劉順林

（貴州省冊(cè)亨縣交通運(yùn)輸局，貴州冊(cè)亨552200）

0 引言

預(yù)應(yīng)力是指為改善結(jié)構(gòu)體系的服役表現(xiàn)，在施工中為結(jié)構(gòu)預(yù)先施加一定壓應(yīng)力來抵消荷載作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，起到防止結(jié)構(gòu)被破壞的作用。目前，預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)在橋梁建設(shè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，對(duì)提高橋梁結(jié)構(gòu)可靠性和耐久性都有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 工程概況

后張法是指先進(jìn)行混凝土澆筑施工，在澆筑完成的混凝土強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%后對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼材進(jìn)行張拉，以此形成構(gòu)件。謀大橋工程設(shè)計(jì)采用后張法進(jìn)行施工，該大橋?yàn)?×30m（T 梁）+4×30m（T梁）+（36+60+36）m（連續(xù)箱梁），T 梁采用先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)，本橋平面部分位于曲線上。每片T 梁腹板均布置3 束1×7φs15.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線，其中，邊跨邊梁鋼束N1～N3 均為10 根，邊跨中梁及中跨邊梁鋼束N1～N3 均為9 根，中跨中梁鋼束N1～N3 均為8 根；箱梁鋼束采用由12φs15.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線、13φs15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線和16φs15.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線組成的鋼束。

2 施工要求

2.1 材料與機(jī)具進(jìn)場(chǎng)

所有預(yù)應(yīng)力材料都應(yīng)按照規(guī)程進(jìn)行檢驗(yàn)，若未能通過檢驗(yàn)則不可在施工中使用。在張拉過程中使用的機(jī)具，如油泵、千斤頂和壓力表，都應(yīng)由資質(zhì)合格的機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定，同時(shí)出具報(bào)告，以確定回歸方程。其中，千斤頂必須與張拉噸位要求相符，并且最大行程與張拉伸長(zhǎng)量良好適應(yīng)，以此防止二次張拉。

2.2 預(yù)應(yīng)力孔道成孔

梁板澆筑施工時(shí)借助金屬波紋管進(jìn)行成孔，為避免波紋管因澆筑產(chǎn)生上浮或變形，需使用鋼筋按井字形設(shè)置定位架，其設(shè)置間距為50cm，所有水平方向的定位筋都要和腹板箍筋通過點(diǎn)焊相連，并確保整個(gè)波紋管的線型保持平順。為避免混凝土振搗過程中波紋管產(chǎn)生變形、漏漿或彎折，需在波紋管的接頭處使用膠布進(jìn)行纏繞，并在澆筑開始前將鋼絞線穿入到管內(nèi)，同時(shí)澆筑過程中應(yīng)反復(fù)抽動(dòng)鋼絞線。最后在梁板兩端設(shè)置錨墊板，使用螺絲和端模箱梁，錨墊板設(shè)置好后應(yīng)和孔道的中心線保持垂直。

2.3 鋼絞線下料與穿束

鋼絞線下料嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行，具體的下料長(zhǎng)度采用計(jì)算的方法確定，在計(jì)算過程中應(yīng)充分考慮張拉過程中千斤頂?shù)墓ぷ鏖L(zhǎng)度、鋼絞線彈性回縮等影響因素。下料需使用砂輪鋸進(jìn)行切割，不可電焊或氣焊，否則將造成熱損傷。

切割完成后需在鋼絞線兩端向內(nèi)20mm 使用細(xì)鐵絲進(jìn)行綁扎，以免發(fā)生松散。對(duì)鋼絞線進(jìn)行搬運(yùn)時(shí)，應(yīng)注意避免銹蝕、損傷和污染。穿束開始前需用壓力水對(duì)孔道進(jìn)行沖洗，以清除孔道中的雜物，并觀測(cè)孔道是否存在串孔等問題，之后用壓縮空氣將孔道中的水分吹干。在穿束過程中應(yīng)隨時(shí)檢查鋼絞線狀態(tài)，整個(gè)穿束過程均由人工完成。

3 施工方法

3.1 孔道預(yù)留

梁板澆筑施工時(shí)借助金屬波紋管進(jìn)行成孔，為避免波紋管因澆筑產(chǎn)生上浮或變形，需使用鋼筋按井字形設(shè)置定位架，其設(shè)置間距為50cm，所有水平方向的定位筋都要和腹板箍筋通過點(diǎn)焊相連，并確保整個(gè)波紋管的線型保持平順?？椎李A(yù)留偏差應(yīng)達(dá)到以下要求：孔道坐標(biāo)：梁長(zhǎng)方向偏差不可超過30mm，梁高方向偏差不可超過10mm；孔道間距：同排偏差不可超過10mm，上下層偏差不可超過10mm。

