橋梁施工中預應力的施工技術

齊志剛

摘 要：預應力結構，是在結構承重之前，預先施加壓力，用以抵消承重產(chǎn)生的拉應力，提高結構的堅固程度，使其不裂縫或晚裂縫在結構。人們在很早的時候就開始使用預應力結構，比如水桶沒裝水之前用鐵箍或竹箍套緊，就是一種早期的預應力結構，在這種結構中，是其預計先產(chǎn)生應力，提高構件的強度，減少變形和振動，增強構件抗性，加強構件的耐久性，碑石裂縫出現(xiàn)時間，提高構建使用壽命。文章將對橋梁施工過程中，預應力的主要材料選擇，橋梁施工技術以及施工工藝進行一定的探討，希望對有需求的人具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：橋梁施工；預應力應用；研究分析

在橋梁工程的建設過程中，憑借它本身的優(yōu)勢，預應力技術可是現(xiàn)在工廠的一種必不可少的存在，特別是一些高技術含量的大跨度橋梁建設中，更是必不可少。預應力結構工藝較復雜，需要專門的設備，對施工人員的素質(zhì)要求比較高，成本較高，加大了施工難度，對橋梁工程的建設者，出了更高的要求。

1 橋梁施工過程中預應力主要材料和設備的選擇

1.1 材料的類型

預應力鋼筋材料，一般選用單根或成束的預應力鋼絲，鋼絞絲或鋼筋。其中預應力鋼筋分為刻痕鋼絲，螺旋肋鋼絲，低松弛鋼絞線等等，也可以采用熱處理過的鋼絲；預應力鋼絞線可分為；無粘結鋼絞線，模拔鋼絞線，不銹鋼鋼鉸線，和光面鋼絞線等，此外還有鍍鋅鋼絞線，環(huán)氧涂層鋼絞線。鋼絞線的柔性大，施工方便，具有廣闊的發(fā)展前景，但價格過于昂貴，需要技術發(fā)展，降低成本。世界各地的建筑工程當中，特別是大跨度的橋梁，高架鐵路等工程中，大量的使用了低松弛鋼絞線。這里的材料主要特點是：高效，施工方便，成本低，夠矯情而且美麗大方。

不論相應的鋼筋材料之外，預應力系統(tǒng)，還需要錨固體系進行連接，其中包括錨具，夾具和連接器，我國現(xiàn)有的產(chǎn)品有QM系列，OVM系列，HVM系列，VLM系列等等。

1.2 設備的類型

與壓力系統(tǒng)的使用設備，主要是張拉設備，有千斤頂和油泵組成。千斤頂主要有穿心式千斤頂，拉桿式千斤頂，錐錨式千斤頂和前卡式千斤頂?shù)取?/p>

1.3 材料選擇的標準

材料的選擇，要根據(jù)施工要求的標準，從幾何參數(shù)，表面狀態(tài)，斷面的形狀，伸長率，延展性等方面進行選擇。

2 預應力的施工工藝

2.1 預應力筋的下料與處理

在橋梁施工過程中，由于在張拉完成后，錨墊板與鋼管中要灌入漿料形成粘結段，使預應力筋得到固定，因此，固定預應力筋之前，要把粘結段的鋼絞線預先進行清洗，去除油污雜質(zhì)，另外結合部分的長度和位置也要合理的安排，在傳輸過程中，應該注意鋼絞線下垂程度，觀察張拉伸長的影響，保證兩端粘接力度的一致性。不同的材料和不同的設備，選用最恰當?shù)氖┕し椒ā?/p>

2.2 預應力筋張拉工藝

預應力筋的張拉包括兩個基本過程，一是預緊張拉，二是高應力張拉。在橋梁的實際施工過程中，采用了相互對應的限制鋼絞線位置的施工方法，有效的避免了施工過程中產(chǎn)生的預應力筋的纏繞現(xiàn)象，但也要注意應該及時的避免鋼絞線在張拉過程中產(chǎn)生纏繞。預緊張拉的目的就是為了有效的避免產(chǎn)生張拉纏繞現(xiàn)象。

2.3 真空灌漿工藝

在施工過程中，在高應力的狀態(tài)下，往往在后張預應力混凝土結構中會出現(xiàn)一些問題，比如預應力筋嘗嘗被腐蝕，造成斷面缺損，或者預應力不夠，沒有達到設計要求等問題，這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因在于預應力筋通常是以非水平狀態(tài)安置，所以，預應力灌漿需要注意以下三點，保障預應力外筋不外漏而腐蝕，至于預應力鋼材與混凝土良好結合，還有消除應力混凝土結構但反復負載的情況下，造成的疲勞破壞。只有這樣，才能提高結構的可靠性耐久性，保證預應力混凝土結構的安全壽命。

