預應力張拉技術在市政橋梁施工中的應用研究

席曉偉

摘要：在分析預應力張拉技術原理和施工流程的基礎上，結合某市政橋梁工程施工案例，論述了現澆鋼筋混凝土箱梁在施工準備、綁扎鋼筋和安裝預應力管道、裝設箱梁模板、澆筑混凝土、鋼絞線穿束、預應力張拉、孔道壓漿、端面封堵等方面的預應力張拉施工技術和施工要點，可供橋梁工程施工技術人員參考。

關鍵詞：市政橋梁；預應力張拉；施工技術；應用研究

0? ?引言

國內經濟的高速發展促進了道路交通設施的持續發展，市政橋梁工程建設的數量、質量和速度在不斷提高。市政橋梁設計為連續多跨復雜架構，易出現正、負彎矩共存的情況，進而影響橋梁穩定性[1]。通過在市政橋梁施工中科學應用預應力張拉技術，可有效加強橋梁的整體結構穩定和承載能力[2]，延長其使用壽命，實現其工程質量的整體提升?，F就預應力張拉技術的應用進行研究。

1? ?預應力張拉技術概述

1.1? ?預應力張拉技術原理

預應力張拉技術的原理如下：通過使用千斤頂、錨板、預應力筋、夾片、鋼絞線等一系列張拉器械對鋼筋混凝土構件施拉力，使構件產生內部應力，在該應力作用下使被張拉構件產生形變，進而抵御建筑物構件所承擔的各類風、雪、地震、車輛等外界載荷及及其自身質量產生的載荷[3]。

鋼筋混凝土構件經外部張拉作用，產生特定的預拉應力，可以提升其剛度和抗彎性能。預應力張拉技術具有良好的應用性和適應性，尤其對大型鋼筋混凝土構件的應用效果更為明顯。預應力張拉技術應用到市政公路橋梁工程的設計及施工中，可有效抵消橋梁自身載荷，加強橋梁整體結構的承載力。

1.2? ?預應力張拉施工流程

預應力技術應用于市政橋梁的鋼筋混凝土構件中，應嚴格執行預應力張拉技術標準和要求，尤其應注重對鋼絞線管道的壓漿施工控制[4]。管道壓漿前，應配備充足的水泥砂漿拌料，并依據施工標準及規范實施壓漿作業。為防止發生水泥砂漿泄漏，應對相關孔道實施封堵處理。預應力張拉施工流程如圖1所示。

2? ?預應力張拉技術應用

2.1? ?施工案例

某市政橋梁項目為交互型立交橋工程，路面為雙向4車道，全長186m，寬25m，設計車輛通過時速為60km/h。項目主體位于山區地域，地形凸凹不平。橋梁的主體結構由預應力鋼筋混凝土箱梁組成，其設計抗震烈度為Ⅶ級。在鋼筋混凝土箱梁實施預應力張拉施工過程中，主要采用鋼絞線向其施加預應力，以實現橋梁整體穩定性和施工質量的整體提升。該橋梁工程整體結構如圖2所示。

2.2? ?施工準備工作

2.2.1? ?材料的準備

預應力張拉作業前，應選擇抗拉強度和松弛度等符合規范要求的預應力鋼鋼絞線，以及規格尺寸符合規范要求的鍍鋅金屬波紋管[5]。鋼絞線和波紋管進場前，應進行嚴格檢查和驗收。核驗其規格參數、質量合格證、使用標準等信息，保證其質量符合施工要求。檢定鋼絞線和波紋管在裝卸、運輸、保存期間是否發生損壞、銹蝕等現象，如有以上問題應立即處理。根據實際工程實際需要，實施鋼絞線的力學檢驗，檢驗結果滿足技術要求方可投產使用。鋼絞線下料之前，應計算好其使用長度，將鋼絞線固定于支架位置，通過砂輪機將鋼絞線切斷，并用鋼絲將其端頭綁扎牢固，防止鋼絞線發生散束。

2.2.2? ?設備的準備

準備好張拉專用的液壓泵、千斤頂、錨具等張拉設備。由專業檢測機構檢測液壓泵壓力表和千斤頂壓力表的精度，使其精度滿足張拉施工技術標準。參照預應力張拉方案選擇符合技術要求的錨具。為防止錨具外表發生裂縫、銹蝕、破損等情況，應根據批次對錨具實施外觀檢測，確保錨具規格尺寸符合設計標準。對錨具的剛度、硬度、使用性能實施抽檢，避免施工中使用質量不達標的錨具。

2.3? ?綁扎鋼筋和安裝預應力管道

2.3.1? ?綁扎鋼筋

在鋼筋預制加工場地實施鋼筋材料的集中加工，按照施工圖紙完成鋼筋下料，制成鋼筋半成品。將半成品鋼筋運至施工場地附近區域，依據施工圖紙，將鋼筋骨架綁扎到事先鋪設好的箱梁底部模板上。完成鋼筋骨架裝配后，應在鋼筋與底模之間裝設混凝土墊塊，使墊塊同鋼筋之間保持錯位、緊扎狀態，以保證鋼筋保護層厚度符合施工圖紙需要。

2.3.2? ?安裝波紋管

將鍍鋅金屬波紋管截成規定長度，按照施工圖紙設定的位置，使用鋼筋將波紋管安裝、固定在綁扎好的鋼筋骨架上。固定波紋管時，加密固定預應力管孔道曲線位置，使波紋管曲線成為施工圖紙設定的形狀。預應力張拉部位結構組成如圖3所示。

