋。縱向預應力鋼束主要有:頂板束、腹板束、邊跨合龍束等類型，其中邊跨合龍束屬于單端張拉類型，其他縱向預應力鋼束為兩端張拉類型。在此工程中設計錨下張拉應力1395MPa，應用公稱直徑為15．2mm的鋼絞線作為預應力鋼束，其技術標準達到GB/T5224—2014標準，此外工程中預應力管道選用金屬鍍鋅波紋管。2)豎向預應力筋。豎向的預應力筋主要應用直徑為32mm的精軋螺紋鋼筋作為主要預拉錨固材料，通過此將抗拉的強度控制在785MPa，其中每根張拉力在設計時按照567．0kN預應力進行設計，所應用波紋管管道的內徑應當為50mm，壁厚為3mm。此外，配置內徑為20mm的壓漿管，并應用JLM-32作為錨具。單根張拉力為567．0kN，豎向預應力張拉順序為:第N號梁段在第N+1梁段施工完成后張拉;中跨13號梁段和中跨合龍段在中跨合龍后同時張拉;邊跨15號梁段和直線現澆段在兩邊跨合龍后同時張拉，豎向預應力筋滯后2個節段復拉完成后及時壓漿封錨。3)預應力筋的定位。在此設計中，將橫向預應力筋都設計為單端張拉的形式，且同時將波紋管、套管等安裝到位。安裝固定的過程中，針對橫向預應力索的張拉端應采用交錯布置的方式，且在固定端接通氣孔。工程中縱向預應力筋設計時分為單端張拉、兩端同時張拉兩種形式，為避免在實際施工中出現管道漏漿堵管的情況，在施工時應先進行波紋管預埋施工，然后進行混凝土澆筑，在張拉前后再穿鋼絞線。因此，在澆筑混凝土之前，使用Φ12鋼筋作為定位預應力筋，同時應將定位鋼筋焊接在梁段主筋點上面，且保證其牢固性，在管道轉折位置處，應專門針對定位筋進行加密處理，將其間距控制為50cm。豎向預應力筋套管在進行定位時，每根應嚴格參照設計圖紙，如果在定位中預應力管與普通鋼筋存在位置沖突的情況，可對之做局部性調整，且在調整時首先相應考慮調整普通鋼筋，然后才是豎向預應力鋼筋，盡可能使預應力筋管道不變。鋼筋在安裝過程中如果遇到預應力張拉槽，應將鋼筋進行截斷，然后采用搭接焊接的方式來達到彎折的效果。錨后加強鋼筋網采用Φ12HRB335，按100mm×100mm布置，縱向鋼束方向間距應控制在10cm，與喇叭口中心線垂直設置為3排。在進行波紋管接長處理時，首先應清理波紋管端頭位置的毛刺、折角等，然后利用比其大一型號的波紋管作為套管，將之套入其中約80cm，并應用膠帶進行密封包裹處理，保證該位置不出現漏漿的情況。為避免在施工過程中出現將波紋管過度壓扁的情況，以致后期難以順利穿鋼絞線，在實際施工過程中可以在波紋管的內部穿入比其小一型號的硬塑料膠管，當混凝土出現終凝并進行預應力張拉之前，再將硬塑料膠管從其中拔出，開始穿鋼絞線，在整個施工過程中應避免管道出現移位或破損的情況。
2．2預應力筋的安裝
在完成箱梁混凝土澆筑施工之后，應等到其初凝之后，再進行預應力筋安裝施工。當澆筑混凝土的強度、彈性模量基本達到設計要求時，才能對之進行張拉施工。
2．2．1鋼絞線制束在進行鋼絞線制束時，應嚴格依照《公路橋涵施工技術規范》中的規范要求進行施工。鋼絞線在進行領取時，應逐盤對號領料，且將鋼絞線放在專門的放盤框中，避免在鋼絞線制束過程中出現彈傷人或鋼絞線打絞的情況。且在進行放盤操作的過程中，應對鋼絞線做細致全面的外觀檢查，如果發現折彎、小刺、油污等情況，則需要先對其進行處理。鋼絞線在下料的過程中應用砂輪鋸進行切割，且在切割完成后于兩側距離端口30mm的位置處應用鐵絲進行綁扎，對于相同編號鋼絞線束，可采用集中下料的方式;對于兩端同時進行張拉施工的鋼絞線束，在下料時長度誤差與需求誤差之間應控制在±30mm范圍內;在鋼絞線束的外側，應采用直徑1mm的鐵線進行綁扎纏緊，其將綁扎間距控制在1．5m，以避免在將鋼絞線綁扎成束的過程中不出現扭轉的情況;依據每束鋼絞線的實際長度，將鋼絞線做好編號，然后分別進行存放。在對鋼絞線進行編號處理時，應當在其兩端系鐵皮小牌，然后在小牌上注明編號，以此避免出現混雜的情況。同時在存放、移動鋼絞線的過程中，應保證其順直性，且做好保護工作避免其受到損傷和污染。在搬運過程中，不能出現在地面上進行拖拉。
2．2．2穿束1)穿束方法。穿束過程中，如果為短束，則應用人工穿束的方式;如果為長束，則應用5t卷揚機進行穿束。2)穿束施工。在進行穿束施工時，首先將鋼絞線束前端套在卷揚機之上，然后由現場施工人員將鋼絞線端頭對準管道口，啟動卷揚機，使鋼束能夠逐漸進入到管道內部。
2．3梁體張拉操作工藝
