趙喜忠

（新疆交通運(yùn)輸綜合行政執(zhí)法局工程質(zhì)量監(jiān)督執(zhí)法支隊(duì)，新疆烏魯木齊 830000）

0 引言

如今，在橋梁工程建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，在保證橋梁工程質(zhì)量和使用性能方面發(fā)揮出了重要作用。雖然預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了相對(duì)成熟的程度，但要想達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量要求，仍有必要結(jié)合橋梁工程實(shí)際情況，對(duì)相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行深入分析，以明確施工技術(shù)的要點(diǎn)，進(jìn)一步提高施工技術(shù)的應(yīng)用水平。

1 工程概況

某橋梁工程為預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支板梁橋，其主梁采用簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，中心處的樁號(hào)為K3+219.5，全寬約為31.5m，橋面標(biāo)準(zhǔn)寬度為：0.5m 寬防撞護(hù)欄+3.5m 寬行車道+0.5m 寬防撞護(hù)欄。該橋梁上部結(jié)構(gòu)跨徑組合為（30+30+30）m，單箱單室截面，主梁高度為1.5m，下部結(jié)構(gòu)為肋板立柱，承臺(tái)下部采用鉆孔樁基礎(chǔ)與柱式墩，支座采用盆式橡膠支座。該橋梁的主要工程量為：C50 混凝土澆筑量約為224.2m3，鋼筋制安工程量約為51.25t，鋼絞線制安工程量約為7.877t，鋼材制安工程量約為0.82t?，F(xiàn)結(jié)合該橋梁工程實(shí)際情況，對(duì)其預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)做如下深入分析。

2 波紋管安裝

波紋管定位需按照制定的走向進(jìn)行布設(shè)，然后按照坐標(biāo)法原理通過(guò)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，其間隔距離以1m 為宜，將波紋管布設(shè)到位后，需將定位鋼筋網(wǎng)片固定牢靠，切記不可在波紋管周圍實(shí)施電焊作業(yè)。在接頭部位兩端布設(shè)的波紋管，應(yīng)將其插入接頭管中10～15cm，避免在施工過(guò)程中脫落；并由人工使用膠帶紙進(jìn)行裹纏和密封，防止灰漿通過(guò)接頭管進(jìn)入管道中；然后在錨具的空隙處使用海綿和泡沫進(jìn)行填塞。在混凝土澆筑之前應(yīng)先在波紋管中穿入鋼絞線，同時(shí)認(rèn)真檢查管道，確定管道上是否存在孔洞、接頭部位的連接是否達(dá)到牢固和密封、管道所處位置是否存在偏差，經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，借助空氣壓縮機(jī)將管道中的雜物清理干凈，使管道保持暢通。此外，在混凝土澆筑施工中要保護(hù)好波紋管，以防損壞，如果發(fā)現(xiàn)波紋管損壞，應(yīng)立即修復(fù)或更換[1]。

3 預(yù)應(yīng)力施工

3.1 預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量估算

該橋梁的空心板施工方法為先張法，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要滿足不同情況下的規(guī)范要求，包括承載力要求、抗裂性要求、裂縫寬度控制要求，以及變形和應(yīng)力控制要求。在不同的控制條件中，重點(diǎn)需要滿足正常使用極限情況下的性能要求，確保在承載能力接近或達(dá)到極限時(shí)有適當(dāng)安全儲(chǔ)備。基于此，在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)首先以結(jié)構(gòu)自身抗裂性與裂縫寬度允許范圍為依據(jù)初步確定預(yù)應(yīng)力筋具體數(shù)量，然后根據(jù)極限狀態(tài)下的性能要求初步確定普通鋼筋具體數(shù)量[2]。

3.2 施工工藝流程

該橋梁的預(yù)應(yīng)力施工需按照以下工藝流程：孔道成型—錨具、限位板與千斤頂安裝—預(yù)應(yīng)力張拉—孔道壓漿—封錨。嚴(yán)格按照以上工藝流程進(jìn)行施工是保證預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量和效果的基礎(chǔ)，因此必須引起相關(guān)技術(shù)人員的高度重視。

3.3 施工工藝方法

3.3.1 孔道成型

孔道成型主要采用塑料波紋管，使用前要逐根檢查，要求不能存在污損。孔道尺寸和所在位置必須準(zhǔn)確無(wú)誤，并保持平順，預(yù)留于端部的鋼墊板需要和孔道中心線保持垂直。波紋管借助U 形定位環(huán)和定位筋固定，直線段按照1m 的間隔距離設(shè)置定位鋼筋，而曲線段則按照0.5m 的間隔距離設(shè)置定位鋼筋，同時(shí)將定位鋼筋綁扎穩(wěn)固，確保波紋管處于模板體系中設(shè)計(jì)要求的位置，避免在混凝土澆筑過(guò)程中發(fā)生明顯的位移。另外，在波紋管接頭處以及錨墊板相連的部位，需要用膠帶緊密纏繞，以此達(dá)到密封的目的，防止漏漿[3]。

