席曉偉

摘要：在分析預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)原理和施工流程的基礎(chǔ)上，結(jié)合某市政橋梁工程施工案例，論述了現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱梁在施工準(zhǔn)備、綁扎鋼筋和安裝預(yù)應(yīng)力管道、裝設(shè)箱梁模板、澆筑混凝土、鋼絞線穿束、預(yù)應(yīng)力張拉、孔道壓漿、端面封堵等方面的預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)和施工要點(diǎn)，可供橋梁工程施工技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：市政橋梁；預(yù)應(yīng)力張拉；施工技術(shù)；應(yīng)用研究

0? ?引言

國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展促進(jìn)了道路交通設(shè)施的持續(xù)發(fā)展，市政橋梁工程建設(shè)的數(shù)量、質(zhì)量和速度在不斷提高。市政橋梁設(shè)計(jì)為連續(xù)多跨復(fù)雜架構(gòu)，易出現(xiàn)正、負(fù)彎矩共存的情況，進(jìn)而影響橋梁穩(wěn)定性[1]。通過在市政橋梁施工中科學(xué)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)，可有效加強(qiáng)橋梁的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和承載能力[2]，延長其使用壽命，實(shí)現(xiàn)其工程質(zhì)量的整體提升?，F(xiàn)就預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1? ?預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)概述

1.1? ?預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)原理

預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)的原理如下：通過使用千斤頂、錨板、預(yù)應(yīng)力筋、夾片、鋼絞線等一系列張拉器械對鋼筋混凝土構(gòu)件施拉力，使構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，在該應(yīng)力作用下使被張拉構(gòu)件產(chǎn)生形變，進(jìn)而抵御建筑物構(gòu)件所承擔(dān)的各類風(fēng)、雪、地震、車輛等外界載荷及及其自身質(zhì)量產(chǎn)生的載荷[3]。

鋼筋混凝土構(gòu)件經(jīng)外部張拉作用，產(chǎn)生特定的預(yù)拉應(yīng)力，可以提升其剛度和抗彎性能。預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)具有良好的應(yīng)用性和適應(yīng)性，尤其對大型鋼筋混凝土構(gòu)件的應(yīng)用效果更為明顯。預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)應(yīng)用到市政公路橋梁工程的設(shè)計(jì)及施工中，可有效抵消橋梁自身載荷，加強(qiáng)橋梁整體結(jié)構(gòu)的承載力。

1.2? ?預(yù)應(yīng)力張拉施工流程

預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于市政橋梁的鋼筋混凝土構(gòu)件中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，尤其應(yīng)注重對鋼絞線管道的壓漿施工控制[4]。管道壓漿前，應(yīng)配備充足的水泥砂漿拌料，并依據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范實(shí)施壓漿作業(yè)。為防止發(fā)生水泥砂漿泄漏，應(yīng)對相關(guān)孔道實(shí)施封堵處理。預(yù)應(yīng)力張拉施工流程如圖1所示。

2? ?預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)應(yīng)用

2.1? ?施工案例

某市政橋梁項(xiàng)目為交互型立交橋工程，路面為雙向4車道，全長186m，寬25m，設(shè)計(jì)車輛通過時(shí)速為60km/h。項(xiàng)目主體位于山區(qū)地域，地形凸凹不平。橋梁的主體結(jié)構(gòu)由預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱梁組成，其設(shè)計(jì)抗震烈度為Ⅶ級。在鋼筋混凝土箱梁實(shí)施預(yù)應(yīng)力張拉施工過程中，主要采用鋼絞線向其施加預(yù)應(yīng)力，以實(shí)現(xiàn)橋梁整體穩(wěn)定性和施工質(zhì)量的整體提升。該橋梁工程整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2? ?施工準(zhǔn)備工作

2.2.1? ?材料的準(zhǔn)備

預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)前，應(yīng)選擇抗拉強(qiáng)度和松弛度等符合規(guī)范要求的預(yù)應(yīng)力鋼鋼絞線，以及規(guī)格尺寸符合規(guī)范要求的鍍鋅金屬波紋管[5]。鋼絞線和波紋管進(jìn)場前，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格檢查和驗(yàn)收。核驗(yàn)其規(guī)格參數(shù)、質(zhì)量合格證、使用標(biāo)準(zhǔn)等信息，保證其質(zhì)量符合施工要求。檢定鋼絞線和波紋管在裝卸、運(yùn)輸、保存期間是否發(fā)生損壞、銹蝕等現(xiàn)象，如有以上問題應(yīng)立即處理。根據(jù)實(shí)際工程實(shí)際需要，實(shí)施鋼絞線的力學(xué)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果滿足技術(shù)要求方可投產(chǎn)使用。鋼絞線下料之前，應(yīng)計(jì)算好其使用長度，將鋼絞線固定于支架位置，通過砂輪機(jī)將鋼絞線切斷，并用鋼絲將其端頭綁扎牢固，防止鋼絞線發(fā)生散束。

