市政橋梁工程中預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)研究

吳文斌 廣州市第二市政工程有限公司

1 前言

在橋梁工程項目建設(shè)過程中，預(yù)應(yīng)力是保證混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與可靠性的關(guān)鍵技術(shù)，在混凝土受力之前就對其施加一定壓力，使得混凝土部分結(jié)構(gòu)趨于產(chǎn)生外荷載，以此降低開裂以及其他質(zhì)量通病的發(fā)生幾率。隨著執(zhí)政橋梁建設(shè)規(guī)模的增大，有必要對預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)進行深入分析，通過創(chuàng)新滿足行業(yè)需求，以此保證橋梁工程的建設(shè)效率與質(zhì)量。

2 工程案例

以某市政主干道路施工為例，道路工程項目全長3400m，雙向四車道，以Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，紅線寬40m，市政橋梁工程與路基采用一次成型。在橋梁工程設(shè)計中，運用10×20+3×25 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，為保證市政橋梁整體質(zhì)量與建設(shè)水平，需要對預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)要點進行深入探析，以此保證設(shè)計與施工的合理性與可靠性。

3 預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)要點

3.1 箱梁施工技術(shù)要點

3.1.1 箱梁立模

在實際施工過程中，需要在現(xiàn)場對箱梁預(yù)制技術(shù)進行硬化處理，主要是使用厚度為40cm的砂料填充預(yù)制區(qū)域，然后使用等級為C20的混凝土進行表層封頂，注意現(xiàn)場的排水設(shè)計，以此完成梁底座施工。在制作、安裝箱梁模板時，應(yīng)采用整塊且能夠牢固定型的鋼模板，模板中間厚度一般控制在3m 左右。對于使用到的組合模板，確保端模的角度與長度相吻合，以免較大的偏差而影響箱梁預(yù)制質(zhì)量。同時，采用“企口”處理兩個模板間的接縫，然后使用橡膠條確?？p隙緊密、拉緊。在拼裝定型鋼模板時，應(yīng)在頂部開一個小口，并預(yù)留出活動蓋板，以此為后續(xù)制作做好鋪墊工作。

3.1.2 鋼筋綁扎

市政橋梁工程應(yīng)用到的預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜且數(shù)量多，使得鋼筋綁扎工作存在一定難度。在綁扎鋼筋時，應(yīng)注意鋼筋綁扎擰緊值的黏滯，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定保證鋼筋綁扎的牢固程度。當(dāng)扳手發(fā)出“咔咔”聲，便要停止擰進，而鋼筋連接使用10d單面焊接最為適宜，通過有效的鋼筋綁扎能夠有效保證底板、腹板、頂板處鋼筋的焊接質(zhì)量。

在完成骨架焊接工作之后，一定要在第一時間內(nèi)完成預(yù)應(yīng)力管道的安裝，并明確標(biāo)出鋼筋的預(yù)應(yīng)力，從根本上避免后續(xù)箱梁制作與橋梁施工出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3.1.3 塑料波紋管綁扎

塑料波紋管綁扎是保證預(yù)應(yīng)力箱梁鋼束孔施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在連接塑料波紋管的過程中，一定要在波紋管封口處以及接口處使用三層封口紙。根據(jù)預(yù)制箱梁制作圖紙以及橋梁施工圖紙，應(yīng)使用不同的記號標(biāo)出塑料波紋管預(yù)應(yīng)力坐標(biāo)，以此保證波紋管質(zhì)量控制點清晰地展現(xiàn)在施工人員面前[1]。

一般情況下，塑料波紋管的綁扎工作在鋼筋綁扎之后進行，主要是按照定位網(wǎng)進行塑料波紋管的綁扎工作，并注意綁扎不應(yīng)產(chǎn)生較大的工作偏差，以免對箱梁的制作造成較大的影響。在控制塑料波紋管綁扎偏差的過程中，應(yīng)該控制在4mm 范圍之內(nèi)，然后通過仔細(xì)檢查來保證塑料波紋管鋼束孔穿孔的精準(zhǔn)性，進而完成塑料波紋管定位筋施工。