3 預應力橋梁施工技術分析

3.1 支架布置。在不置支架時，應先對施工場所進行技術處理，然后按間距放樣布設，最后安裝。水平高應該由下至上進行，把現(xiàn)實與橋墩連接，以保證整體的穩(wěn)定性。在施工過程中，應隨時注意支架的觀測，詳細記錄觀測結果，要對突發(fā)結果都有預案，隨時對觀測數(shù)據(jù)進行分析，當數(shù)據(jù)有突然變化時，要仔細分析，并且按預案進行處理。

3.2 模板的制作及安裝。模板的制作對于箱梁的性能有重要決定作用，箱梁在線型和無縫性等方面的表現(xiàn)很大程度上取決于模板。因此，模板的制作及安置就需要遵循一定的技術性要求。拼裝工作通常是直接在支架上滿鋪，這樣可以減少拼接過程中縫隙的數(shù)量。在模板安裝的過程中，模板的線性控制對于工藝質(zhì)量有重要影響。

3.3 預應力施工

預應力施工主要包含波紋管施工和鋼絞線施工兩個方面。

3.3.1 波紋管的連接與安裝。兩段同型號波紋管在進行連接時需要使用大一號的同型產(chǎn)品作為接頭管，且接頭長短需要控制在300毫米以內(nèi)，這樣方可承受住混凝土的壓力從而防止波紋管接縫處發(fā)生漏漿現(xiàn)象。波紋管在鏈接好以后需要在箱梁模板底部安裝。

3.3.2 預應力束的制作與安裝

（1）預應力束的制作。預應力筋下料的長度應該通過計算來確定，在做切斷處理時，應該用切斷機或者是砂輪鋸，不能使用電弧切割，在使用噸錨固釘時，應該根據(jù)不同的材料采取不同的方法，由多根鋼絲或鋼絞線組成的預應力筋，在制作時應該使用強度下相同但預應力材料，逐根梳理，不能扭轉(zhuǎn)，捆綁時應該用火燒絲綁扎，防止互相纏繞。

（2）穿束方法。鋼絞線的傳輸方法需要根據(jù)實際的使用情況來選擇，一般分為整束穿和單根穿，由人工或者卷揚機完成，或者人工和卷揚機互相配合完成，一般較短的采用人工方式，如果鋼絞線特別長特別重，或者穿越的是曲線束，需要卷揚機來完成。穿入速度一般控制在5～10m/min。在預應力鋼材布置完后，必須做好電（氣）焊等用電設備的使用防護工作，防止電弧或火花造成預應力鋼材強度變低。

3.3.3 張拉控制。受到現(xiàn)實條件的影響，實際情況往往與設計并不相符，應該在相應的條件下進行實驗，得到實際的相應參數(shù)，如果預應力只超過設計太多，那構件的抗裂性就會減弱，預應力筋承受過高的負載，在時間流逝下，容易產(chǎn)生裂紋，影響結構的使用安全。

（1）張拉前機具的檢查及校驗。張拉前需保證油泵油量充足，保持千斤頂與油泵以及高壓油管兩端連接器的清潔無雜物，確認千斤頂及油泵無漏油現(xiàn)象。由于張拉裝置存在內(nèi)摩擦，壓力表顯示的張拉力值與設計值必然會存在誤差，因此千斤頂及壓力表在使用前需要進行配套標定。張拉要用精密壓力表（精度0.4級），檢定周期為每周一次，千斤頂檢定周期不得超過一個月且不超過200次張拉作業(yè)。

（2）孔道摩阻系數(shù)的實測。在對預應力筋的張力控制時，雖然預計了預應力的損失，但并不計算錨頭損失，因此，在實際工程施工中，需要聘請專業(yè)的，有檢測資質(zhì)的第三方檢測，當實際測量值與設計值有偏差時，應及時與監(jiān)理及相關設計單位聯(lián)系，找出問題所在原因，及時控制，必要時重新設計，調(diào)整張力以及相應的設計伸長量。

（3）張拉過程的控制。張拉的時候，既要控制張力，又要對伸長值進行校對，與理論伸長值相比，實際伸長值只允許偏差±6%，在實施過程中，要嚴格按照設計要求進行。如果設計時沒有具體要求，主要先縱向，在上下，最后橫向的順序進行，在張拉過程中，要防止混凝土鋪設彈性模量不足，組織橋梁內(nèi)盈利的增加，保證張拉之后縱向預應力。

4 結束語

預應力結構有很多優(yōu)點，它的抗裂性好，節(jié)省材料，自重小，可以提高受壓構件的穩(wěn)定性和耐疲勞性能，并且促進大跨度結構新體系的發(fā)展，但其工藝較復雜，需要專門的設備，對施工人員的素質(zhì)要求比較高，成本較高，還有一些其他方面需要改進。近年來，這種技術在我國的橋梁施工中，發(fā)展十分迅速，相關的科技研究人員，在這項技術的發(fā)展與改進過程中，作出了很大的努力，應用這項技術，增加了橋梁質(zhì)量穩(wěn)定性，延長了橋梁的使用壽命。這項技術在將來會被更廣泛的研究和應用。

參考文獻

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