公路桥梁预应力施工技术及其质量控制

2016-10-18叶文龙湖南省永州公路桥梁建设有限责任公司湖南永州425000

低碳世界 2016年26期

关键词：预埋张拉桥梁工程

叶文龙（湖南省永州公路桥梁建设有限责任公司，湖南永州425000）

公路桥梁预应力施工技术及其质量控制

叶文龙（湖南省永州公路桥梁建设有限责任公司，湖南永州425000）

预应力技术已经广泛应用于公路桥梁的建设中，为了能够有效保证公路桥梁的施工质量与使用寿命，需要采取合理的控制措施，保证预应力结构可发挥自身的重要作用。本文结合实例探讨了具体的预应力施工与质量控制，以供参考。

公路桥梁；预应力施工；质量控制

1　引言

公路桥梁工程的建设，已经逐渐在人们的日常生产生活中占据重要地位，尤其是为人们的出行，提供了诸多便利。因此，公路桥梁工程的建设质量，将会直接影响到人们出行的生命财产安全问题。而预应力技术在公路桥梁中的应用，旨在提高工程稳定性，延长其使用寿命，因而需要对公路桥梁预应力施工质量进行控制，从而确保公路桥梁的整体效果。

2　公路桥梁建设中的预应力概述

预应力，指的是在结构承受外荷载前，需要预先对其处于外荷载作用下所可能承受的拉区，施以必要的压应力，从而使其能够具有良好使用性能的结构型式，即为预应力结构（见图1）。在公路桥梁工程的建设过程中，为了进一步延长公路桥梁的实际使用寿命，以物理学力学原理为理论依据，在原有基础上增加了一股有利于工程施工的力，从而提升公路桥梁的上部受拉力，同时加大其下部的受压力，最终达到提高公路桥梁质量的目的。

图1　预应力结构图

3　影响公路桥梁预应力施工质量的因素

3.1预应力材料的影响

在公路桥梁工程建设中，所使用的工程材料质量都将直接影响工程整体质量。而用于预应力施工的材料质量如果不符合相关的规范标准，则将会为工程的整体造成质量隐患，不仅会影响工程使用年限，还会在无形中威胁居住着的人身安全。

3.2施工控制的影响

在整个公路桥梁工程的建设过程中，针对预应力施工质量采取的控制措施主要包括以下方面：①施工工艺。预应力施工工艺的质量，不仅会影响到整体公路桥梁工程的质量，同时还会影响施工安装的质量、结构参数、施工状态等，因此预应力施工工艺是公路桥梁质量控制的重要因素之一。②结构参数。工程结构参数是进行施工模拟分析与控制的基本参考资料之一，其准确性直接影响到最终的分析结果。③施工监测。在公路桥梁的建设中，施工监测工作均是由专门的部门来负责。

4　公路桥梁施工中预应力技术的应用与质量控制实例分析

4.1工程概述

某公路桥梁全长273m，桥面宽10.5m，抗震设防烈度Ⅷ级。上部结构为3m×25m现浇连续箱梁+5×30m先简支后连续预应力混凝土箱梁，箱梁间用现浇湿接缝及端横梁连接，湿接缝宽0.5m。下部结构为桩柱式桥墩，立柱直径1.4m，嵌岩桩直径1.5m。采用预应力技术进行该公路桥梁施工，将钢绞线和锚具作为纵向预应力束，钢绞线标准强度1860MPa，锚具型号YM15-7/YM15-8，钢束张拉应力0.75fpk，施工为双向双孔方式。

4.2公路桥梁施工预应力技术

4.2.1孔道制作定位

采用PT-PLUS管材，外壁布置5mm高的环形肋，提高管材承载力，实现对变形的有效预防。加强U形束施工质量控制，对超过一定曲率的部位用热弯法使管材弯曲。塑料波纹管定位时先在箍筋找到预应力曲线位置，采用钢筋马凳支托时要确保马凳间隔为700mm，用焊接方法将支托钢筋固定于箍筋上。

4.2.2预应力筋穿束

混凝土浇筑施工完毕后用 “后穿法”将预应力筋穿入孔道，顺利完成穿束施工任务。同时，可以错开预应力筋穿束、塔柱钢筋安装、波纹管安装、混凝土浇筑等施工时间，防止这些工种相互交叉，保证不同施工有序进行，促进预应力筋穿束施工效果提高。

4.2.3预应力筋张拉

预应力筋张拉前标定张拉所用千斤顶，推算千斤顶回归直线方程，根据标定值推算，计算千斤顶压力表值，再将群锚锚具安装在钢绞线束两端，做好固定工作，保证安装到位。用千斤顶张拉，确保单根锚具张拉到0.1σ。结合施工现场情况，张拉时对千斤顶两端同步张拉，认真记录最终伸长值，保证数据准确可靠。张拉应力至σ后，保持稳定荷载5min，回油放松，完成预应力筋张拉任务。