3.2 張拉

待預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)際強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%（通過標(biāo)準(zhǔn)試塊強(qiáng)度試驗(yàn)確定預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)際強(qiáng)度），同時(shí)混凝土齡期達(dá)到7d 以上才可以進(jìn)行張拉，張拉方法以兩端對(duì)稱張拉為宜，并按照張拉力與伸長(zhǎng)值兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行雙控，張拉施工中應(yīng)注意下列要點(diǎn)。

第一，根據(jù)設(shè)計(jì)與規(guī)范提出的要求進(jìn)行兩端對(duì)稱張拉施工，張拉時(shí)安排專人進(jìn)行指揮，所有應(yīng)力階段均需在兩端同時(shí)進(jìn)行開泵，操作人員及時(shí)上報(bào)油表讀數(shù)，并隨時(shí)對(duì)油泵施壓速度進(jìn)行調(diào)整，避免兩端應(yīng)力相差懸殊導(dǎo)致張拉失敗，或發(fā)生意外。

第二，及時(shí)準(zhǔn)確地讀取千斤頂行程數(shù)據(jù)，量取時(shí)要注意每次都應(yīng)取同一個(gè)起始截面，并做好現(xiàn)場(chǎng)記錄工作，每張拉完一束鋼絞線就對(duì)其伸長(zhǎng)量進(jìn)行一次計(jì)算，然后對(duì)比伸長(zhǎng)量的實(shí)測(cè)值和理論值，若差值小于伸長(zhǎng)量理論值的+6%，則說明張拉合格，若差值超過伸長(zhǎng)量理論值的+6%，則應(yīng)立即停止張拉，并分析導(dǎo)致實(shí)際伸長(zhǎng)量超標(biāo)的原因，最后采取針對(duì)性措施加以解決。

第三，張拉必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙順序進(jìn)行，在為鋼絞線施加一定預(yù)應(yīng)力的基礎(chǔ)上密切關(guān)注梁板實(shí)際狀況，確認(rèn)是否存在裂縫或產(chǎn)生側(cè)彎，同時(shí)對(duì)梁板中心實(shí)際起拱度進(jìn)行測(cè)量。

第四，張拉操作時(shí)注意檢查是否發(fā)生滑絲與斷絲，其數(shù)量應(yīng)控制在斷面所有鋼絲總數(shù)1%以內(nèi)，且每束鋼絞線發(fā)生滑絲或斷絲的數(shù)量不能超過1 絲。

3.3 端頭處理

為盡可能縮短張拉和壓漿之間的時(shí)間間隔，防止預(yù)應(yīng)力大量損失，在張拉完成后應(yīng)盡快完成端頭處理，具體方法為使用標(biāo)號(hào)相對(duì)較高的砂漿封堵錨具和夾片之間存在的縫隙，在封堵砂漿形成一定強(qiáng)度后方可開始?jí)簼{，封堵砂漿在孔道壓漿時(shí)需達(dá)到的強(qiáng)度一般以不會(huì)以壓漿而沖掉為準(zhǔn)控制。

3.4 孔道壓漿

一是孔道壓漿時(shí)使用的材料必須通過嚴(yán)格的試驗(yàn)檢測(cè)確定是否與規(guī)范要求相符，同時(shí)還要經(jīng)過監(jiān)理人員的檢驗(yàn)，只有在批準(zhǔn)之后方能使用。

二是壓漿材料的稠度需在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)定，應(yīng)處在14～18s 范圍內(nèi)，從水泥漿拌制開始到壓漿完成的時(shí)間不能超過45min[1]。

三是壓漿開始前應(yīng)先用高壓水全面沖洗孔道，以確?？妆诒煌耆珴?rùn)濕，當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)孔道中存在油污時(shí)，則需使用沒有腐蝕性的洗滌劑進(jìn)行清洗，清洗干凈后用壓縮空氣將多余的積水吹出。

四是壓漿按照先下層、再上層的順序進(jìn)行。

五是壓漿過程中，先從處在最低端的孔洞開始?jí)喝耄藭r(shí)排氣孔開始排氣，整個(gè)壓漿過程都應(yīng)緩慢和均勻，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行壓力控制，在排氣孔流出稠度和壓入相同的漿液后用木塞對(duì)排氣孔進(jìn)行封堵，此時(shí)應(yīng)繼續(xù)壓漿，穩(wěn)壓2min 左右，待鋼絞線空隙開始流出清水后即可完成壓漿。