2．3．1縱向預應力筋張拉縱向預應力筋張拉在進行張拉時應按照先外后內的順序，且將梁中線作為對稱軸，以對稱的方式進行張拉，且在張拉過程中將不平衡束控制在1束內。張拉工藝流程:0→初始應力→控制張拉力(持荷5min)→卸工具錨和千斤頂。張拉錨具安裝程序:安裝工作錨→安裝限位板→安裝千斤頂→安裝工具錨→在工具錨夾片后鋼絞線上作量測伸長量的標記→張拉。初應力的取值:取10%～15%，根據規范要求，預應力筋張拉持荷穩壓時間最小不少于5min，對超過50m的預應力筋持荷時間應不少于8min。實際張拉控制力的確定:在鋼束張拉前，應對鋼束進行錨圈口摩阻損失測試以確定最終的張拉控制應力，一般實際張拉控制力為設計張拉控制應力的101%～103%。預應力張拉:預應力張拉應從兩端同步開始，采用分級控制的方式，將兩端實際張拉伸長量與計算數值之間的偏差控制在±6%以內，對符合的鋼束持荷5min，然后讓千斤頂緩慢回油錨固。
2．3．2豎向預應力筋張拉豎向預應力筋張拉應用單端張拉的方式，選取中橫隔梁段中心、梁中線作為對稱軸線，以此對稱張拉。張拉工藝流程:0→初始應力→1．05σk(持荷5min)→0．9σk→σk(錨固)。預應力張拉:張拉采用雙控法，以油壓表讀數為主，伸長量的誤差不得超過±6%。張拉工藝流程:0→初始應力→控制張拉力(持荷5min)→張拉端卸壓自錨→卸工具錨和千斤頂。張拉錨具安裝程序:安裝工作錨→安裝限位板→安裝千斤頂→安裝工具錨→在工具錨夾片后鋼絞線上作量測伸長量的標記→張拉。預應力張拉:預應力張拉單端交錯進行，分級控制，升壓或降壓均應緩慢進行，伸長量與理論計算值比較，限差為±6%，符合者持荷5min，千斤頂緩慢回油錨固;彈性回縮值不大于6mm，卸下千斤頂;否則，應重復張拉。
2．4管道壓漿
箱梁張拉完成后，在48h內進行管道壓漿，壓漿采用真空壓漿工藝(見圖1)。1)密封。在進行管道壓漿施工的過程中，密封處理屬于關鍵施工環節，其主要應用密封罩密封封錨端，如果密封的效果較好，在完成密封30min便能開始抽真空。所采用密封罩相較于封錨端稍大，應能夠將整個錨具全部罩住，然后應用螺栓將之固定在錨墊板上，在密封處理過程中必須應用密封橡膠墊，且為了增強密封性能，應在密封橡膠墊上均勻涂抹適量玻璃膠。2)試抽真空及配置漿液。待一切準備完畢之后，將吸氣開關關閉，同時關閉其他閥門，開始進行抽真空操作，在抽真空時應保證真空度低于－0．8MPa，并保證在停機后1s時間內，真空度低于－0．6MPa，如果未能達到該要求，則證明密封效果存在不良，應對之密封性進行檢查。在管內處于負壓的狀態下，將按照試驗確定配合比配制完成的水泥砂漿，應用壓漿設備將其壓入到管內。3)壓漿。在滿足真空度要求的情況下，準備充足的漿液，然后啟動注漿泵，向管道內注入漿液。在壓漿操作的過程中，必須保證真空泵持續工作，使管內維持負壓狀態，保證注漿的順利性。4)停抽真空和保壓。在壓漿施工的過程中，應在真空泵前端設置透明喉管、儲漿桶(如圖1所示)。當看到喉管之中出現水泥漿的時候，則立即將吸氣開關關閉，停止抽真空，避免水泥漿進入真空泵中。同時將排漿閥和排氣閥打開，在此過程中保持持續壓漿狀態，當端口溢出水泥漿的濃度與壓入端基本相同時，使之在0．6MPa壓力下持續壓漿2min，然后關閉壓漿泵、壓漿閥，完成整個壓漿施工。
2．5封錨及預留孔封堵
封錨應在箱梁張拉后3d內進行，封錨前應先對錨具穴槽表面進行鑿毛處理，然后將表面產生的浮漿清理干凈，最后在縱向預應力筋錨具、錨墊板四周做防水處理，應用防水材料為881-1型聚氨酯防水涂料。在完成封錨鋼筋安裝后，對之進行混凝土灌漿封堵，在此過程中應做好保濕養護處理，確保封堵混凝土不產生收縮裂縫。
3結語
預應力施工技術是橋梁建設的重要組成部分，具有很好的應用效果。因此，在路橋建設規模迅速擴大的背景下，加大對預應力施工技術的研究是十分重要的。在預應力混凝土橋梁施工過程中，為保證橋梁施工質量，必須嚴格根據相關施工規范和技術標準進行施工，才能更好地保證預應力混凝土橋梁施工的效率與質量。
參考文獻:
［1］JTG/TF50—2011，公路橋涵施工技術規范［S］．
［2］JGJ85—2010，預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規程［S］．
［3］王巖．預應力混凝土橋梁施工過程中的關鍵技術［J］．山西建筑，2019，45(14):126-127．
［4］喬鵬飛．預應力施工技術在道路橋梁工程中的應用［J］．山西建筑，2019，45(12):140-141．
作者：譚春騰 單位：湖南高速鐵路職業技術學院