4.2.4真空辅助压浆

真空辅助压浆时，先进行水泥和外加剂搅拌施工，浆液按水灰比0.33加水拌和，清理群锚锚具，保证锚具端部表面平整，装配好盖帽。清理干净后，启动真空泵进行真空试抽，孔道压力在-0.10～0.06MPa之间则表明孔道密封性良好，符合施工要求。压入浆体，观察透明出浆管，浆体达到要求浓度时关闭阀门，停止压浆。加压处理灌浆孔道，然后拆除接头，确保水泥砂浆初步凝固。

4.3公路桥梁预应力技术的质量控制

针对公路桥梁预应力施工的质量控制流程如图2所示，在该工程中所采取的具体控制措施则包括以下方面：

4.3.1预应力材料的质量控制

公路桥梁施工在选择预应力材料时，需要遵循设计要求选择合适类型和质量的预应力材料，并且需要有相关的材料质量报告，保证材料的合格性，并且在预应力材料采购完成后，重复的对刚度、强度和严密性进行检验，确保各项功能合格。在保管预应力材料时，注意材料的安置，避免出现外部损坏。只有预应力材料的质量得到了保证，才能保证公路桥梁预应力施工质量。

图2　预应力质量控制流程图

4.3.2在预应力筋预埋阶段的质量控制

在预应力筋预埋阶段进行质量控制是为了保证公路桥梁的曲线形状能够满足工程施工的质量要求，对预埋阶段进行质量控制时，需要有专人根据施工现场的实际情况来选择预埋质量控制点，另外在对预埋阶段进行质量控制时，要保证预应力筋外部波纹套管的完整，避免在预埋完成混凝土的振捣阶段对套管造成损伤。

4.3.3预应力施工过程中的质量控制

（1）执行安全监督机制

在检查安全工作的过程中，应当制定详细的工作计划，在实施安全生产时，需要周密制定检查计划。就现阶段的施工企业而言，在实际的施工过程中常见的四种检查形式为：常规检查、特殊安全检查、定期检查以及不定期检查。所谓的常规质量施工监察，主要是指检查人员针对预应力施工中可能存在的安全隐患，采取必要的排查措施，如果存在问题就及时解决；而特殊性检查，则由于所涉及的范围通常较广，其中参与监督检查的人员也相对较多，所以需要事先进行检查工作的合理安排；而定期检查，则是依据工程实际情况，按照一定的周期所采取的检查方法；不定期检查则是指在不固定时间内，对施工质量进行的检查和控制措施，能够有效解决在实际施工过程中所遭遇的质量问题。

（2）预应力材料质量控制

在选择预应力材料时，首先应当依据工程设计中的相关要求和规定，购买质量合格，且类型与工程相适应的预应力材料，注意尽量选择信誉度较高的厂家购买；所采购的预应力材料应当具备质检报告、合格证明，在材料进场时应当针对材料的强度、刚度和严密性等多项性能指标进行复检，只有通过了复检的材料，才可以被用于实际的施工中，否则需退还厂家。在保管预应力材料时，需要注意尽量减少电焊次数，避免对其造成外部损坏，确保预应力材料的质量，进而保证工程建设的质量。

（3）预应力钢筋预埋阶段质量控制

在预应力钢筋的预埋阶段，其质量控制主要在于保证曲线形状，使其能够符合公路桥梁的施工规范，因而需要施工人员在施工前，根据公路桥梁实际施工情况，选择合适的控制点，从而保证各个控制点的高程定位具备相应的牢固性、准确性。另外，在预应力钢筋预埋阶段，要确保波纹套管的完好性，尤其是在混凝土的振捣过程中，要防止对波纹套管造成损坏，如果造成了损坏，就必须及时的进行处理。

（4）预应力施工过程中水量的控制

水是预应力施工中重要的原料，所以要对预应力施工中每个步骤的用水量进行控制，例如在混凝土桨体搅拌的过程中，水的添加要适量，同时为了避免水分的蒸发导致材料含水量的降低，要尽快的使用，如果在预应力施工过程中，桨体的流动缓慢，那可能是桨体添加水分不足，或者是拌合完成后静置时间过长而造成的，为了保证桨体的流动性要注意桨体的使用时间，确保公路桥梁工程的施工质量。

4.3.4竣工验收质量控制对策

检查原材料进场验收试验报告和预应力施工技术质量状况，根据施工规范标准和质量评定等级规范验收工程质量，评定工程等级。张拉完成2d后严格按要求封锚，封锚时切割预应力筋多余长度，清除油污，保证锚具和锚孔干净整洁［3］。重视锚具和预应力钢丝头处理，不得出现外露现象，顺利完成封锚施工任务，保证预应力技术施工效果。