2.2.2? ?設(shè)備的準(zhǔn)備

準(zhǔn)備好張拉專用的液壓泵、千斤頂、錨具等張拉設(shè)備。由專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)檢測液壓泵壓力表和千斤頂壓力表的精度，使其精度滿足張拉施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。參照預(yù)應(yīng)力張拉方案選擇符合技術(shù)要求的錨具。為防止錨具外表發(fā)生裂縫、銹蝕、破損等情況，應(yīng)根據(jù)批次對錨具實(shí)施外觀檢測，確保錨具規(guī)格尺寸符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對錨具的剛度、硬度、使用性能實(shí)施抽檢，避免施工中使用質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的錨具。

2.3? ?綁扎鋼筋和安裝預(yù)應(yīng)力管道

2.3.1? ?綁扎鋼筋

在鋼筋預(yù)制加工場地實(shí)施鋼筋材料的集中加工，按照施工圖紙完成鋼筋下料，制成鋼筋半成品。將半成品鋼筋運(yùn)至施工場地附近區(qū)域，依據(jù)施工圖紙，將鋼筋骨架綁扎到事先鋪設(shè)好的箱梁底部模板上。完成鋼筋骨架裝配后，應(yīng)在鋼筋與底模之間裝設(shè)混凝土墊塊，使墊塊同鋼筋之間保持錯(cuò)位、緊扎狀態(tài)，以保證鋼筋保護(hù)層厚度符合施工圖紙需要。

2.3.2? ?安裝波紋管

將鍍鋅金屬波紋管截成規(guī)定長度，按照施工圖紙?jiān)O(shè)定的位置，使用鋼筋將波紋管安裝、固定在綁扎好的鋼筋骨架上。固定波紋管時(shí)，加密固定預(yù)應(yīng)力管孔道曲線位置，使波紋管曲線成為施工圖紙?jiān)O(shè)定的形狀。預(yù)應(yīng)力張拉部位結(jié)構(gòu)組成如圖3所示。

2.4? ?裝設(shè)箱梁模板

選擇專業(yè)鋼制模具制備廠商完成模板的制作，并將模板運(yùn)至施工場地。模板裝設(shè)前應(yīng)做脫模劑刷涂處理，并在接縫處加裝防漏海綿[6]。端模、側(cè)模裝設(shè)過程中，主要使用龍門吊完成吊裝施工，通過螺栓調(diào)節(jié)模板的垂直度和位置精度，經(jīng)檢測合格后將底端對拉螺桿做緊固處理。完成翼板位置鋼筋綁扎后，將頂端對拉螺桿實(shí)施緊固。完成箱梁模板裝設(shè)后，通過支撐構(gòu)件實(shí)施模板固定處理。

2.5? ?澆筑混凝土

2.5.1? ?澆筑方法

使用布料機(jī)實(shí)施混凝土澆筑。確定混凝土澆筑半徑為20m，在距離箱梁端1/3點(diǎn)位裝設(shè)布料管，合理控制箱梁長度方向的距離應(yīng)處于布料管的澆筑半徑區(qū)域內(nèi)，并留有一定的伸縮尺寸。箱梁混凝土澆筑應(yīng)按先兩側(cè)、后中間的順序完成。混凝土振搗使用插入式振搗器和附著式振搗器，通過一次性連續(xù)澆筑方式實(shí)現(xiàn)箱梁混凝土澆筑。

2.5.2? ?注意事項(xiàng)

混凝土澆筑應(yīng)通過分層方式實(shí)現(xiàn)澆筑，單層混凝土澆筑厚度應(yīng)控制在0.3m。單片箱梁的澆筑時(shí)長應(yīng)保證在6h之內(nèi)完成，參考環(huán)境溫度適當(dāng)調(diào)節(jié)上、下層混凝土澆筑的間隔時(shí)長。由于預(yù)應(yīng)力箱梁、管道端頭位置存在較多鋼筋，應(yīng)通過分段分層平行澆筑施工方法予以實(shí)施，以保證該部位混凝土的施工質(zhì)量。

2.6? ?鋼絞線穿束施工

鋼絞線穿束施工可選擇2種方法：一種方法是在箱梁現(xiàn)澆混凝土還未定型時(shí)，將鋼束置入波紋管中；另一種方法是在箱梁現(xiàn)澆混凝土定型后，將鋼束置入波紋管中。本工程選擇在箱梁現(xiàn)澆混凝土定型后，實(shí)施鋼絞線穿束作業(yè)。

2.7? ?預(yù)應(yīng)力張拉施工

依據(jù)本工程施工方案，在箱梁澆筑混凝土7天后、混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的95%情況下，通過整束張拉方式實(shí)施預(yù)應(yīng)力張拉施工。張拉設(shè)備選擇智能化張拉和壓漿設(shè)備。實(shí)施預(yù)應(yīng)力張拉施工之前，應(yīng)清除波紋管內(nèi)的雜物和積水，并將箱梁的側(cè)模和頂模拆除。