六是壓漿完成后，需在水泥漿形成一定強(qiáng)度后對(duì)多余鋼絞線進(jìn)行切割，切割需使用砂輪鋸進(jìn)行，不可電焊與氣焊。

七是孔道壓漿材料性能應(yīng)達(dá)到以下要求。凝結(jié)時(shí)間：初凝不小于5h，終凝不超過24h；25oC 溫度條件下的流動(dòng)速度：初始流動(dòng)速度在10～17s 范圍內(nèi)，30min 后流動(dòng)速度在10～20s 范圍內(nèi)，60min 后流動(dòng)速度在10～25s 范圍內(nèi)；泌水率：24h 自由泌水率應(yīng)為0.3h,鋼絲之間的泌水率也應(yīng)為0；自由膨脹率：3h 自由膨脹率應(yīng)在0%～2% 范圍內(nèi)，24h 自由膨脹率應(yīng)在0%～3%范圍內(nèi)；充盈度：應(yīng)合格；抗壓強(qiáng)度：3d 抗壓強(qiáng)度不能低于20MPa，7d 抗壓強(qiáng)度不能低于40MPa，28d 抗壓強(qiáng)度不能低于50MPa；抗折強(qiáng)度：3d 抗折強(qiáng)度不能低于5MPa，7d 抗折強(qiáng)度不能低于6MPa，28 天抗折強(qiáng)度不能低于10MPa[2]。

3.5 封端

壓漿結(jié)束后兩端通常會(huì)留下一些水泥浮漿，應(yīng)在封端開始前將浮漿清除干凈，并對(duì)端頭混凝土表面進(jìn)行鑿毛，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求綁扎封端鋼筋，并做好模板支設(shè)與混凝土澆筑。

3.6 施工注意事項(xiàng)

3.6.1 張拉

所有張拉設(shè)備都應(yīng)安排專人進(jìn)行保管，同時(shí)做好定期檢驗(yàn)、標(biāo)定及維護(hù)，在張拉過程中油表要和千斤頂一一對(duì)應(yīng)；預(yù)應(yīng)力張拉必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求的順序進(jìn)行；將錨具安裝到位后應(yīng)盡快開始張拉，以免錨具在張拉開始前生銹；張拉時(shí)應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)安排專人負(fù)責(zé)指揮，兩端按照相同的速度為鋼絞線施加預(yù)應(yīng)力，在量取千斤頂實(shí)際行程的過程中應(yīng)準(zhǔn)確無誤，并做好相關(guān)記錄；在張拉操作中，作業(yè)人員不可站在鋼束錨頭的正對(duì)面，避免斷絲造成傷人事故，將鋼絞線張拉完成后，應(yīng)在油表指針回零后再對(duì)油管進(jìn)行拆除。不可在完成張拉但沒有壓漿的鋼絞線上進(jìn)行攀爬、踩踏，以免造成嚴(yán)重?cái)_動(dòng)；壓漿完成后，對(duì)多余鋼絞線進(jìn)行切割時(shí)，主要不可使用電焊和氣焊的方法。

3.6.2 壓漿

鋼絞線張拉結(jié)束后，及時(shí)用清水對(duì)錨具進(jìn)行沖洗，并用壓縮氣體將其吹干，之后開始封錨和真空壓漿，現(xiàn)場(chǎng)使用的攪拌機(jī)與儲(chǔ)漿罐，其體積不能比單個(gè)孔道體積小，以免由于漿液不足導(dǎo)致壓漿不連續(xù)。

水泥漿按照設(shè)計(jì)要求達(dá)到的強(qiáng)度配制，配制前對(duì)水泥強(qiáng)度與質(zhì)量進(jìn)行檢查，不合格時(shí)不可用于施工。

為防止鋼絞線發(fā)生銹蝕，可以在水泥漿中適量摻入阻銹劑，若還需要使用其他摻入料，則應(yīng)得到監(jiān)理人員的許可，需要注意的是，含有硝酸鹽與氯化物等腐蝕性成分的摻入料不可使用。

壓漿施工中，施工現(xiàn)場(chǎng)的工作班應(yīng)留取3 組以上標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，在標(biāo)準(zhǔn)條件下連續(xù)養(yǎng)生28d后，對(duì)其抗壓強(qiáng)度進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。

當(dāng)環(huán)境氣溫或箱體自身溫度在5oC 以下時(shí)，不可壓漿。若白天環(huán)境氣溫超過35oC，則應(yīng)在夜間進(jìn)行壓漿施工。為防止?jié){液形成后因溫度產(chǎn)生裂縫，施工時(shí)需將漿液溫度控制在32oC 以內(nèi)。

孔道壓漿盡量在張拉結(jié)束后24h 之內(nèi)進(jìn)行，最長(zhǎng)間隔時(shí)間不能超出3d。完成壓漿后整個(gè)孔道都應(yīng)被漿液充滿。

水泥漿從調(diào)制開始到壓入的時(shí)間應(yīng)控制在30min以內(nèi)，漿液使用前與壓入時(shí)都應(yīng)處在良好的流動(dòng)狀態(tài)。

