淺析橋梁施工中先張法預應力技術(shù)的應用

李沖

（衡水市公路工程總公司，河北 衡水 053000）

淺析橋梁施工中先張法預應力技術(shù)的應用

李沖

（衡水市公路工程總公司，河北 衡水 053000）

目前，隨著預應力混凝土廣泛應用于各類土建工程，先張預應力技術(shù)不僅成為橋梁工程施工中的關(guān)鍵技術(shù)，也成為考驗橋梁施工人員和工程技術(shù)人員工作的重要問題之一。論文以某橋梁工程施工為基礎(chǔ)，深入分析先張預應力技術(shù)在橋梁工程施工中的相關(guān)應用，以解決工程施工中遇到的先張預應力混凝土張拉不均勻等問題，保障橋梁工程的后續(xù)安全施工與健康運行，進而提升預應力施工技術(shù)水平。

先張預應力技術(shù)；橋梁施工；應用

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.042

1 工程概況

某高速公路工程北段的互通立交于2014年6月動工，全長112m。此立交橋的上部結(jié)構(gòu)主要由預應力鋼筋混凝土梁板構(gòu)成，長18m單跨，左右分別5跨，張拉鋼絞線是橋梁構(gòu)件預應力的主要依靠；立交橋的下部包含18根直徑為1.2m的鉆孔灌注樁以及18根直徑為1m的柱式墩臺；立交橋的兩側(cè)是鋼筋混凝土型護欄，橋面則由瀝青混凝土鋪制而成。

2 預應力張拉施工前的準備工作

先張預應力技術(shù)應用于橋梁工程施工之前，應首先把好技術(shù)組織與設(shè)計關(guān)，并為具體施工做好充分的準備，主要涉及制作張拉臺座、預應力模板以及鋼絞線的下料及編束。

2.1 制作張拉臺座

張拉臺座設(shè)計與制作在技術(shù)準備工作中尤其重要，應于橋梁施工之前，依據(jù)橋梁上部梁板構(gòu)成、數(shù)量、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及長度等因素確定張拉臺座的形狀、大小、數(shù)量、混凝土等級數(shù)，并確保張拉臺座的剛度、強度及穩(wěn)定性均達到工程標準[1]。此橋梁工程采用鋼筋混凝土型承力臺，承力臺上表面平整光滑，

用于制作梁板，因此，在制作平臺時需夯實平整基礎(chǔ)，澆筑厚度達20cm的混凝土，并打磨整齊平滑，兩側(cè)用鋼板鑲筑。橫梁作為將鋼絞線的張拉力傳送給承力支架的重要構(gòu)件，主要由兩塊相背槽鋼焊接而成，并利用鋼板進行焊接加強，槽內(nèi)焊接數(shù)個18mm的鋼板，間距為20cm，以保障其剛度、強度和穩(wěn)定性。

2.2 制作預應力模板

預應力模板的制作應緊密結(jié)合橋梁的整體設(shè)計，考慮其美觀性，促使橋梁各個表面光滑平整，各個棱線順直、整齊。此橋梁工程的預應力模板側(cè)模主要采用鋼模板進行自主設(shè)計、制作并加工，而邊梁的鋼板則主要采用冷板，以突顯整個橋梁的美觀性。

2.3 鋼絞線的下料與編束

一般情況下，鋼絞線的下料與編束必須保證具有較為寬闊的場地。鋼絞線進行下料時應同時考慮多方因素，其中，最為重要的因素即為臺座自身的長度、夾具以及張拉機具所需要的長度。此橋梁工程中，首先，運用砂輪對鋼絞線進行切割，然后，逐根整理成束，以避免鋼絞線彼此纏繞，并在最大程度保證鋼絞線的順直，最后，針對鋼絞線的長度對其進行分類處理、標記，進而為后期施工提供便利。

3 先張法預應力技術(shù)在橋梁施工中的具體應用

3.1 施工要求

先張預應力技術(shù)運用于橋梁施工之前，必須保證相關(guān)施工條件已經(jīng)具備。首先，需保證梁體混凝土已達到預先要求的設(shè)計強度，且混凝土的養(yǎng)生條件與主梁相似。如果相似度較低或者差異較大，即立刻采取措施予以改進，直至兩者相似。其次，嚴格依照工程施工設(shè)計的預應力鋼束位置實施預應力張拉，且在預應力張拉完成后即時將孔道注滿水泥漿，應確保形成較好的整體截面。最后，應嚴格遵照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)數(shù)據(jù)要求與操作標準張拉鋼束，一般情況下建議采用超張拉工藝，以避免或者較好的減少鋼束的松弛損失和構(gòu)件之間的磨損。