3.1.4 混凝土澆筑

在進行混凝土澆筑之前，應(yīng)保證制作的箱梁模板拼接牢固，模板與模板之間無縫隙、連接緊密，必要時可使用泡沫雙面膠來防止混凝土漏漿。由于箱梁空間有限，按照市政橋梁總體結(jié)構(gòu)進行施工的難度較大。因此，在澆筑混凝土的過程中，應(yīng)根據(jù)橋梁施工現(xiàn)場實際情況以及橋梁本身特點，合理選擇澆筑方式。

通常情況下，采用灌注式方式開展混凝土澆筑施工，然后將按照配比制作成的混合料分層加入模具中，在此過程中要控制好分層施工角度。在澆筑前，應(yīng)及時清除模板上的雜物，并對模板板面平整度、光潔度、凹凸性進行全面檢查，若模板焊縫處有開裂破損，應(yīng)及時補修合格。

與此同時，應(yīng)緊密結(jié)合橋梁施工現(xiàn)場實際情況，對現(xiàn)場使用到的混凝土以及原材料進行質(zhì)量檢測，并根據(jù)施工段的不同，使用科學(xué)合理的配合比，以此從根本上保證預(yù)制箱梁的質(zhì)量，對提升市政橋梁工程整體質(zhì)量具有十分重要的現(xiàn)實意義。

3.1.5 混凝土振搗

混凝土振搗作為預(yù)制箱梁制作的又一重要工藝，在振搗的過程中，一般選用插入式振搗工藝，使用的振搗棒直徑宜為Φ30mm，控制好振搗時間、間隔，采用快插、慢拔，同時使用木槌對混凝土側(cè)壁進行敲擊，以此保證混凝土的密實度。在振搗混凝土的過程中，要控制好振搗力度，以免對塑料波紋管產(chǎn)生損害，最大限度保證預(yù)制箱梁的制作質(zhì)量。

3.1.6 混凝土養(yǎng)護

在完成混凝土澆筑與振搗施工之后，一定要在第一時間內(nèi)開展合理的混凝土養(yǎng)護工作。一般在混凝土結(jié)構(gòu)表面初凝之后，向表面的覆蓋膜噴灑水，并在表面覆蓋一層草簾或麻布袋，使得混凝土結(jié)構(gòu)表面始終保持濕潤狀態(tài)，正常情況的混凝土灑水養(yǎng)護周期為7d。

經(jīng)過養(yǎng)護的預(yù)制箱梁可以達到設(shè)計的強度，當(dāng)強度為15MPa時，按照相關(guān)要求與操作規(guī)范，拆除模板，此時預(yù)制箱梁的頂層支架強度能夠達到標(biāo)準(zhǔn)的75%，對于不合格的混凝土要采取合適的處理手段，以此從根本上避免由于預(yù)制箱梁的質(zhì)量問題而引發(fā)的開裂[2]。

3.2 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要點

3.2.1 張拉、錨固施工

在開展張拉、錨固施工之前，應(yīng)保證預(yù)制箱梁的混凝土施工已經(jīng)結(jié)束一周，以此在混凝土強度達標(biāo)的基礎(chǔ)上開展接下來的工序。與此同時，對鋼束穿束使用到的鋼絞線進行編號，以此完成鋼筋的整理工作，避免對接下來預(yù)應(yīng)力施工造成麻煩。

在張拉、錨固施工過程中，應(yīng)仔細(xì)檢查孔道定位是否存在偏差，并及時調(diào)整，檢查灌漿孔是否存在異物，以免影響張拉、錨固施工效率。正常情況下，張拉、錨固施工工藝流程為：張拉平臺的設(shè)置→鋼絞線束的穿拉→波紋管雜物以及墊板下雜物的清理→開始張拉、錨固施工→對施工數(shù)據(jù)進行記錄與統(tǒng)計→結(jié)束張拉、錨固施工→施工驗收。國際橋梁工程后張法預(yù)應(yīng)力數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 國際橋梁工程后張法預(yù)應(yīng)力數(shù)據(jù)表

