道路桥梁工程预应力体外索施工技术探讨

2017-11-01余丹丹

中华建设 2017年8期

余丹丹

道路桥梁工程预应力体外索施工技术探讨

余丹丹

近年来，随着我国公路交通事业的不断发展，桥路施工规模和施工数量均不断增大。在道桥工程施工过程中，预应力体外索施工技术是确保工程安全施工的关键技术之一，且在国内很多道桥工程项目中得以普及应用。本文主要从道桥工程中预应力体外索施工特点入手，重点对道路桥梁工程中预应力体外索施工技术进行了分析和阐述，以供同行参考。

一、道桥工程施工中，预应力体外索施工特征

1.工艺流程简单

道桥工程预应力体外索施工工艺流程主要包含转向装置处理施工、穿束施工、张拉与锚固、外索更换等流程，并对曲线预应力筋予以大大简化，使得预应力传输变得更为简单，降低摩擦损失，从而对体外索应力状态及防护效果起到了较好的检测作用，此外还可以进行体外索二次更换，为工程整体施工带来巨大便利。

2.施工速度快

在实际操作过程中，预应力体外索施工不需要经过制孔和压浆操作，工序相对简单，同时可以结合悬臂施工法和逐跨施工法，简化施工流程，提升施工速度。

3.确保结构耐久性和质量

预应力体外索施工无需对预应力管道进行设置，大大减薄腹板的厚度，从而减轻了自身重量，给梁体混凝土灌注带来一定便利，提升了浇筑质量，明显提升了道路桥梁结构的耐久性。除此之外，预应力体外索施工能够显著提升桥梁的承载力，对桥梁结构受力性能予以明显改善，增加了车辆通行的安全性和舒适度。

二、道桥工程中预应力体外索施工技术分析

1.具体施工流程

具体来说，道桥工程预应力体外索施工流程如下：准备施工机具、对转向器进行安装和固定、对转向器及外套管进行灌浆、预应力体外索穿束、张拉及锚固、对索体及转向器进行橡胶填充、对预埋管灌注环氧树脂浆、对放松、防腐装置进行安装。因每项工艺的施工都与下一步工程施工有着密切联系，所以，施工单位应对每个步骤的施工质量予以严格控制，同时对施工材料及施工机具的质量予以严格控制，确保工程施工的顺利进行。

2.转向装置处理施工

众所周知，转向装置主要设置在箱梁里面，是道桥工程预应力体外索混凝土结构的关键位置，具体来说主要分为三种形式，分别为肋板式、横隔板式、转向块式等，其中应用较多的当属转向块式。在实际操作过程中，转向装置施工主要分为以下几个方面：第一，节梁需要先在预制场进行加工预制，然后才能运输到施工现场进行拼装；第二，在具体的安装过程中，应严格依据相应的图纸要求以及设计标准进行施工；第三，将转向器与外套管之间的杂物清理干净，使用橡胶将二者之间的空隙填满；第四，对转向器的具体位置进行精准调节，使得其能够与设计值保持一致；第五，对转向器与外套管之间的空隙实施灌浆操作，在这一过程中需要注意的是，保持水泥浆从最低点的压浆孔进入，排气及余浆应在最高点的排气孔中冒出，此外在整个压浆的过程中，应对操作速度予以严格控制，且不得间断；第六，压浆操作完成之后，应进行密实操作，并对不足之处进行补救处理，有效提升转向装置的施工质量。

3.穿束施工

在实际施工过程中，可以分为以下几个方面：第一，将成品索卷置于支架之上，通过对穿束器的使用将卷扬机钢丝绳与成品所束的牵引头进行有机连接；第二，进行机械穿束的过程中可以使用慢速卷扬机，有效实现穿束器与卷扬机钢丝绳连接处的自由转动，以免出现成品穿束缠绞、扭转的情况；第三，在对成品索束进行安装的过程中，应注意避开硬物刮伤，以免对其表面的环氧涂层造成破坏，拽拉到位之后需要对清丝进行梳理，以免出现缠绞、弯折、扭转的情况；第四，对横隔板、转向器以及支架进行全面检查，以免出现位移、滑动、变形等情况，对各个部件的安装牢固情况予以仔细检查，有效提升穿束施工效果。

4.张拉与锚固

在进行张拉与锚固操作之前，需要做好相应的准备工作，具体来说，主要包含以下几个步骤：第一，对千斤顶进行校验；对油压读数进行确定，需要注意油压读数与拉力大小的一致性；第三，对体外索与转向装置加以测定；第四，对锚固段的摩阻力系数予以有效测定；第四，对锚固段的摩阻力系数进行测定；第五，对体外索理论伸长值予以精准计算。在具体准备工作过程中，第一步和第二步可以使用内插法对施工图给定的张拉总值的油压读数进行计算。此外，还可以选择比例法，即选择距离张拉吨位最近的一点运用比例关系进行直接计算。针对现场浇筑的预应力转向装置，可以使用现场测定的方式对摩阻力系数加以确定。在实际施工过程中，一旦出现体外索超张拉的情况，则需要在原设计要求的基础上再提升5%，但不能超过原有设计规定的最大张拉控制力。

在完成各项准备工作之后，就需要开始进行具体的张拉工作。具体来说，可以分为几个步骤：第一，对锚环和夹片进行安装，要求将定位凸台有机嵌入到锚座孔内，且保持夹片安装的平齐；第二，对千斤顶进行定位，运用手拉葫芦的方式，将千斤顶固定在HDPE管的临时支撑上，同时注意将工具锚与工作锚环进行对症，确保钢绞线平顺、不打结；第三，开始张拉，整个张拉过程可以分为初始状态、达到设计应力的15%、30%、45%、60%、75%及100%，中间持续2分钟，同时做好千斤顶压力及活塞外露量的记录；第四，夹片的自动锚固，当千斤顶达到设计张力标准之后，予以回油操作，将全部钢绞线整齐锚固在锚具内部，使得千斤顶的活塞返回到原有位置，如果出现未达到所需张力的情况，则需要继续张力，直到达到标准要求为止。

5.外索更换

在实际施工过程中，道桥工程预应力体外索受到各类因素的影响，其结构也会出现不断变化的情况。所以，在一定情况下，应对外锁进行更换，这个问题需要在道桥工程设计阶段就要全面考虑，无论是对外锁进行重新张拉还是予以更换操作，都需要在操作之前对原预应力体外索进行检查和分析，如果是使用重新张拉的方式，不仅可以使用千斤顶，还可以使用机械方式，比如对可调式的螺栓及螺旋楔块进行调整；如果使用更换方式，需要在梁或者板处设置相应的支撑柱或者其他安全措施，确保更换外索的施工安全。此外，还需要将体外预应力保护层加以去除，并放松预应力筋，如果使用的锚具能够支持放松锚具，则可以对锚具进行直接调整，便可以完成放松操作，如果不支持放松，就需要对钢绞线予以加热操作，从而将存储的能量加以释放。最后，对新的预应力体外索进行安装与张拉操作，此时可以使用逐根更换的方式，即撤走一根筋时需要立刻安装及张拉一根新的力筋。在实际工程施工过程中，如果预应力体外索在套管中且不需要更换套管时，可以对一根筋进行放松之后，再接上新的一根，直到旧的被全部抽出，新的也就紧接着全部入位，从而达到预应力的设计值。