2.4? ?裝設箱梁模板

選擇專業鋼制模具制備廠商完成模板的制作，并將模板運至施工場地。模板裝設前應做脫模劑刷涂處理，并在接縫處加裝防漏海綿[6]。端模、側模裝設過程中，主要使用龍門吊完成吊裝施工，通過螺栓調節模板的垂直度和位置精度，經檢測合格后將底端對拉螺桿做緊固處理。完成翼板位置鋼筋綁扎后，將頂端對拉螺桿實施緊固。完成箱梁模板裝設后，通過支撐構件實施模板固定處理。

2.5? ?澆筑混凝土

2.5.1? ?澆筑方法

使用布料機實施混凝土澆筑。確定混凝土澆筑半徑為20m，在距離箱梁端1/3點位裝設布料管，合理控制箱梁長度方向的距離應處于布料管的澆筑半徑區域內，并留有一定的伸縮尺寸。箱梁混凝土澆筑應按先兩側、后中間的順序完成?；炷琳駬v使用插入式振搗器和附著式振搗器，通過一次性連續澆筑方式實現箱梁混凝土澆筑。

2.5.2? ?注意事項

混凝土澆筑應通過分層方式實現澆筑，單層混凝土澆筑厚度應控制在0.3m。單片箱梁的澆筑時長應保證在6h之內完成，參考環境溫度適當調節上、下層混凝土澆筑的間隔時長。由于預應力箱梁、管道端頭位置存在較多鋼筋，應通過分段分層平行澆筑施工方法予以實施，以保證該部位混凝土的施工質量。

2.6? ?鋼絞線穿束施工

鋼絞線穿束施工可選擇2種方法：一種方法是在箱梁現澆混凝土還未定型時，將鋼束置入波紋管中；另一種方法是在箱梁現澆混凝土定型后，將鋼束置入波紋管中。本工程選擇在箱梁現澆混凝土定型后，實施鋼絞線穿束作業。

2.7? ?預應力張拉施工

依據本工程施工方案，在箱梁澆筑混凝土7天后、混凝土強度達到設計值的95%情況下，通過整束張拉方式實施預應力張拉施工。張拉設備選擇智能化張拉和壓漿設備。實施預應力張拉施工之前，應清除波紋管內的雜物和積水，并將箱梁的側模和頂模拆除。

在箱梁兩端對稱位置安裝張拉千斤頂，兩端同步進行張拉施工。在張拉施工過程中，要保證兩端鋼絞線的拉力保持平衡。張拉時測試波紋管摩擦力，測量鋼絞線的伸長值，適當調整千斤頂的張拉力。綜合檢查張拉力和鋼絞線伸長值，均符合設計要求后，既可鎖定鋼絞線、切割多余的鋼絞線，完成張拉施工。

2.8? ?孔道壓漿

2.8.1? ?制作水泥砂漿

使用水泥砂漿實施鋼絞線與波紋管之間的填充施工。通過一定量的配比實驗，科學確定水泥砂漿配比，確定添加劑、摻料的添加比例，確保砂漿配比達到規定標準。

在水泥砂漿拌和過程中，先在拌和機械中摻入定量水，隨即添加定量水泥，均勻拌和后，摻入定量添加劑。水泥砂漿應在使用前保持持續攪拌狀態，并在45min內完成壓漿作業，以防止水泥砂漿產生離析現象。

2.8.2? ?壓漿作業

在實施孔道壓漿作業時，將輸送管連接到進漿管上，啟動壓漿泵開始壓漿。為保證水泥漿在孔道內填充飽滿，應在漿液高度到達排氣孔高度位置時，觀察出漿管的出漿濃度與配置的漿液相同后，可停止壓漿作業。待壓漿作業完工后，應對孔道實施保護，確?？椎涝谕旯ず蟮?4h內不發生振動。如果施工現場溫度達到35℃以上，應選擇夜晚實施壓漿作業。

2.9? ?端面封堵

完成孔道壓漿作業后，將箱梁端部的水泥砂漿清洗干凈，同時全面清理錨具、錨墊板、端表面的混凝土雜質，鑿毛處置端部表面混凝土，端部鋼筋網應做綁扎固結處理，進行端模安裝。完成立模施工，加固處理模板，檢驗梁體長度，對端面實施混凝土澆筑。端面封堵作業時，由于施工空間有限，應通過特殊處理，確保錨具部位混凝土的密實效果。

3? ?預應力張拉施工要點

3.1? ?合理準備材料

實施預應力張拉作業之前，全面收集施工資料，勘測作業場地情況，科學選用適合工程實際張拉效果的鋼絞線、波紋管、錨具等張拉材料。

3.2? ?確保設備性能

實施預應力張拉作業之前，對液壓泵、千斤頂等預應力張拉設備進行檢修保養，對壓力表等計量儀器儀表進行檢測。在張拉施工過程中如果出現問題，應立即停止預應力張拉施工，及時采取維修措施，待故障排除后，方可恢復預應力張拉施工作業。

3.3? ?嚴防發生事故

在張拉施工之前，應細致核驗預應力混凝土強度，在確保其強度符合設計標準后，方可進行張拉施工，同時嚴格管控千斤頂的升降速度和拉力，防止發生質量事故。在張拉施工過程中，要嚴格遵守安全操作規程，防止因操作不當發生安全事故。在張拉施工過程中，嚴禁站在錨具前面，防止發生人身傷害事故。

4? ?結束語

市政橋梁工程施工過程復雜，易對周邊環境造成影響。市政橋梁結構經常采用多跨連續梁設計，如果施工技術應用不當，會影響橋梁結構的穩定性。在市政橋梁施工中科學應用預應力張拉技術，可有效降低橋體結構承重，延長橋梁正常使用周期，強化橋梁的整體結構穩定和承載效果。按照上述預應力張拉技術應用和施工要點，對某市政橋梁項目為交互型立交橋工程鋼筋混凝土箱梁進行實施預應力張拉，實現了質量、安全目標，達到了預期效果。

參考文獻

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