余丹丹

道路橋梁工程預(yù)應(yīng)力體外索施工技術(shù)探討

余丹丹

近年來(lái)，隨著我國(guó)公路交通事業(yè)的不斷發(fā)展，橋路施工規(guī)模和施工數(shù)量均不斷增大。在道橋工程施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力體外索施工技術(shù)是確保工程安全施工的關(guān)鍵技術(shù)之一，且在國(guó)內(nèi)很多道橋工程項(xiàng)目中得以普及應(yīng)用。本文主要從道橋工程中預(yù)應(yīng)力體外索施工特點(diǎn)入手，重點(diǎn)對(duì)道路橋梁工程中預(yù)應(yīng)力體外索施工技術(shù)進(jìn)行了分析和闡述，以供同行參考。

一、道橋工程施工中，預(yù)應(yīng)力體外索施工特征

1.工藝流程簡(jiǎn)單

道橋工程預(yù)應(yīng)力體外索施工工藝流程主要包含轉(zhuǎn)向裝置處理施工、穿束施工、張拉與錨固、外索更換等流程，并對(duì)曲線預(yù)應(yīng)力筋予以大大簡(jiǎn)化，使得預(yù)應(yīng)力傳輸變得更為簡(jiǎn)單，降低摩擦損失，從而對(duì)體外索應(yīng)力狀態(tài)及防護(hù)效果起到了較好的檢測(cè)作用，此外還可以進(jìn)行體外索二次更換，為工程整體施工帶來(lái)巨大便利。

2.施工速度快

在實(shí)際操作過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力體外索施工不需要經(jīng)過(guò)制孔和壓漿操作，工序相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)可以結(jié)合懸臂施工法和逐跨施工法，簡(jiǎn)化施工流程，提升施工速度。

3.確保結(jié)構(gòu)耐久性和質(zhì)量

預(yù)應(yīng)力體外索施工無(wú)需對(duì)預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行設(shè)置，大大減薄腹板的厚度，從而減輕了自身重量，給梁體混凝土灌注帶來(lái)一定便利，提升了澆筑質(zhì)量，明顯提升了道路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。除此之外，預(yù)應(yīng)力體外索施工能夠顯著提升橋梁的承載力，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)受力性能予以明顯改善，增加了車(chē)輛通行的安全性和舒適度。

二、道橋工程中預(yù)應(yīng)力體外索施工技術(shù)分析

1.具體施工流程

具體來(lái)說(shuō)，道橋工程預(yù)應(yīng)力體外索施工流程如下：準(zhǔn)備施工機(jī)具、對(duì)轉(zhuǎn)向器進(jìn)行安裝和固定、對(duì)轉(zhuǎn)向器及外套管進(jìn)行灌漿、預(yù)應(yīng)力體外索穿束、張拉及錨固、對(duì)索體及轉(zhuǎn)向器進(jìn)行橡膠填充、對(duì)預(yù)埋管灌注環(huán)氧樹(shù)脂漿、對(duì)放松、防腐裝置進(jìn)行安裝。因每項(xiàng)工藝的施工都與下一步工程施工有著密切聯(lián)系，所以，施工單位應(yīng)對(duì)每個(gè)步驟的施工質(zhì)量予以嚴(yán)格控制，同時(shí)對(duì)施工材料及施工機(jī)具的質(zhì)量予以嚴(yán)格控制，確保工程施工的順利進(jìn)行。

2.轉(zhuǎn)向裝置處理施工

眾所周知，轉(zhuǎn)向裝置主要設(shè)置在箱梁里面，是道橋工程預(yù)應(yīng)力體外索混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵位置，具體來(lái)說(shuō)主要分為三種形式，分別為肋板式、橫隔板式、轉(zhuǎn)向塊式等，其中應(yīng)用較多的當(dāng)屬轉(zhuǎn)向塊式。在實(shí)際操作過(guò)程中，轉(zhuǎn)向裝置施工主要分為以下幾個(gè)方面：第一，節(jié)梁需要先在預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行加工預(yù)制，然后才能運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝；第二，在具體的安裝過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)相應(yīng)的圖紙要求以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工；第三，將轉(zhuǎn)向器與外套管之間的雜物清理干凈，使用橡膠將二者之間的空隙填滿；第四，對(duì)轉(zhuǎn)向器的具體位置進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，使得其能夠與設(shè)計(jì)值保持一致；第五，對(duì)轉(zhuǎn)向器與外套管之間的空隙實(shí)施灌漿操作，在這一過(guò)程中需要注意的是，保持水泥漿從最低點(diǎn)的壓漿孔進(jìn)入，排氣及余漿應(yīng)在最高點(diǎn)的排氣孔中冒出，此外在整個(gè)壓漿的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)操作速度予以嚴(yán)格控制，且不得間斷；第六，壓漿操作完成之后，應(yīng)進(jìn)行密實(shí)操作，并對(duì)不足之處進(jìn)行補(bǔ)救處理，有效提升轉(zhuǎn)向裝置的施工質(zhì)量。

3.穿束施工

在實(shí)際施工過(guò)程中，可以分為以下幾個(gè)方面：第一，將成品索卷置于支架之上，通過(guò)對(duì)穿束器的使用將卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩與成品所束的牽引頭進(jìn)行有機(jī)連接；第二，進(jìn)行機(jī)械穿束的過(guò)程中可以使用慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)，有效實(shí)現(xiàn)穿束器與卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩連接處的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以免出現(xiàn)成品穿束纏絞、扭轉(zhuǎn)的情況；第三，在對(duì)成品索束進(jìn)行安裝的過(guò)程中，應(yīng)注意避開(kāi)硬物刮傷，以免對(duì)其表面的環(huán)氧涂層造成破壞，拽拉到位之后需要對(duì)清絲進(jìn)行梳理，以免出現(xiàn)纏絞、彎折、扭轉(zhuǎn)的情況；第四，對(duì)橫隔板、轉(zhuǎn)向器以及支架進(jìn)行全面檢查，以免出現(xiàn)位移、滑動(dòng)、變形等情況，對(duì)各個(gè)部件的安裝牢固情況予以仔細(xì)檢查，有效提升穿束施工效果。

