周艷飛

(中城建第二工程局集團(tuán)有限公司 210019)

0 引言

橋梁建設(shè)意義重大，質(zhì)量安全尤為重要，特別是隨著車流量的增多，交通事故頻頻發(fā)生，對(duì)橋梁施工質(zhì)量提出了更高的要求。鋼筋混凝土在橋梁建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用，但也存在彈性不足、易出現(xiàn)裂縫等問題，對(duì)施工人員安全以及日后使用都極為不利。隨著施工技術(shù)的更新改進(jìn)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)越來越受重視，在保證施工質(zhì)量、延長橋梁使用壽命的同時(shí)，還能降低成本?？梢?，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中發(fā)揮著重要作用，值得推廣使用。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀

指的是在橋梁還未正式承受外荷載時(shí)，對(duì)受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)壓力，用以抵消或削弱外來荷載的拉應(yīng)力。此過程中橋梁的剛度會(huì)有所增強(qiáng)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，投入使用后能夠更好地適應(yīng)各種壓力，裂縫出現(xiàn)的時(shí)間也將后移。預(yù)應(yīng)力可減小受拉區(qū)的彈性變形，提高受拉區(qū)的抗性和彈性強(qiáng)度，進(jìn)而延長橋梁的使用壽命。因其具有良好的耐久性，能夠減少鋼材用量、降低成本費(fèi)用，而且使橋梁上部結(jié)構(gòu)更加美觀經(jīng)濟(jì)，在橋梁建設(shè)中的作用日益突出。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在實(shí)際建設(shè)中的優(yōu)勢(shì)不言而喻，但由于施工人員操作不當(dāng)，或混凝土澆搗工作不到位，極易出現(xiàn)質(zhì)量問題。如波紋管堵塞或彎折，加大了鋼絞線穿過的難度，甚至其實(shí)際值和設(shè)計(jì)值差別較大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要更多成本。橋梁構(gòu)件提前出現(xiàn)裂縫也頗為常見，主要是混凝土收縮應(yīng)力和溫差應(yīng)力彼此作用的結(jié)果。張拉時(shí)間是預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)考慮的另一重點(diǎn)，如使用早強(qiáng)劑增強(qiáng)混凝土早期強(qiáng)度，張拉時(shí)可能因強(qiáng)度增加過快損失大量的預(yù)應(yīng)力，使得張拉效果有所減弱。

2 實(shí)例分析預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

2.1 實(shí)例分析

某橋梁工程為一重建項(xiàng)目，舊橋梁建于上世紀(jì)末，經(jīng)十余年的使用，承載力大幅降低，難以承載越來越多的車流量。該工程于2011年開始，全長 6.25Km，寬 28m，采用（2.5m ＋ 11.5m ＋ 11.5m ＋2.5m）的箱梁結(jié)構(gòu)。此次建設(shè)對(duì)質(zhì)量和橋梁的耐久性都極為重視，為取得較好效果，應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)。在施工時(shí)根據(jù)預(yù)算的交通流量對(duì)其施加應(yīng)壓力，以提高橋梁的強(qiáng)度和承載力。自 2012年完工投入使用，直至今日未出現(xiàn)任何問題，足見預(yù)應(yīng)力技術(shù)的實(shí)用性。

2.2 選擇材料

鋼絞線和錨具是預(yù)應(yīng)力施工的基礎(chǔ)材料，必須保證其質(zhì)量合格，所以在選擇材料時(shí)應(yīng)全方位考慮，如尺寸、長度、松弛性、荷載承受能力等。目前的鋼絞線有普通鋼絞線、矯直回火型以及低松弛型鋼絞線等。尤其是后者，自重輕、方便施工，而且外形美觀、成本較低，在實(shí)際中有著廣泛應(yīng)用。該工程使用的低松弛型鋼絞線來自東莞市津盈實(shí)業(yè)有限公司。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)有兩種，即先張法和后張法，此處選擇后者。后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用的錨具包括應(yīng)力損失較小的機(jī)械錨具，以及種類較多的摩阻錨具。影響機(jī)械錨具施工的因素相對(duì)要少，而摩阻錨具的缺陷在于會(huì)浪費(fèi)更多的應(yīng)力。（增加“錨具、夾具、連接器應(yīng)具有可靠的錨固性能、足夠的承載能力和良好的使用性，使用時(shí)除應(yīng)按出廠合格證和質(zhì)量證明書核查錨固性能類別、型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量外還應(yīng)對(duì)其做外觀檢查、硬度檢驗(yàn)和靜載錨固性能試驗(yàn)?！保?/p>

