预应力技术在市政桥梁施工中的应用

柴晓波

摘要：本文以笔者参与施工的某市政桥梁高架桥预应力连续箱梁工程实例为背景，对市政桥梁预应力砼连续箱梁重要的施工工序及特点进行总的概述，对市政桥梁施工有关预应力技术核心控制点如预应力张拉及孔道压浆等关键施工技术应用进行探讨，为土木施工行业内从事市政桥梁工程预应力施工的技术管理人员提供参考。

关键词：预应力技术;市政桥梁;施工;应用

1 工程施工总述及特点

某市政桥梁高架桥预应力连续箱梁工程设计主要内容包括主线高架桥以及南北侧匝道桥，桥跨结构为预应力砼连续箱梁桥结构形式。其中，主线高架桥设计主要跨径为35+50+35m、45+60+45m等两种，南北侧匝道均为3联共计12跨，每联设计主要跨径形式为30×4m。该工程的预应力钢绞线均采用1860MPa级，公称直径为Φs15.20mm的低松弛钢绞线，配套张拉锚具主要采用BM15-4J型、BM15-5J型、YM15-9J型、YM15-9J型、YM15-12J型及YM15-15J型等。本段预应力连续箱梁砼设计强度均为C55，桥面标准宽24m，现浇梁箱室结构形式主要为单箱四室。

本市政桥梁工程预应力箱梁施工主要施工工序及特点为：主线高架桥及南、北匝道桥具备满足两联及以上现浇箱梁施工时，且桩基础、下部结构的承台、墩柱施工完毕并达到设计及规范规定的龄期后，立即准备现浇箱梁上部桥跨结构的施工。具体包括施工人员、材料、设备进场并进行人员的三级安全教育、安全技术交底等工作，材料的进场、试验监理见证取样并检验合格，主要设备进场报备监理工程师、特种设备按规定向相关部门报备;支架与模板工程施工，包括支架基础处理、支架搭设、第一次浇筑线下底腹模板的安装、第一次腹板模板拆除、第二次顶板翼缘板模板及第二次腹板安装及拆除、底模板、翼缘板模板卸架及支架拆除等施工;钢筋工程施工，主要包括钢筋下料、钢筋骨架加工、钢筋安装及预埋等施工;砼工程施工包括砼拌和、砼运输、砼浇捣及砼养护等施工，主要包括预应力预应力工程施工，包括预应力钢绞线下料、波纹管安装定位、钢绞线成束穿管、预应力张拉及压浆、封锚等施工。现浇连续箱梁根据现场下部结构进度情况进行逐联施工，每联现浇箱梁砼分底腹板、顶板翼缘板等共两层次浇注，最后进行预应力工程施工。

2 预应力技术的应用

2.1 施工准备

在进行预应力工程施工前，主要进行施工准备的内容包括，向监理工程师报审包含施工详细说明、有关预应力伸长量值的复核等预应力施工专项方案，制定预应力施工作业指导书并对进场的预应力张拉操作人员进行三级安全教育培训、预应力施工专项培训及安全技术交底，进场智能张拉设备与锚夹具等配套并经有相关资质的检测机构进行标定，进场锚夹具及钢绞线除应符合设计图纸要求外还应按规定进行型式检验及静载锚固性能试验，同时做好钢绞线、锚夹具、波纹管及压浆料等的防水防污措施。

