橋梁施工中預應力施工技術的應用

文/鄧冬根、何敏

1 前言

公路工程橋梁的施工環節，需要使用的技術類型比較多，其中預應力技術就是最為關鍵性的技術。橋梁施工階段，預應力技術的應用，可以有效減小橋梁主體材料所受到的荷載，避免出現橋梁裂變等問題，有效消除橋梁結構滲水等問題。因此，預應力技術對于橋梁的正常施工是非常關鍵的，有著極為重要的作用，所以要展開必要的分析，切實提升預應力施工技術水平，滿足現代化的應用需要。

2 預應力混凝土技術優勢與特點

2.1 技術優勢

傳統的鋼筋混凝土材料性能是極為穩定的，但是該材料在施工中，如果施工技術和施工材料的配合不能達到標準，就會導致在后續的運營中出現嚴重的裂縫問題。預應力混凝土材料性能有著較高的強度性能，所以抗裂性能非常好。在工程開始施工前，應該選擇使用各種固定的工具，保證其拉伸性能達到標準要求。預應力混凝土的施工優勢非常明顯，能夠保證其在路橋中發揮出應有的效果，提升工程的穩定性，降低施工成本。

2.2 技術特點

2.2.1 材料高強度，能夠達到橋梁工程的質量標準。通過混凝土材料的建設保證項目質量合格，為現代化的施工奠定基礎。

2.2.2 該結構形式比傳統鋼筋混凝土結構有著較高的優越性，主要就是結構穩定性非常強，所以使用壽命更長。經過測試和分析，了解到預應力混凝土結構的抗震性、抗壓性全部都能夠達到標準，所以該技術在地震多發地帶、高海拔地區中可以有效應用，使用效果也非常好。因此，應用預應力混凝土施工材料能夠促進項目成本降低，產生更好的經濟效益，提高總體的設計水平[1]。

3 工程概況

該橋梁全長3.011km，設置（72＋128＋72）m 預應力混凝土雙線連續梁。從本次設計方案中分析，箱梁鋼筋主要是普通鋼筋、預應力鋼筋等部分所組成。預應力筋在進行設計中，應該按照橫、豎、水平的方向設置，縱向預應力鋼筋的施工主要分布在腹板、頂板等相應的位置上，保證結構的性能符合標準。

4 公路橋梁預應力施工技術的應用

4.1 穿束施工

預應力筋除了在縱向預應力鋼筋做好混凝土澆筑的穿束施工，還應該在孔道安裝施工的過程中，采用直接插入的方法將預應力結構插入其中。在預應力穿梭施工之前，采用高壓風對內部結構進行處理，避免存在灰塵等雜物，保證橫向穿越混凝土結構前進行。通常而言，都會采用人工組合的方式進行鋼筋的參數施工，在施工環節上需要做好以下幾點操作。

4.1.1 以人工的方式將單根鋼絞線插入到孔道之內，然后在另外一端直接拉出來。

4.1.2 當上部工序完成后，將之前穿插的鋼絞線采用鋼絲牽引的方式穿束完成施工過程。

4.1.3 鋼絞線一側需要設置鉤部件，將其直接和鋼束端部的鋼環連接。

4.1.4 卷揚機進行鋼絲繩的拖拉施工作業，然后就可以收緊，在另外一側拉出來。

4.2 張拉設備

張拉工作的開展需要使用到千斤頂與油泵相關設備。在該項目施工中，主要采用的是500t 的液壓千斤頂進行縱向預應力工種施工，通過使用高壓油泵配合作業；豎向預應力張拉主要是通過60t 千斤頂來張拉施工，選擇符合要求的油泵材料。油表的選擇也是非常關鍵的，應該達到防震性能的要求，同時表盤的直徑應該在150mm 以上，精度至少是0.4 級。

4.3 張拉控制

4.3.1 張拉施工作業環節，首先進行腹板束的處理，然后逐步連接底板束，同時遵循自外到內、先長后短的順序進行。兩側同時張拉施工，確保左右對稱，不平衡的鋼束數量不超過1 束。

4.3.2 預應力控制。通過油表讀數進行控制，全面檢測伸長值等參數，保證預應力鋼束的各個方面參數值符合要求，然后進行錨固試驗，使用喇叭口摩阻試驗、管道摩阻試驗等，保證預應力參數值設定準確，確保預應力達到精確度的標準。

4.3.3 張拉施工完畢后對錨具封堵處理，各項工序需要在48h內完成[2]。

4.4 張拉順序

縱向預應力鋼筋要確保兩側同時進行，左右的設置要對稱。張拉施工應該先進行腹板束的處理，然后進行頂底板束的施工，保證符合施工工藝的要求。先進行縱向鋼筋的張拉施工，然后才能是豎向張拉作業。張拉施工應該保證錨具和錨點達到同心度的標準，確保錨墊板和管道是同心的，能夠達到結構性能的應用需要。

4.5 預應力張拉施工要點

預應力施工要分步驟逐步進行，保證強度與彈性模量滿足技術規程，一般需要在達到設計標準的90%后，澆筑結束的5d 以上，就可以進行張拉作業。預應力的數據應該根據油表數據讀取確定，保證兩側的拉伸長度都要達到標準要求。鋼絞線的回縮測量在張拉施工的環節中進行，做好各個方面技術參數的控制，實現混凝土結構強度合格。

4.5.1 縱向預應力

縱向預應力張拉需要使用千斤頂的方式進行，一般都是按照腹板束、底板束的順序進行，要從外到內、先長索后短索，保證兩側掌握施工對稱進行。

4.5.2 預應力筋張拉

預應力筋的張拉施工作業環節，一般都需要按照雙控方式進行，張拉力與伸長量應該同時做好控制，確保張拉施工符合設計標準的要求，隨時進行伸長量參數的檢測。如果伸長量無法滿足設計標準的要求，要立即尋找存在的原因，然后進行補張拉的處理，保證該環節中不會出現滑絲、斷絲等嚴重的質量問題[3]。