2.3 加固橋梁

橋梁的剛度和承載力直接決定著工程質(zhì)量，為承受越來越大的交通壓力，應(yīng)對(duì)采取有效措施，對(duì)橋梁進(jìn)行加固，以增強(qiáng)其耐久性。這就要求改變橋梁內(nèi)部構(gòu)件性能，增強(qiáng)內(nèi)部穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力技術(shù)通過提前施加預(yù)應(yīng)壓力，使各部件盡快適應(yīng)各種荷載，將承載極限發(fā)揮至最大，從而抵消或減少初彎矩時(shí)的拉應(yīng)力，增強(qiáng)橋梁內(nèi)部強(qiáng)度。

2.4 灌漿和孔道封堵

在張拉過程中，控制拉應(yīng)力應(yīng)與設(shè)計(jì)值相符。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)伸長值的變化， 將誤差控制在允許范圍內(nèi)。灌漿階段也尤為關(guān)鍵，需提高計(jì)量的精確度，使?jié){體能夠均勻灌入孔道。（增加“壓漿孔應(yīng)在孔道兩端最低處設(shè)置，在最高處設(shè)排氣孔。壓漿使用壓漿泵從粱的最低點(diǎn)開始，在粱兩端壓漿孔各壓漿一次，直至規(guī)定稠度的水泥漿充滿整個(gè)孔道為止?！保┦┕ぶ行璺舛赂黝惪椎溃拱l(fā)生漏漿現(xiàn)象，或有其他異物雜質(zhì)進(jìn)入，否則極易引起孔道的堵塞。用水量也需控制在一定范圍內(nèi)，如水泥漿的流動(dòng)性削弱，不可直接加水?dāng)嚢?。壓漿前若有水分殘留，應(yīng)及時(shí)予以清除。

2.5 混凝土澆筑振搗

首先是水泥、砂石等原材料的質(zhì)量必須合格，經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)檢，達(dá)標(biāo)后才能用于混凝土配置。配合比要適當(dāng)，與設(shè)計(jì)值相符，且與實(shí)際工程要求相符。配好后需及時(shí)將混凝土運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，復(fù)檢后進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)應(yīng)制定一些應(yīng)急方案。澆筑時(shí)采用分層澆筑的方式，要?jiǎng)蛩龠B續(xù)進(jìn)行，確保混凝土能夠流入每一個(gè)部位，提高整體的強(qiáng)度。澆筑和振搗工作同時(shí)進(jìn)行，由經(jīng)驗(yàn)豐富的員工操作，以振動(dòng)棒進(jìn)行振搗。振搗過程中不得和模板相碰觸。一旦發(fā)現(xiàn)破損，應(yīng)及時(shí)更換。工程采用二次振搗法，以增強(qiáng)混凝土的密實(shí)度，振搗相隔時(shí)間控制在 20—30min。整個(gè)澆筑過程需連續(xù)進(jìn)行，如有特殊情況，需嚴(yán)格控制間歇時(shí)間。澆筑完成后，對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，為防止水分蒸發(fā)過多，需保持混凝土表面的濕潤度，可在其上灑水或覆蓋薄膜，保持7d以上。

2.6 預(yù)應(yīng)力張拉

所有工作結(jié)束后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，需保證混凝土強(qiáng)度至少達(dá)到設(shè)計(jì)值的95%，錨墊板、鋼筋等均沒有缺陷。先將支架挪至張拉處，調(diào)整后將錨環(huán)穿過鋼絞線，然后放入錨塞輕輕敲打，裝入對(duì)中套，并用楔塊將鋼絞線楔緊。在初始張拉時(shí)，兩端同時(shí)對(duì)鋼絞線施加應(yīng)力，如果沒有楔緊，鋼絞線會(huì)有一定的滑移，在其停止后，將其楔緊在夾盤上。起點(diǎn)標(biāo)記應(yīng)明確標(biāo)出。正式張拉時(shí)，兩端分級(jí)施加壓力，每次加載為油壓表讀數(shù)5000KPa的倍數(shù)，直至張拉至100%，并持續(xù)5min，消除預(yù)應(yīng)力筋的部分松弛損失。之后對(duì)鋼絞線的伸長量進(jìn)行測(cè)量，最后在錨固的過程中，將鋼絞線的回縮量控制在5mm以內(nèi)。（增加“預(yù)應(yīng)力張拉宜采用雙控法，張拉采用應(yīng)力控制，同時(shí)以伸長值作為校核，張拉時(shí)斷絲、滑絲數(shù)量不得超過相關(guān)規(guī)定”。）

3 結(jié)束語

橋梁以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，在上部荷載長期的作用下，極易出現(xiàn)裂縫、強(qiáng)度不足等問題，很有可能影響到其正常通行。為提高橋梁質(zhì)量，有必要在施工中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，通過提前施加預(yù)應(yīng)壓力，可改善橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)，避免裂縫出現(xiàn)或延長出現(xiàn)時(shí)間。在今后的施工中，還需對(duì)此技術(shù)加以改進(jìn)。