3.2 預應力的張拉方法

3.2.1 鋼絞線的理論伸長值

依據(jù)《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》，此橋梁工程施工中對其鋼絞線的理論伸長值進行計算，其計算公式為：

式中，P為預應力筋張拉一端的張拉力；L為不同分段預應力筋的長度；k表示孔道的局部誤差對其摩擦力的影響系數(shù)；l為截面與張拉一端之間的孔道長；μ為表示預應力筋和孔道側(cè)壁間的摩擦系數(shù)。

需要注意，k和μ作為鋼絞線理論伸長值的計算公式中的關(guān)鍵系數(shù)，其往往受到多方面因素的影響，因此，保證k和μ的正確取值，直接關(guān)系橋梁工程施工的精確度，通常情況下，k和μ不僅會受到彎道結(jié)構(gòu)和彎曲度、波紋管的布置與誤差、管道銹斑、力筋型號等因素的影響，還可能會隨著具體施工環(huán)境和施工進度的改變而變化，施工工作人員應實時予以關(guān)注，并詳細認真的進行檢測，以確保摩擦系數(shù)一致。

3.2.2 鋼絞線的張拉施工

將鋼絞線一一穿過預先布置在支撐架上的定位板的各個穿孔，套制好相匹配的失效膠管，即可從中間進行對稱性張拉施工，需要注意的是，為了保證鋼絞線張拉施工順利，施工人員應在將鋼絞線進行穿孔之前，于底座涂抹適量的脫模劑。鋼絞線的張拉施工具體包含以下步驟：

首先，在將鋼絞線一一穿入定位板的各個穿孔后，即可安裝千斤頂，同時應使得露出張拉端的鋼絞線部分需穿入千斤頂?shù)目椎乐校瑢⑶Ы镯攭侯^的部分緊緊夾住鋼絞線的夾具套筒，而鋼絞線的尾端則采取圓錐形夾具。

其次，裝置鋼絞線后，即可啟動油泵。需要注意，在將鋼絞線張拉至初應力水平時應暫時予以停止，檢查保護層的設(shè)置是否正確無誤，若發(fā)現(xiàn)存在誤差，則應在第一時間調(diào)整定位板。若誤差在尚可允許的程度之內(nèi)，則需對鋼絞線進行標記，一般標記在尾端，并以此做為檢測鋼絞線延伸量的基準點[2]。

再次，啟動油泵，待千斤頂回油，直至初始位置時，進行再次張拉，如此反復，以達到控制應力標準范圍內(nèi)。關(guān)閉油泵，保證千斤頂持續(xù)工作1.5～2min，待錨固鋼絞線之后，即可對鋼絞線的實際延伸量進行測量。

然后，基于測量的鋼絞線的實際延伸量進行一定的計算，比較計算值與其理論值，若二者存在的誤差較小，即可實施下一步操作，若誤差較大，超出可允許的范圍，工程技術(shù)人員應立刻分析、測算、研究產(chǎn)生誤差的原因，并對相關(guān)影響因素進行改進。

最后，待測算與比較完成后，即可卸掉預應力筋尾部的

夾具和千斤頂，并準備下1根鋼絞線的張拉施工，如此反復。

3.2.3 鋼筋和模板的安裝

將所有預應力筋進行張拉施工后靜置30～60min，工程施工人員即可詳細檢測夾具、鋼絞線的現(xiàn)時狀態(tài)以及錨固器具的設(shè)置等，若發(fā)現(xiàn)斷絲、破損等情況，應及時予以修補或替換，若未發(fā)現(xiàn)異常情況，即可直接進行鋼筋的安裝工作。在普通鋼筋的安裝過程中，應保證捆綁堅固，且余留相同的間距，同時必須避免在底模上氧氣切割或電焊任何器具。此外，施工工作人員應在此時進行泄水孔、人行道板、橋面和支座等預埋件的鋪設(shè)和安裝，待安裝成功后，即進行模板安裝，在安裝過程中，應反復檢測，以保障模板的牢固性和順直度，若檢測發(fā)現(xiàn)鋼筋穿出，應即時采取某種軟性且不易破損的物品進行包裹，如海綿，防止穿出的鋼筋劃傷構(gòu)件或工作人員。最后，還需用拉桿將模板的兩側(cè)拉緊固定，以防止其移動。

3.2.4 混凝土的澆筑

成功安裝模板和所有鋼筋后，應接受監(jiān)管人員的檢測，若符合標準，即可進行混凝土澆筑，此橋梁工程的澆筑順序遵循一般的澆筑順序，即從一側(cè)逐步向另一側(cè)推進，整個澆筑過程應一次性完成，不可暫停[3]。需要注意的是，在振搗混凝土時，應于兩端同時進行，以防止充氣膠囊兩邊受力不均勻而產(chǎn)生移動。