4.5.3 張拉步驟分析

在預應力張拉階段中，需要對預應力進行控制，第一次張拉控制拉力為10%，然后緩慢造價到20%，以此類推，保證其持續時間為5min。

4.5.4 張拉操作步驟

4.5.4.1 鋼絞線、千斤頂就位（調試）。

在操作的過程中，錨具需要在鋼絞線的位置上擺放，然后將墊片在錨墊中固定，最后進行對中安裝，同時保證整體安裝質量合格。一般來說，對于千斤頂的安裝，需要使用鋼絞線直接穿越過去，然后使用工具錨將夾片塞住。安裝作業階段，確保工具錨和工作錨不會有絞線等問題。千斤頂臨近中套筒的過程中，做好千斤頂施工的位置調整，保證千斤頂、錨環、孔道都要處于相同的軸線內。一般來說，在應力施加過程中，保證不會影響安裝的位置和精度。

4.5.4.2 張拉至初始應力?？v向初應力進行張拉施工環節，需要使兩側同時頂起，進行必要的鋼絞線初應力的施加處理，保證兩側錨具達到對中標準。如果安裝精度不合格，需要卸除掉千斤頂然后再次進行找正處理，最后檢測油缸的長度，防止存在超出技術偏差的情況[4]。

4.5.4.3 張拉至控制應力。初應力張拉施工后，兩側同時定期，均勻張拉作業，最后達到張拉應力的標準。要進行檢測油缸的長度，確保伸長值在合理的范圍內，查看是否存在斷絲的可能，負荷持續運行5min 后，回油處理且將錨具卸載。

4.5.5 鋼絞線切割施工分析

張拉施工結束之后，在靠近錨具的鋼絞線周邊進行合理標記，檢查確定是否存在新斷絲的問題，并且梁體的撓度要達到標準，監理現場檢查后，進行鋼絞線的切割施工和壓漿作業施工。切割環節，使用砂輪機進行，確保錨具的距離合格，防止存在錨具的損耗情況。此外，切割作業環節應該做好錨墊板根部的處理，同時降溫處理根部預應力筋，防止溫度超出標準，避免存在滑絲的問題。切割結束后，做好必要的處理措施，消除銹蝕等問題[5]。

4.5.6 壓漿與封錨施工

4.5.6.1 壓漿。壓漿施工需要在張拉完成后進行，施工中在規定周期（48h）內將錨具封堵處理完畢，組織進行壓漿施工。

4.5.6.1.1 壓漿管的布置?？v向預應力兩側設置壓漿孔與出漿孔，上側排氣進行拉縫處理，把閥門安裝到和壓漿孔連接的壓漿管道中。

4.5.6.1.2 泥漿拌合。施工環節泥漿需要保證材料性能達到施工要求，根據實際的需要加入部分防腐灌漿劑材料，加入比例要經過試驗后確定，灌漿劑的各項性能應該達到要求。水泥漿在進入到管道之前，需要經過1.2mm 的篩網過濾處理，避免出現內部封堵的情況。根據設計標準做好配比處理，達到材料的標準要求，做好攪拌時間的管控，一般為3～5min。但是從攪拌開始到進入孔道結構內，應該保證時間控制在4min 以下，確保攪拌處理連續進行。此外，壓漿進入到管道結構內，要做好環境溫度的控制和必要的保溫處理。

4.5.6.1.3 壓漿工藝，操作上需要采用真空復雜技術進行操作。此時要先做好沁水率、防銹性能、膨脹性能等方面嚴格管控和試驗分析。一般流動性檢測都是通過應用錐形漏斗的方式進行，掌握流動的時間、膨脹率參數等方面，采用連續施工的方式進行。

在具體施工的過程中，出現腐蝕問題是比較常見的。所以，為了提升整體工程質量，在壓漿階段中需要控制壓漿的強度，減少氣泡問題和凝固后導致出現空隙的情況存在。還要做好質量管理，避免出現沁水、離析等嚴重缺陷，這是壓漿氣泡、空隙等方面的重點方面分析，做好后續預應力筋的腐蝕性處理。本次工程項目實施中，真空輔助灌漿手工就是通過真空泵進行，保證其內部抽真空處理-0.06MPa～-0.08MPa，壓力穩定后，組織開始施工。

壓漿施工階段，做好下面幾點工作：預應力管理應該做好清洗處理，然后通過空壓機實現內部的吹凈處理。壓漿、配漿處理階段，隨時了解具體的情況，有效預防出現串孔、漏漿等缺陷。一旦存在這些缺陷問題，要立即組織進行處理。壓漿環節如果發生意外事件導致出現問題，也要立即組織進行處理。壓漿環節應該保持連續灌漿施工，結束后通過應用高壓水完成管道的清理作業，進行必要的故障處理，提升施工質量水平。

4.5.6.2 封錨。管道壓漿施工要符合設計標準，通過C55 干硬性補償收縮混凝土做好封錨施工處理。封錨施工階段，首先需要在端口部位設置鋼筋網的結構部件，將其制作成為鋼筋網骨架的形式后，即可進行澆筑施工。為了提升整體施工質量，還可以采用防水涂料進行面層處理。

5 結語

總之，在橋梁工程施工階段中，采用預應力施工技術可以提升工程質量。因此，施工時不僅需要對技術應用進行管理，同時還需要對施工質量進行監管，以提升工程的質量，達到安全性與穩定性的標準。橋梁和公路實施環節，改進和提升預應力技術，有效促進我國經濟與社會的穩步發展。