4.張拉與錨固

在進(jìn)行張拉與錨固操作之前，需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，具體來(lái)說(shuō)，主要包含以下幾個(gè)步驟：第一，對(duì)千斤頂進(jìn)行校驗(yàn)；對(duì)油壓讀數(shù)進(jìn)行確定，需要注意油壓讀數(shù)與拉力大小的一致性；第三，對(duì)體外索與轉(zhuǎn)向裝置加以測(cè)定；第四，對(duì)錨固段的摩阻力系數(shù)予以有效測(cè)定；第四，對(duì)錨固段的摩阻力系數(shù)進(jìn)行測(cè)定；第五，對(duì)體外索理論伸長(zhǎng)值予以精準(zhǔn)計(jì)算。在具體準(zhǔn)備工作過(guò)程中，第一步和第二步可以使用內(nèi)插法對(duì)施工圖給定的張拉總值的油壓讀數(shù)進(jìn)行計(jì)算。此外，還可以選擇比例法，即選擇距離張拉噸位最近的一點(diǎn)運(yùn)用比例關(guān)系進(jìn)行直接計(jì)算。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)澆筑的預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)向裝置，可以使用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的方式對(duì)摩阻力系數(shù)加以確定。在實(shí)際施工過(guò)程中，一旦出現(xiàn)體外索超張拉的情況，則需要在原設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上再提升5%，但不能超過(guò)原有設(shè)計(jì)規(guī)定的最大張拉控制力。

在完成各項(xiàng)準(zhǔn)備工作之后，就需要開(kāi)始進(jìn)行具體的張拉工作。具體來(lái)說(shuō)，可以分為幾個(gè)步驟：第一，對(duì)錨環(huán)和夾片進(jìn)行安裝，要求將定位凸臺(tái)有機(jī)嵌入到錨座孔內(nèi)，且保持夾片安裝的平齊；第二，對(duì)千斤頂進(jìn)行定位，運(yùn)用手拉葫蘆的方式，將千斤頂固定在HDPE管的臨時(shí)支撐上，同時(shí)注意將工具錨與工作錨環(huán)進(jìn)行對(duì)癥，確保鋼絞線平順、不打結(jié)；第三，開(kāi)始張拉，整個(gè)張拉過(guò)程可以分為初始狀態(tài)、達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力的15%、30%、45%、60%、75%及100%，中間持續(xù)2分鐘，同時(shí)做好千斤頂壓力及活塞外露量的記錄；第四，夾片的自動(dòng)錨固，當(dāng)千斤頂達(dá)到設(shè)計(jì)張力標(biāo)準(zhǔn)之后，予以回油操作，將全部鋼絞線整齊錨固在錨具內(nèi)部，使得千斤頂?shù)幕钊祷氐皆形恢?，如果出現(xiàn)未達(dá)到所需張力的情況，則需要繼續(xù)張力，直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求為止。

5.外索更換

在實(shí)際施工過(guò)程中，道橋工程預(yù)應(yīng)力體外索受到各類(lèi)因素的影響，其結(jié)構(gòu)也會(huì)出現(xiàn)不斷變化的情況。所以，在一定情況下，應(yīng)對(duì)外鎖進(jìn)行更換，這個(gè)問(wèn)題需要在道橋工程設(shè)計(jì)階段就要全面考慮，無(wú)論是對(duì)外鎖進(jìn)行重新張拉還是予以更換操作，都需要在操作之前對(duì)原預(yù)應(yīng)力體外索進(jìn)行檢查和分析，如果是使用重新張拉的方式，不僅可以使用千斤頂，還可以使用機(jī)械方式，比如對(duì)可調(diào)式的螺栓及螺旋楔塊進(jìn)行調(diào)整；如果使用更換方式，需要在梁或者板處設(shè)置相應(yīng)的支撐柱或者其他安全措施，確保更換外索的施工安全。此外，還需要將體外預(yù)應(yīng)力保護(hù)層加以去除，并放松預(yù)應(yīng)力筋，如果使用的錨具能夠支持放松錨具，則可以對(duì)錨具進(jìn)行直接調(diào)整，便可以完成放松操作，如果不支持放松，就需要對(duì)鋼絞線予以加熱操作，從而將存儲(chǔ)的能量加以釋放。最后，對(duì)新的預(yù)應(yīng)力體外索進(jìn)行安裝與張拉操作，此時(shí)可以使用逐根更換的方式，即撤走一根筋時(shí)需要立刻安裝及張拉一根新的力筋。在實(shí)際工程施工過(guò)程中，如果預(yù)應(yīng)力體外索在套管中且不需要更換套管時(shí)，可以對(duì)一根筋進(jìn)行放松之后，再接上新的一根，直到舊的被全部抽出，新的也就緊接著全部入位，從而達(dá)到預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)值。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，道橋工程施工非常復(fù)雜，且環(huán)境事故較多，只有相關(guān)施工人員對(duì)預(yù)應(yīng)力體外索的施工技術(shù)予以精準(zhǔn)了解和掌握，才能明顯提升道橋工程整體施工效率和施工質(zhì)量，從而對(duì)施工細(xì)節(jié)處予以不斷完善，有效提升道橋工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（作者單位：湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院）