3.3 預應力筋的張放

均勻澆筑混凝土，待其充分凝結(jié)之后，即可進行預應力筋的張放。為了避免發(fā)生銹蝕等異常情況，此次橋梁工程施工使用的張放方式是乙炔、氧氣式，此種張放方式安全便利，但必須注意預應力筋的張放過程，以防止鋼筋端部被燒壞。為最大程度的避免上訴情況的發(fā)生，此橋梁工程的預應力筋的張放開始于兩側(cè)，并逐漸向中間對稱進行。為保障預應力筋張放的均勻、順直，施工人員應在張放過程中始終讓自己位于鋼絞線的兩側(cè)。待所有的預應力筋張放結(jié)束，露出部分即可用切割機進行必要的切割，并對切割后的截面均勻涂抹高標號的水泥，最后卸載掉施工前設(shè)置的臺座兩端的夾具。

4 先張預應力技術(shù)應用于橋梁施工的注意事項

先張預應力技術(shù)應用于橋梁施工，一方面對橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量具有較強的促進作用，另一方面也對具體施工過程和工作人員提出了更為嚴格的要求。在整個施工過程中，技術(shù)人員必須把好每一道施工程序的檢測關(guān)，且只有前面的施工程序檢測達標，才可以進行后一步的施工操作，如此反復，層層把關(guān)，嚴格控制施工質(zhì)量。

4.1 施工現(xiàn)場的檢測與管理

對于施工現(xiàn)場而言，應嚴格管理。設(shè)置一些醒目的安全警示標志，強化巡查與檢測，并將安全管理的具體責任落實到每個人；施工時臨時使用的電、設(shè)備等應于每日工作結(jié)束后嚴格檢查，用電時應在最大程度上保證一機一閘，電器設(shè)備的外露部位也應設(shè)置防護罩。

4.2 材料的檢測與管理

對于施工材料而言，也應注重嚴格檢測與管理，以保證盡可能的使用優(yōu)質(zhì)材料，特別是鋼絞線、鋼筋、混凝土等。為了便于對材料進行管理，工作人員可以設(shè)置材料管理部門和質(zhì)量檢驗部門，并安排專門人員進行管理。同時，應重視在鋼絞線進場時對其進行嚴格的檢測，尤其是鋼絞線的表面質(zhì)量、直徑等[4]。積極把好混凝土原材料關(guān)，以確保混凝土的強度可以達到預設(shè)標準。此外，工作人員還需實時關(guān)注并檢測模板的平整性、光潔性以及順直度。

5 結(jié)語

綜上所述，先張預應力技術(shù)作為目前一項十分重要且新型的工程建筑施工技術(shù)，在我國橋梁工程建設(shè)中的應用不斷廣泛化。在具體橋梁工程施工過程中，技術(shù)人員必須做到嚴格管理，詳細檢測和分析整個工程的施工技術(shù)和關(guān)鍵點，進而最大程度地保證工程的順利進行和工程質(zhì)量。

【1】王世昌,方良斌.公路橋梁施工中預應力技術(shù)措施探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010,25(3):161-162.

【2】王繼成.橋梁預應力及索力張拉測控技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2010.

【3】陳磊.對橋梁建設(shè)中先張法預應力混凝土施工的探討[J].黑龍江科技信息,2010,10(4):225.

【4】韋雷.淺析公路橋梁預應力施工質(zhì)量控制[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2011,37(7):189.

Analysis of TensioningPrestressed Technology Application in BridgeConstruction

LI Chong
（HengshuiCity HighwayEngineeringCorporation,Hengshui 053000,Chian）

Atpresent,withprestressedconcreteiswidelyappliedinallkindsofcivilengineering,thefirstpieceofprestressedtechnology not only become the key technology of bridge construction,bridge construction has become a test personnel and engineering technical personnelworkoneoftheimportantproblems.Inthispaper,onthebasisofthebridgeengineeringconstruction,thethoroughanalysistozhang prestressed technology in the bridge engineering construction related applications,in order to solve encountered in the construction of pre tensioned prestressed concrete problemssuch as uneven,to ensure the safety of bridge engineering of subsequent construction and healthy operation,toenhancethelevelofprestressedconstructiontechnology.

zhangfirstprestressedtechnology；bridgeconstruction;application

U445.4

B

1007-9467（2016）07-0158-03

2016-02-29

李沖（1986～），女，河北武強人，助理工程師，從事公路與橋梁工程研究，（電子信箱）308904945@qq.com。