3.3.2 力筋制作

對(duì)連續(xù)梁施工而言，預(yù)應(yīng)力施工作為關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需在開工前對(duì)所有器具與設(shè)備進(jìn)行必要的檢驗(yàn)。在每批鋼材進(jìn)場(chǎng)前都要對(duì)其廠家、性能和尺寸等進(jìn)行檢查，并做好分批驗(yàn)收，確定質(zhì)量證明文件等齊備。該工程采用高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力束，其強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求，即不低于1860MPa。在鋼絞線進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)，并對(duì)其強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率等性能指標(biāo)進(jìn)行必要的檢測(cè)試驗(yàn)。在鋼絞線的儲(chǔ)存中，需墊高儲(chǔ)存點(diǎn)，如果臨時(shí)露天堆放，則應(yīng)做好覆蓋措施。將鋼絞線調(diào)直完成后開始外觀檢查，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)對(duì)扭結(jié)和刮傷等問(wèn)題進(jìn)行糾正，若發(fā)現(xiàn)裂紋損傷，應(yīng)將該部分剪除，若發(fā)現(xiàn)脆斷和劈裂，應(yīng)立即向上反映并進(jìn)行材質(zhì)復(fù)驗(yàn)，達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的鋼絞線應(yīng)立即清運(yùn)出場(chǎng)，不可進(jìn)入下一道工序。應(yīng)借助砂輪機(jī)對(duì)鋼絞線進(jìn)行切割，具體切割長(zhǎng)度和誤差應(yīng)符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求，通常情況下預(yù)留張拉長(zhǎng)度不能小于70cm。鋼絞線借助8#鐵線綁扎成型，綁扎的間隔距離以1.5m 為宜，在兩端和端頭相距5～10cm 的部位使用鐵線進(jìn)行綁扎，綁扎成束后檢查端頭是否完全對(duì)齊，并進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)明鋼絞線具體長(zhǎng)度及使用部位[4]。

3.3.3 鋼絞線穿束

由于該橋梁的鋼絞線并非都是直線穿束（中部有曲線穿束），所以為避免水泥漿滲入孔道導(dǎo)致鋼絞線穿束無(wú)法順利完成，需要在混凝土澆筑之前預(yù)先在波紋管中進(jìn)行穿束；而在混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)避免振搗混凝土?xí)r損壞波紋管。在穿束過(guò)程中應(yīng)注意以下要點(diǎn)：一是鋼絞線由人力和卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行牽引，在穿束開始前對(duì)力筋規(guī)格及長(zhǎng)度等進(jìn)行檢查，確定是否滿足設(shè)計(jì)要求，在鋼絞線的穿入端裹纏膠帶加以固定；二是穿筋時(shí)加強(qiáng)鋼絞線保護(hù)，防止損壞；三是穿束結(jié)束后，逐根檢查孔道，若發(fā)現(xiàn)接頭部位損壞導(dǎo)致松脫，應(yīng)立即修補(bǔ)，經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，才能開始下一道工序的施工[5]。

3.3.4 預(yù)應(yīng)力張拉

力筋張拉必須與設(shè)計(jì)要求完全相符，但由于該橋梁工程沒(méi)有對(duì)此提出具體的設(shè)計(jì)要求，所以可參照其他橋梁工程的張拉規(guī)范及工作經(jīng)驗(yàn)，張拉一般按照以下順序進(jìn)行：中層束張拉—下層束張拉—上層束張拉。對(duì)左右腹板束進(jìn)行對(duì)稱和均勻張拉。

張拉開始后，先將力筋張拉到初始應(yīng)力，即張拉控制施應(yīng)力的10%，然后張拉到控制應(yīng)力，并持荷2min。根據(jù)設(shè)計(jì)方案，每束張拉最大控制應(yīng)力按標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的75%控制，相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果為1395MPa。張拉需要在箱梁混凝土實(shí)際強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)值的90%后在兩端同步進(jìn)行，在此過(guò)程中同時(shí)根據(jù)張拉力及伸長(zhǎng)量進(jìn)行控制[6]。

做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作后，按照設(shè)計(jì)要求的張拉順序先對(duì)鋼絞線張拉初始應(yīng)力進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到張拉控制應(yīng)力的10%，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后進(jìn)行伸長(zhǎng)值測(cè)量。伸長(zhǎng)值測(cè)量完成后，使張拉應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最大值，持荷2min 后，對(duì)鋼絞線的實(shí)際伸長(zhǎng)值進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)檢驗(yàn)實(shí)際伸長(zhǎng)量和理論伸長(zhǎng)量之間的偏差，要求不超過(guò)±6%，當(dāng)偏差處在允許范圍內(nèi)時(shí)，在要求的時(shí)間范圍內(nèi)封錨，而當(dāng)偏差超出允許范圍時(shí)，應(yīng)暫時(shí)停止張拉，并分析導(dǎo)致偏差較大的具體原因，然后采取針對(duì)性措施加以整改和調(diào)整。經(jīng)檢查確認(rèn)達(dá)到張拉指標(biāo)要求后盡快封錨。