在箱梁兩端對稱位置安裝張拉千斤頂，兩端同步進(jìn)行張拉施工。在張拉施工過程中，要保證兩端鋼絞線的拉力保持平衡。張拉時(shí)測試波紋管摩擦力，測量鋼絞線的伸長值，適當(dāng)調(diào)整千斤頂?shù)膹埨?。綜合檢查張拉力和鋼絞線伸長值，均符合設(shè)計(jì)要求后，既可鎖定鋼絞線、切割多余的鋼絞線，完成張拉施工。

2.8? ?孔道壓漿

2.8.1? ?制作水泥砂漿

使用水泥砂漿實(shí)施鋼絞線與波紋管之間的填充施工。通過一定量的配比實(shí)驗(yàn)，科學(xué)確定水泥砂漿配比，確定添加劑、摻料的添加比例，確保砂漿配比達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

在水泥砂漿拌和過程中，先在拌和機(jī)械中摻入定量水，隨即添加定量水泥，均勻拌和后，摻入定量添加劑。水泥砂漿應(yīng)在使用前保持持續(xù)攪拌狀態(tài)，并在45min內(nèi)完成壓漿作業(yè)，以防止水泥砂漿產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

2.8.2? ?壓漿作業(yè)

在實(shí)施孔道壓漿作業(yè)時(shí)，將輸送管連接到進(jìn)漿管上，啟動(dòng)壓漿泵開始壓漿。為保證水泥漿在孔道內(nèi)填充飽滿，應(yīng)在漿液高度到達(dá)排氣孔高度位置時(shí)，觀察出漿管的出漿濃度與配置的漿液相同后，可停止壓漿作業(yè)。待壓漿作業(yè)完工后，應(yīng)對孔道實(shí)施保護(hù)，確?？椎涝谕旯ず蟮?4h內(nèi)不發(fā)生振動(dòng)。如果施工現(xiàn)場溫度達(dá)到35℃以上，應(yīng)選擇夜晚實(shí)施壓漿作業(yè)。

2.9? ?端面封堵

完成孔道壓漿作業(yè)后，將箱梁端部的水泥砂漿清洗干凈，同時(shí)全面清理錨具、錨墊板、端表面的混凝土雜質(zhì)，鑿毛處置端部表面混凝土，端部鋼筋網(wǎng)應(yīng)做綁扎固結(jié)處理，進(jìn)行端模安裝。完成立模施工，加固處理模板，檢驗(yàn)梁體長度，對端面實(shí)施混凝土澆筑。端面封堵作業(yè)時(shí)，由于施工空間有限，應(yīng)通過特殊處理，確保錨具部位混凝土的密實(shí)效果。

3? ?預(yù)應(yīng)力張拉施工要點(diǎn)

3.1? ?合理準(zhǔn)備材料

實(shí)施預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)之前，全面收集施工資料，勘測作業(yè)場地情況，科學(xué)選用適合工程實(shí)際張拉效果的鋼絞線、波紋管、錨具等張拉材料。

3.2? ?確保設(shè)備性能

實(shí)施預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)之前，對液壓泵、千斤頂?shù)阮A(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備進(jìn)行檢修保養(yǎng)，對壓力表等計(jì)量儀器儀表進(jìn)行檢測。在張拉施工過程中如果出現(xiàn)問題，應(yīng)立即停止預(yù)應(yīng)力張拉施工，及時(shí)采取維修措施，待故障排除后，方可恢復(fù)預(yù)應(yīng)力張拉施工作業(yè)。

3.3? ?嚴(yán)防發(fā)生事故

在張拉施工之前，應(yīng)細(xì)致核驗(yàn)預(yù)應(yīng)力混凝土強(qiáng)度，在確保其強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，方可進(jìn)行張拉施工，同時(shí)嚴(yán)格管控千斤頂?shù)纳邓俣群屠?，防止發(fā)生質(zhì)量事故。在張拉施工過程中，要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，防止因操作不當(dāng)發(fā)生安全事故。在張拉施工過程中，嚴(yán)禁站在錨具前面，防止發(fā)生人身傷害事故。

4? ?結(jié)束語

市政橋梁工程施工過程復(fù)雜，易對周邊環(huán)境造成影響。市政橋梁結(jié)構(gòu)經(jīng)常采用多跨連續(xù)梁設(shè)計(jì)，如果施工技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)，會(huì)影響橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在市政橋梁施工中科學(xué)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)，可有效降低橋體結(jié)構(gòu)承重，延長橋梁正常使用周期，強(qiáng)化橋梁的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和承載效果。按照上述預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)應(yīng)用和施工要點(diǎn)，對某市政橋梁項(xiàng)目為交互型立交橋工程鋼筋混凝土箱梁進(jìn)行實(shí)施預(yù)應(yīng)力張拉，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量、安全目標(biāo)，達(dá)到了預(yù)期效果。

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