壓漿采用真空輔助法進(jìn)行，在漿液從真空端溢出后，需在孔道兩端實(shí)施排廢，之后維持壓力2min 以上。完成壓漿的孔道應(yīng)予以有效保護(hù)，要求在24h 之內(nèi)不可受到振動(dòng)的影響。壓漿完成后的48h 之內(nèi)，整個(gè)結(jié)構(gòu)的溫度不能低于5oC，若施工時(shí)氣溫過低，則應(yīng)采取有效的保溫措施。

壓漿施工中要做好各項(xiàng)記錄工作，需記錄的內(nèi)容包括：壓漿時(shí)間、漿液水灰比、漿液所用摻入料、壓漿壓力、試塊抗壓強(qiáng)度及施工中遇到的障礙和問題等。以上記錄需在壓漿完成后3d 之內(nèi)提交給監(jiān)理人員。

3.7 安全保證

3.7.1 臨時(shí)用電安全

為切實(shí)保證施工時(shí)的用電安全，現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電必須采用三相五線制；對(duì)于配電系統(tǒng)，其配電箱應(yīng)嚴(yán)格實(shí)行三級(jí)配電兩級(jí)漏電保護(hù)；保護(hù)零線不僅要在配電室或總配電箱及分配電箱進(jìn)行重復(fù)接地，還要在線路末端進(jìn)行重復(fù)接地；配電箱與開關(guān)箱中的連接線都應(yīng)為絕緣導(dǎo)線，接料不能松動(dòng)，并不能有直接外露的帶電部分。此外，配電箱和開關(guān)箱都應(yīng)做好防雨、防塵、防盜；所有用電設(shè)備都應(yīng)有專門的開關(guān)箱，并嚴(yán)格實(shí)行一機(jī)一閘與一漏一箱；漏保裝置根據(jù)相關(guān)要求選擇，對(duì)于開關(guān)箱所用漏保裝置，其額定漏電動(dòng)作電流不能超過30mA。

3.7.2 施工安全保證

（1）油泵

第一，油泵的電源接線應(yīng)接好接地線，同時(shí)配備插座與插頭，所有接頭都應(yīng)做好絕緣處理，以免發(fā)生漏電；第二，油管與接頭應(yīng)嚴(yán)選規(guī)格并隨時(shí)做好檢查，排油時(shí)管道不能發(fā)生扭結(jié)，以免管路爆裂；第三，在正式施加預(yù)應(yīng)力之前應(yīng)先開啟控制閥進(jìn)行空載啟動(dòng)，期間對(duì)安全閥調(diào)整壓力進(jìn)行檢查，確定其是否靈敏可靠；第四，液面過低泵中的推力軸承從液面上露出后，不可長(zhǎng)期帶壓工作；第五，施工時(shí)認(rèn)真檢查油泵實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)異常如壓力表不穩(wěn)定，則應(yīng)立即停車，并查明原因，采取針對(duì)性措施加以解決；第六，所有高壓油管接頭都應(yīng)套上防護(hù)套，以免油液噴出造成傷人事故。

（2）油管、油表

不可在帶壓情況下拆除油管與油表，即油表指針回零前不可進(jìn)行拆除作業(yè)，同時(shí)還應(yīng)做好防護(hù)，避免油管或油表受損。

（3）千斤頂

在千斤頂帶壓工作過程中，現(xiàn)場(chǎng)操作人員需站其兩側(cè)，而斷面方向不可站人，并在必要的情況下通過設(shè)置鋼板墻來提供安全防護(hù)。另外，帶壓工作期間不可觸碰液壓系統(tǒng)所有零部件，以免發(fā)生意外。

（4）壓漿

對(duì)于張拉完成但沒有壓漿的梁板，應(yīng)避免受到劇烈振動(dòng)，并且不能大量堆載；在壓漿過程中現(xiàn)場(chǎng)工作人員必須按照要求佩戴各類防護(hù)用具，以免水泥漿突然噴出造成傷人事故；壓漿嘴應(yīng)使用鋼管加工出絲扣，以此和錨墊板緊固相連，避免壓力過大導(dǎo)致崩開。

4 結(jié)語

綜上所述，預(yù)應(yīng)力技術(shù)是當(dāng)前橋梁工程建設(shè)最常用的技術(shù)之一，若按照張拉次序，還可將預(yù)應(yīng)力技術(shù)分為先張法和后張法，不同方法的原理和特點(diǎn)均不相同，在實(shí)際工程中應(yīng)結(jié)合具體情況選擇適宜的方法。其中，后張法應(yīng)用較為廣泛，以上對(duì)該方法在工程建設(shè)中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，旨在為更多橋梁工程對(duì)后張法的使用提供借鑒。