在張拉、錨固施工階段，每個預(yù)先制作的箱梁混凝土強度宜達到85%的設(shè)計強度，此時進行張拉、錨固施工，能夠達到有效控制預(yù)應(yīng)力值的目的。在設(shè)計預(yù)應(yīng)力的過程中，主要是對張拉伸長值、應(yīng)力進行控制，一旦張拉超過6%，應(yīng)立即停止。理論張拉伸長值的計算公式如下所示。

（1）直線預(yù)應(yīng)力筋的伸長值

其中，Nj為張拉端的拉力；Ap為截面積；Es為彈性模量；L為長度。

（2）曲線預(yù)應(yīng)力筋的伸長值

其中，LT為曲線長度；θ為曲線段的圓心角。

根據(jù)以上公式可知，在張拉、錨固實際施工過程中，在張拉完頂板之后，再張拉底板，然后同時進行兩端的張拉，以此保證預(yù)應(yīng)力的均勻性。在張拉過程中，應(yīng)合理控制張拉油壓差，一般控制在5MPa以內(nèi)，通過每段張拉值的詳細(xì)記錄，能夠為接下來的橋梁施工提供有力的數(shù)據(jù)支撐，對充分發(fā)揮出預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)的優(yōu)勢與作用具有十分重要的現(xiàn)實意義。

3.2.2 壓漿施工

壓漿施工是保證橋梁混凝土預(yù)應(yīng)力達標(biāo)的又一重要環(huán)節(jié)，為保證壓漿施工作業(yè)能夠順利開展，正常情況下應(yīng)從最下面的孔道開始壓漿作業(yè)，并且要勻速推進壓漿，不能出現(xiàn)斷開現(xiàn)象，并且要壓漿施工涉及的排氣孔要通暢，這樣才能從根本上提升壓漿施工質(zhì)量，注意應(yīng)及時解決漏漿問題。

在完成壓漿施工之后，應(yīng)對箱梁兩端的水泥漿進行一系列清理工作，徹底清洗施工過程中使用到的錨具，最大程度保證混凝土頂面平滑，對提升預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)應(yīng)用效率、經(jīng)濟效益具有十分重要的現(xiàn)實意義。

4 質(zhì)量控制措施

在市政橋梁工程預(yù)應(yīng)力箱梁施工過程中，首先，做好施工現(xiàn)場原材料質(zhì)量控制工作。市政橋梁工程應(yīng)用到的原材料質(zhì)量會直接影響工程整體施工質(zhì)量，若質(zhì)量控制不好，則會引發(fā)諸多質(zhì)量通病。

因此，預(yù)應(yīng)力箱梁使用的粗骨料含泥量不大于1.0%，細(xì)骨料含泥量不大于3.0%，宜選用細(xì)度模量為2.3～3.0 的中砂，并按照混凝土試驗配合比添加適當(dāng)?shù)母咝阅茉鐝姕p水劑。

其次，切實抓好預(yù)應(yīng)力箱梁施工現(xiàn)場管理。由于市政橋梁工程內(nèi)容較為復(fù)雜、難度較大，預(yù)應(yīng)力箱梁施工效果直接關(guān)系到橋梁建設(shè)質(zhì)量，通過嚴(yán)格的施工現(xiàn)場管理能夠有效保證施工指標(biāo)落到實處。

5 結(jié)束語

綜上所述，通過對市政橋梁工程中預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)的分析，進一步明確了箱梁施工、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要點，通過預(yù)應(yīng)力材料質(zhì)量、預(yù)應(yīng)力損失等質(zhì)量控制措施，確保橋梁預(yù)應(yīng)力施工的順利開展，通過良好的混凝土澆筑、振搗、養(yǎng)護工作，最大程度避免了橋梁開裂，對提升市政橋梁施工質(zhì)量水平具有十分重要的現(xiàn)實意義。