2.2 管道安装及张拉

预应力管道安装施工技术主要包括管道的材料下料、安装、连接及定位等施工。具体为预应力管道材料进场应根据规范要求进行见证取样及检测，严格按照设计图纸标注尺寸并考虑接头长度进行管道下料，尤其是管道端头与端头模板齐平位置;预应力管道安装按照设计图纸提供坐标先在相对固定的钢筋或周边模板上做好明显标记，作为预应力管道初步定位之用，待预应力管道全部或单根通长安装就位后再进行最终定位及复测坐标位置，对不符合的立即进行调整整改到位确保预应力管道定位精确;预应力管道通长一般较长，均需进行由由多根管道通过连接成整体，对于塑料波纹管对接接头可采用热缩塑料材料进行，对于不锈钢铁皮管采用套管进行连接。预应力钢绞线张拉施工技术主要包括钢绞线下料、钢绞线编束及穿管、钢绞线张拉等，具体为预应力钢绞线下料前对设计图纸有关钢绞线長度进行复核，经复核无误后方可按经过复核的设计图纸规定长度以及考虑张拉实际情况确定下料长度，预应力钢绞线下料采用手动切割机进行，同时在地面上铺设土工布，竹胶板等类似柔软物来隔离钢绞线直接与地面摩擦，对已经下料的钢绞线做好防雨、防锈、防尖锐物刮擦等保护工作;预应力钢绞线安装应将整束钢绞线按一定顺序进行编号编束，并根据钢绞线整个长度来分段对钢绞线整束绑扎防止其散乱叠压，预应力钢绞线穿管前先对管道进行冲洗干净并干燥，穿管按整体从管道一端穿到管道另一端，待预应力钢绞线穿好后及时调整预留长度并进行管道端头临时封堵，并进行外露钢绞线的包裹，防止钢绞线受到污染锈蚀;预应力钢绞线张拉严格按照设计顺序进行张拉，在设计没有明确张拉顺序或张拉顺序不明确时，应及时联系设计进行补充说明确定张拉顺序，预应力钢绞线张拉一般是按照同步对称张拉顺序进行，具体应符合规范规定，预应力钢绞线张拉应优先选用智能张拉设备进行张拉，张拉过程中做到专人负责，发生异常立即停止并查明原因处理好后方可恢复张拉，张拉完毕后应稳压3m分钟以上，确认无收缩无异常后采用砂轮机等防损钢绞线切割工具进行切割，切割后预应力钢绞线的外露长度不得小于3厘米，并及时对锚具采用砼进行封端头，防止钢绞线受到污染锈蚀，如当天不能及时切割预应力钢绞线端头应采取防止预应力钢绞线受到污染、碰触损伤等措施。

2.3 孔道压浆及封锚

预应力孔道压浆施工技术主要包括预应力孔道清洗、压浆料拌和及真空辅助智能压浆，具体为预应力孔道在钢绞线穿孔道前及时进行清洗并保持干燥清洁，防止水、杂质、油污及异物等进入孔道锈蚀、损伤钢绞线;预应力的孔道在准备压进浆液前，先将压浆料送具有相关检测资质的单位进行压浆料各项规范规定必测性能包括水胶比、初凝终凝凝结时间、初始流动度、30分钟及60分钟流动度、24小时自由泌水率、3小时钢丝间泌水率、0.22兆帕时的压力泌水率、0.36兆帕时的压力泌水率、3小时及24小时时的自由膨胀率、充盈度、3天抗压抗折强度、7天及28天抗压抗折强度等检测，搅拌机的搅拌叶片的形状应与要求转速相吻合且能够满足在规范及设计规定的时间内完成压浆料拌和均匀并符合浆液有关规定要求，浆液存储装置应能够满足一定时间内的拌和浆液的暂时存储并配置大叶片对存储浆液进行缓慢拌和，要既能保证浆液均匀性能又能保证浆液不分层;压浆优先选择智能压浆设备，在条件受限的情况下亦应达到活塞式可持续进行压浆作业的压浆设备，杜绝采用风压式压浆设备进行压浆施工作业，先对孔道进行抽真空，使得孔道内真空程度稳定在规范规定值范围内，待孔道内真空环境保持稳定状态后，及时开启连接孔道的压浆设备出浆端开关，并开启压浆设备持续进行压浆作业，待孔道出口端浆液符合规范要求时方能关闭出浆液端的阀门，并按规范保持压力及规定时间，严格按照现行规范要求的压浆顺序进行作业，如遇跑浆不饱满情况及时进行补压浆，并按要求留取试件;预应力封锚具体为采用砼及其他无害胶凝材料对钢绞线及锚具进行全封闭，防止钢绞线及锚具受污。

3 结束语

市政桥梁施工中的预应力技术是保证桥梁质量的关键技术，这就要求预应力施工过程中，应严格按照技术要点及关键控制好预应力施工，本文较为详细的对预应力施工技术控制关键进行总结探讨，为市政桥梁预应力工程施工技术管理人员提供借鉴参考。

参考文献：

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[3]陈强.简述预应力技术在市政桥梁施工中的应用[J].新材料新装饰，NO.14 2014