预应力技术在天池特大桥梁中的施工应用

李堂能

(贵州省毕节公路管理局)

杭州至瑞丽高速公路贵州境思南至遵义段天池特大桥梁(以下简称天池桥梁)位于贵州省铜仁境内，该标段为岩溶发育地区，对桥梁的安全、美观及其与环境的协调提出了较高的要求。在该桥梁工程中，对桥型的选择是首要最为重要的事情，桥型的确定对桥梁的施工是有着决定性的作用，桥型的选择需要满足桥梁的基本载人载车的通行使用功能之外，还需要满足桥型结构优美新颖，施工简单的要求，更为重要的一点是要同时满足不破坏或者最少破坏景区原有风貌，减少对周边环境产生的不良影响。

贵州天池大桥的桥型方案经过投标单位的激烈角逐后，得到了最为合理经济的方案。具体方案为，天池特大桥全长1 139.5 m，跨径(12 ×40 +65 +120 +65 +10 ×40)m。主桥上部采用预应力黁凝土变截面钢构，下部采用双墙式+单薄壁组合墩:引桥上部采用装配式预应力混凝土连续T 梁，下部采用柱式墩或矩形空心薄壁墩，桩柱式桥台。主体为跨径(65 +120 +65)m 的三跨预应力连续钢构桥，编中跨比为0.542。主梁为单箱单室预应力混凝土直腹板箱形梁。

1 预应力应用的种类

从贵州天池桥梁施工方案上可以看出，预应力的应用是有选择分类的。预应力的应用大致分为三种，包括有再混凝土空心板中预应力的应用、在混凝土简支T 梁中的应用和在混凝土箱中预应力的应用。

首先，预应力不同的应用范围是由桥梁的桥型活桥的跨径来确定的，一般预应力混凝土空心板主要应用与桥梁、公路的跨径在15 ～25 m 之间，在施工过程中，使用的钢绞线要选用低松弛高强度的钢绞线，优先选用单根钢绞线，使用群锚或者扁锚。

对于混凝土简支T 梁预应力的应用。一般使用在桥梁跨径在20 ～50 m 之间，在施工过程中，主要使用的钢绞线也是低松弛，高强度的，由于现行车辆的条件提高，桥面的要求也相应的提高，在施工中，需要现浇梁端湿接缝，在支负弯距区的桥而板中，也配备了扁锚的钢绞线，从而让桥而能够成为准连续的结构。

当桥梁的跨径超过40 m 的时候，一般会选择混凝土箱梁中预应力。箱梁的钢绞线依旧需要低松弛、高强度的，但是纵向的预应力需要使用中等张拉吨位。跨径超过60 m 的时候使用变截面的连续箱梁，在安置钢束的同时也要配置精轧钢筋竖向的预应力。

2 桥梁工程中预应力施工工艺

在确定桥型之前，相关单位对天池大桥进行了工程地质物探勘察，勘察结果表明桥位处工程地质条件复杂，发育有断层及次级断层多条，断层影响宽度较大，跨径较大，预应力应用选用变截面连续箱梁。

桥梁工程中的预应力施工工艺流程为:钢绞线下料——压浆——钢绞线张拉。(1)钢绞线下料、穿束:在桥梁施工过程中，在实施下料时，需要仔细清洗粘接段的钢绞线油脂和PE 层，这是因为在张拉工作之前，需要将钢管和锚垫之间形成粘接段。在穿束过程中，需要同时考虑到钢绞下垂以及张拉延长问题，需要让两端延长的部位一致。穿束时，采用单根穿梭方法，减少钢绞线的缠绕。在该桥梁工程中，在穿束过程中，施工队先为锚板孔、钢绞线和密封盖的小孔进行编号，对每12 束钢绞线要进行单根穿索，这种实际应用方法避免了缠绕问题的出现。(2)压浆，在施工之前，施工单位务必进行压浆的模型实验，以确保压浆能够饱满密实，在这样的前提下，务必使局部的粘接力能够完全满足张拉力，达到桥梁设计方案对钢绞线的粘接力的要求。在该桥梁工程施工过程中，施工单位将压浆施工在张拉结束的24 h 内进行，人工与机器同时操作，顺利的完成了压浆工作。(3)钢绞线张拉，在正式开始张拉之前，一般会对桥梁选用的钢绞线进行预紧张拉，保证钢绞线处于松散状态，并行需要确保钢绞线两段的粘结长度相同，同时对两端进行预紧。在该桥梁工程施工过程中，预紧力选用了设计张力的百分之十五，预紧力太大太小都将无法得到良好的预紧结果。不仅需要先做预紧，还需要进行及时的排查工作，主要为了确认好构建的几何尺寸，孔道位置以及排气孔是否达到要求。然后才可以对钢绞线进行高考张拉，施工过程中，需要搭建安全的操作平台，保证各个设备仪表处于正常运转状态。

3 体外预应力加固技术在天池桥梁工程中的运用

体外预应力加固技术是一种主动应力加固技术，它通过另外施加应力，以减小原结构内力，改善原结构应力状态，提高原结构的承载能力，属于新型的预应力应用。一般选用环氧喷涂预应力钢绞线、环氧喷涂无粘结预应力钢绞线、碳纤维片材等耐腐蚀的加固材料。在该桥梁工程施工中，由于采用的桥型中上半桥采用的是混凝土T 梁，在对T 梁进行外预应力加固时，通过在T 梁两侧增加曲线预应力钢绞线来施加体外预应力，从而减少T 梁的弯矩，大大提高了T 梁的正截面抗弯强度、刚度和抗裂性，T 梁内力分布也更为稳定。体外预应力的锚固体系包含锚固块、转向块、锚卡三个部分，为防止腐蚀，选用热挤压聚乙烯无粘结环氧喷涂型钢绞线钢绞线，镀锌铜合金锚系具。由于体外预应力筋呈曲线状态布置，由于一般张拉施工时，梁体会自然起拱，故在张拉过程中，必须严格观测其起拱高度。

总体说来，该工程在预应力技术的应用上还是相当的谨慎的，该大桥已建成通车，形成了贵州新的风景点。预应力技术在我国桥梁、公路事业上的发展很快，一些小型、中型桥梁公路都使用了预应力的混凝土结构，随着预应力技术的发展和实践经验的积累，预应力材料在施工张拉与锚固、防腐与保护上等工艺上也不断进步，形成了多种预应力施工工法和专利技术。

［1］苏文建，赵坚. 论道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题［J］.中小企业管理与科技，2011，(1).

［2］公路桥位勘测设计规范(JTJ 062 －91)［S］.