在實(shí)際的張拉過(guò)程中應(yīng)注意以下要點(diǎn)：張拉時(shí)隨時(shí)注意夾片實(shí)際回縮量，并做好相關(guān)記錄，進(jìn)行必要的剪除。鋼絞線發(fā)生斷絲或滑絲的具體數(shù)量一般不能超過(guò)1 絲，各斷面發(fā)生斷絲的總和不能超出總數(shù)的1%。張拉時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)滑絲或斷絲，應(yīng)立即停止張拉操作，并查明具體原因，做好相關(guān)記錄，如果滑絲和斷絲的數(shù)量已經(jīng)超出允許范圍，則要在監(jiān)理人員檢查同意后進(jìn)行換束。預(yù)應(yīng)力參數(shù)直接影響截面正應(yīng)力，不同預(yù)應(yīng)力參數(shù)對(duì)應(yīng)的截面正應(yīng)力如表1 所示[7]。

表1 不同預(yù)應(yīng)力參數(shù)對(duì)應(yīng)的截面正應(yīng)力 單位：MPa

3.3.5 孔道壓漿與封端

張拉結(jié)束后應(yīng)盡快開始孔道壓漿與封錨，建議采用一次壓漿方法，在壓漿時(shí)使用的灰漿，其強(qiáng)度、稠度、水灰比和膨脹劑等外加劑具體用量都要滿足相關(guān)規(guī)范要求，并按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制。水泥以42.5 普硅水泥為宜，水灰比控制在0.4～0.5 的范圍內(nèi)。壓漿借助活塞式壓漿泵實(shí)施，要求保持緩慢、均勻，不能發(fā)生中斷，壓漿時(shí)需開啟位于最高處的排氣孔，確?？椎乐械呐艢獗３滞〞场簼{時(shí)的壓力不宜超過(guò)1MPa，壓漿要使?jié){液從孔道其中一端進(jìn)入，在孔道的另外一端達(dá)到飽滿并出漿后，將出漿口關(guān)閉，穩(wěn)壓至少2min，穩(wěn)壓過(guò)程中要求壓力保持在0.5MPa。在排氣孔排出的漿液稠度和要求一致后，將壓漿口關(guān)閉開始卸壓。壓漿需按照從下到上的順序進(jìn)行，集中在同一位置的孔道必須一次性壓漿完成。在壓漿開始前應(yīng)沖洗力筋及管道，完成沖洗后借助空壓機(jī)清除積水。對(duì)需要進(jìn)行封錨處理的錨具，需在壓漿完成后將周圍部位沖洗干凈，同時(shí)對(duì)端面混凝土進(jìn)行必要的鑿毛處理，之后支設(shè)鋼筋網(wǎng)和模板，進(jìn)行封錨混凝土澆筑施工，最后嚴(yán)格按照要求做好混凝土養(yǎng)護(hù)[8]。

孔道壓漿使用的水泥其強(qiáng)度等級(jí)不得低于主體結(jié)構(gòu)施工使用的水泥，同時(shí)要求水泥漿具有良好的流動(dòng)性，水灰比控制在0.40～0.45 的范圍內(nèi)，將水泥漿攪拌均勻后，其流動(dòng)度不能超過(guò)30s，管道出口部位的流動(dòng)度應(yīng)達(dá)到15s 以上；漿液的泌水率應(yīng)控制在初始體積的2%以內(nèi)，四次連續(xù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)的平均值不能超過(guò)1%。漿液拌制時(shí)使用的水以飲用水為宜；漿液強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到30MPa 以上；漿液的稠度應(yīng)達(dá)到如下要求：在1.725L 漏斗中，稠度應(yīng)保持在14～18s 范圍內(nèi)。力筋張拉完成后借助灰漿泵和灰漿攪拌機(jī)實(shí)施一次壓漿，在壓漿開始前應(yīng)將螺栓及密封件均設(shè)置到位，在錨墊板上布置好進(jìn)漿孔與排氣孔[9]。同一孔道中的壓漿必須一次完成，不可發(fā)生中斷。封端混凝土的澆筑施工需要在孔道壓漿結(jié)束后立即進(jìn)行，開工前需將封端和底板上殘留的水泥漿沖洗干凈，并按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置封端后補(bǔ)鋼筋，對(duì)在張拉施工過(guò)程中截?cái)嗟钠胀ㄤ摻钸M(jìn)行必要的恢復(fù)，然后利用模板，使用和梁體混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同的混凝土進(jìn)行澆筑。該橋梁工程的內(nèi)力變化結(jié)果如表2 所示。

表2 內(nèi)力變化結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)在當(dāng)前橋梁工程建設(shè)中的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍和成熟，以上結(jié)合某橋梁工程實(shí)際情況，對(duì)其預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了分析與總結(jié)，明確了相應(yīng)的施工技術(shù)及其要點(diǎn)，旨在為其他類似橋梁工程的預(yù)應(yīng)力混凝土施工提供可靠的技術(shù)參考，進(jìn)一步提升橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)水平，使我國(guó)的橋梁建設(shè)能力更好地適應(yīng)現(xiàn)階段交通事業(yè)的快速發(fā)展需要。