預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用分析

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市交通工程的壓力也越來越大，為了提高橋梁施工的高效性及安全性，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中得到廣泛應(yīng)用。本文探討分析了預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：路橋；預(yù)應(yīng)力；問題；應(yīng)用

一、預(yù)應(yīng)力概述

20世紀(jì)50年代預(yù)應(yīng)力技術(shù)開始出現(xiàn)并應(yīng)用于建筑工程，到了80年代通過實(shí)踐和技術(shù)人員的改良，把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到了道路、橋梁的施工中。一經(jīng)利用，它的優(yōu)越性立即得到驗(yàn)證，從此預(yù)應(yīng)力技術(shù)不斷在施工中得到大規(guī)模的推廣與應(yīng)用。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中主要應(yīng)用于預(yù)先制作鋼筋混凝土骨架結(jié)構(gòu)，由于橋梁的部位不同，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所承受的力的大小和方向不同，因而預(yù)先制作的預(yù)應(yīng)力用來全部或部分抵消了鋼筋混凝土所承受的力量，從而大大增加了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限，提高了工程質(zhì)量。制作預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的方法有先張法及后張法兩種，依據(jù)制作要求和施工條件的不同選擇最有效的方法進(jìn)行制作。

二、預(yù)應(yīng)力施工工藝

1、鋼材和錨具的選擇

預(yù)應(yīng)力技術(shù)常用的鋼材有預(yù)應(yīng)力鋼筋和鋼絞線、低松弛鋼絞線等，在選擇時(shí)有一定的參考標(biāo)準(zhǔn)，主要涉及鋼材型號(hào)、尺寸、松弛性能、表面狀態(tài)、斷裂荷載度以及其他幾何參數(shù)等，需保證鋼材的質(zhì)量均符合標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)有先張法和后張法兩類，以后張法為例，摩阻錨固、機(jī)械錨固使用較為普遍，其中，機(jī)械錨固類的錨具多用于鋼材端部，經(jīng)過一定技術(shù)的加工，將其合理運(yùn)用于作業(yè)中，應(yīng)力損失較小，而且連接比較方便，未灌漿時(shí)，可以對(duì)預(yù)應(yīng)力重復(fù)放松。

2、預(yù)應(yīng)力孔道的預(yù)留

預(yù)應(yīng)力筋孔道主要有直線、折線、曲線這三種形狀。在橋梁施工過程中，孔道預(yù)設(shè)正確與否非常關(guān)鍵。通暢情況下，孔道直徑較大，一般會(huì)大于鋼筋對(duì)焊接頭處外徑、預(yù)應(yīng)力筋外徑10～15cm，這就要求預(yù)先對(duì)管道采用金屬波紋管預(yù)埋制孔。首先，使用小平錘理平波紋管接口，并用膠帶纏緊；其次，認(rèn)真做好波紋管的檢查工作，如焊接過程中有無缺損，若有應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)；再次，指派專人對(duì)澆筑混凝土清孔，以保持管道通暢；最后，振搗時(shí)，應(yīng)注意保護(hù)波紋管，預(yù)防被破壞及管道發(fā)生位移，還要避免管道上浮，對(duì)預(yù)應(yīng)力的預(yù)期效果造成影響。

3、預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉

預(yù)應(yīng)力筋的張拉包括兩個(gè)步驟，分別為預(yù)緊張拉和高應(yīng)力張拉。在進(jìn)行張拉時(shí)，要注意鋼絞線不能纏繞，預(yù)緊張拉的效果會(huì)直接關(guān)系到鋼絞線的張拉效果，所以要對(duì)預(yù)緊張拉進(jìn)行嚴(yán)格控制。在進(jìn)行預(yù)緊張拉時(shí)，要注意控制好預(yù)緊力的大小，力度不當(dāng)有可能造成鋼絞線發(fā)生纏繞或者位置發(fā)生改變。一般情況下，預(yù)緊力控制在設(shè)計(jì)拉力的15%，可以保證鋼絞線的位置不發(fā)生改變。在進(jìn)行預(yù)緊張拉后，不能立刻進(jìn)行高應(yīng)力張拉，必須先要測(cè)量橋梁構(gòu)建的尺寸，檢查灌漿孔和排氣孔是否符合標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，還必須對(duì)孔道的位置、混凝土的澆筑質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，保證孔道內(nèi)部暢通無堵塞等，這些小的問題若不注意，也會(huì)導(dǎo)至鋼絞線張拉失敗。

4、預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿

壓漿的處理工作是橋梁預(yù)應(yīng)力工程的最后一個(gè)施工階段，當(dāng)完成拉張工作之后應(yīng)該進(jìn)行及時(shí)的施工處理，利用高壓水槍沖洗孔道，從而保證其中的雜質(zhì)能夠完全排除出去，再采用空壓機(jī)對(duì)孔道進(jìn)行吹干處理。另外，需要將真空壓漿機(jī)所施加的基本壓力盡量控制在1MPa的范圍內(nèi)，對(duì)于C50型號(hào)的水泥漿，應(yīng)該進(jìn)行由下至上的壓漿處理，如果孔道的另一端出現(xiàn)了出漿問題，需要在其持荷到達(dá)3min之后進(jìn)行進(jìn)一步的補(bǔ)漿處理，如果孔道里還存在水泥漿的有壓?jiǎn)栴}，應(yīng)該做好凝結(jié)處理工作，結(jié)束壓漿工作之后，應(yīng)該充分地利用切割機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的切割處理，需要將露出端部的鋼絞線剪切并且應(yīng)該保留40mm左右，然后再對(duì)使用帶閥門的短管的壓漿孔道兩端進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)充，最后需要在壓漿充分結(jié)束以后將孔道密封嚴(yán)實(shí)。

三、結(jié)合實(shí)例分析預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政橋梁施工中的應(yīng)用

1、工程概況

某大橋?yàn)殇摻罨炷罷型梁橋，在船體的撞擊下已經(jīng)出現(xiàn)貫通裂縫，主鋼筋已經(jīng)生銹。在對(duì)其進(jìn)行加固時(shí)，首先要將松散的混凝土鑿除，然后使用鋼絲刷進(jìn)行清銹處理，并澆筑C40混凝土將其修補(bǔ)完整后，然后再施加體外預(yù)應(yīng)力進(jìn)行加固，加固后橋梁的承載能力會(huì)提升到15級(jí)。T型主梁的翼緣厚度為12cm，翼緣寬度為178cm，梁肋寬度為18cm，鋼筋總面積為44.28cm2，使用C25混凝土進(jìn)行澆筑。

轉(zhuǎn)向塊的距離L2為840cm，支點(diǎn)距轉(zhuǎn)向塊L3的距離為180cm，端錨固定點(diǎn)距磚向塊L1的距離為150cm，中心軸距上邊緣為19.15cm，中心軸距梁的下邊緣距離為60.86cm，h2為中心軸和轉(zhuǎn)向塊之間的距離，h1為中心軸和端錨固點(diǎn)間的距離。各個(gè)T型梁都均配置了四根無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，一共由16根。為了保證每片梁都可以均勻受力，需要分兩段進(jìn)行二次張拉，對(duì)張拉端和固定端進(jìn)行交叉布置。

2、施工過程

2.1粘貼碳纖維和鉆孔。在對(duì)T型梁腹板進(jìn)行鉆孔時(shí)，要注意不要鉆到受力鋼筋，為了提高混凝土的局部抗壓能力，在洞口四周使用30cm×30cm的碳纖維進(jìn)行粘貼。

2.2預(yù)應(yīng)力張拉和穿索。首先將編號(hào)標(biāo)簽粘貼在鋼絞線上，然后將鋼絞線逐根從鋼栓孔洞中穿過，并將鋼絞線調(diào)整到最佳位置，將夾片外螺母和錨杯安裝好，安排張拉配件和千斤頂就位，最后張拉預(yù)應(yīng)力。在張拉過程中，主要使用張拉力進(jìn)行控制，并利用伸長(zhǎng)值進(jìn)行校驗(yàn)。初應(yīng)力時(shí)將千斤頂活塞的伸長(zhǎng)量為I1，在張拉到20%時(shí)，然后再量出千斤頂活塞的伸長(zhǎng)量I2。根據(jù)這兩者的差值將鋼索的伸長(zhǎng)量推算出來。張拉力在達(dá)到100%時(shí)，再對(duì)千斤頂活塞的伸長(zhǎng)量I3進(jìn)行量取，鋼索的實(shí)際張拉伸長(zhǎng)量為I3和I1的差值。要求推算伸長(zhǎng)量和實(shí)際張拉伸長(zhǎng)量的差值誤差在+10%以內(nèi)。

3、梁加固后進(jìn)行試驗(yàn)分析

對(duì)橋梁進(jìn)行加固后，使用兩輛載重汽車在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)，汽車的后軸為155KN，前軸為55KN，對(duì)主梁的鋼筋、跨中撓度、混凝土應(yīng)力進(jìn)行了分析，并對(duì)加固效果進(jìn)行了確定。主梁跨中撓度為5.43mm，達(dá)到橋梁規(guī)范中要求的靜活荷載撓度低于（1/600）L的相關(guān)要求。校驗(yàn)系數(shù)達(dá)到了0.6～0.9舊橋的鑒定要求。結(jié)構(gòu)抗彎剛度良好，滿足了汽車通行的使用要求。

4 施工注意事項(xiàng)

4.1避免出現(xiàn)松套的情況

在加固過程中，使用單孔夾片式錨具，設(shè)計(jì)控制索力為120KN和100KN，張拉噸位比較小?？紤]到橋梁會(huì)長(zhǎng)時(shí)間受到比較大的振動(dòng)荷載影響，當(dāng)產(chǎn)生疲勞作用時(shí)，會(huì)使錨具中的夾片邊松，出現(xiàn)錨具失錨的情況。為了避免出現(xiàn)這類情況，使用防松套進(jìn)行防護(hù)。此外，在錨具夾片和防松套之間放入彈簧墊圈，確保夾片可以均勻受力，并降低振動(dòng)影響。

4.2保護(hù)張錨體系

本工程體外預(yù)應(yīng)力索為無粘結(jié)鋼絞線，使用塑料護(hù)套和外裹油脂的方法可以對(duì)預(yù)應(yīng)力索起到良好的保護(hù)效果，并且具有良好的耐久性。本工程主要使用玻璃絲布包纏油脂的方法對(duì)使用放松套和張錨體系兩端的錨具進(jìn)行保護(hù)。

結(jié)束語

隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，公路橋梁施工建筑開始在我國(guó)廣泛開展，為了保證施工質(zhì)量水平，施工中廣泛應(yīng)用公路橋梁施工技術(shù)，但在實(shí)際施工中，仍存在較多技術(shù)方面的問題。因此施工管理人員應(yīng)重視分析總結(jié)，針對(duì)施工中存在的問題進(jìn)行改善，并加強(qiáng)規(guī)范施工技術(shù)以及加強(qiáng)對(duì)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，對(duì)于提高施工質(zhì)量水平具有相當(dāng)重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]王志強(qiáng).公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].黑龍江交通科技，2014，10：125

[2]姜蔚，李富民，毛燕紅，楊巧.橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用[J].徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，03：20-27.