预应力混凝土桥梁施工技术

2019-01-14文

中国公路 2019年3期

文

本文以预应力混凝土桥梁施工技术为研究对象，首先对预应技术进行了概述，并分析了其在桥梁施工中的作用，最后围绕预应力张拉技术施工展开研究，对其具体施工过程及技术实施进行了分析。

预应技术及其作用

预应力技术指混凝土结构在承受荷载之前，预先对其施加一定程度的压应力，使混凝土结构在外荷载的作用下产生压应力，从而有效抵消或减少混凝土在外力荷载作用下产生的拉应力，一方面可以有效促进结构本身刚性提升，另一方面，能够有效减少振动与弹性变形，使得受拉模块的弹性强度得到有效的改善，提升结构本身的抗性，延长结构使用寿命。

总的来说，在混凝土桥梁施工中应用预应力技术，主要作用体现在以下两方面：一方面，提升了桥梁混凝土构件的抗裂能力。普通的混凝土构件不存在预应力，由混凝土自身极限抗拉强度决定其开裂承受能力，一般仅为抗压强度的十分之一，抗裂能力较为低下。而对构件施加预应力后，构件在承受外荷载之前，由于受拉区已存在预压应力，因此在外荷载作用下，只有全部抵消混凝土自身的预应力，并且产生的拉应变超过了混凝土的极限拉应变时，才会引起构件的开裂。另一方面，有效提升了混凝土构件的抗裂能力，增大了桥梁构件的整体刚度。预应力混凝土构件在正常使用状态下，一般不存在开裂问题或者只存在很小的裂缝，在这一状态下，混凝土基本处于弹性工作状态，因此相对于普通的混凝土构件，预应力混凝土构件有所增强。

预应力混凝土桥梁张拉施工技术探析

锚具与张拉设备安装

在进行锚具及张拉设备安装时应注意以下几个安装要点：工作锚环应对中；夹片应均匀对称打紧，并始终保持外露一致；若桥梁为箱梁结构时，应注意千斤顶之上的工具锚孔位与箱梁端部工作锚孔位排列一致；注意张拉力的作用线布置，应使其与孔道中心线重合；限位板与锚具应确保配套，钢铰线处于顺直一致状态。

张拉

在实际进行预应力张拉施工时，注意张拉顺序控制应严格按照设计规定进行，保证张拉作用合力作用在混凝土的受压区截面之内，混凝土的边缘不应产生拉应力，以免混凝土构件截面偏心受压过大，影响张拉效果。在张拉应力控制方面，应以张拉力和伸长量进行双向控制，其中以张拉力控制为主，以伸长量为辅，伸长量控制主要起到校核作用，可以对比两端钢绞线的实际伸长值与理论伸长值，应确保二者的误差在±6%以内，否则要找出原因，再进行张拉。

具体来说，应确保桥梁混凝土浇筑后强度达到了设计强度的90%，并且浇筑完成时间必须为三天以上，方可进行张拉施工。在第一次张拉前，应对千斤顶的摩阻损失值进行测定，以提高张拉的水平与质量。预应力混凝土桥梁张拉施工应在监理工程师在场时进行，张拉顺序以设计编号为依据，张拉程序应参照施工设计图纸，并严格遵守《桥涵施工技术规范》(TJ041-2000),张拉千斤顶可以采用YCW100型，也可以由锚具生产厂家指定需要采用的千斤顶型号。

张拉设备在使用前，需要做好校验工作，以保证张拉力与压力表读数之间曲线关系较为客观准确，对于自锚式千斤顶及低松驰钢绞线来说，为保证张拉过程中的两端能够同步进行，也为了更加有利于张拉过程中实际伸长率计算，在张拉时，初应力可先调整到δo，初应力以张拉控制应力的10%～15%为佳。预应力筋张拉顺序应使箱梁结构受力均匀、同步，以免结构出现扭转、侧弯，严禁出现超应力，以免其他构件附加内力过大，出现变形问题。因此无论对桥梁结构整体，还是对单个箱梁构件而言，都应遵守同步、对称张拉的原则。

除此之外，在实际安排张拉顺序时，应注意减少张拉设备的移动次数，以减少锚具组件受损和滑脱的概率，提高张拉数据的准确和锚固的可靠性。在张拉时，应在构件两端同时张拉，并保持两端千斤顶升降压、划线及测量伸长值等协调一致。应缓慢均匀地张拉，启动油泵向千斤顶张拉缸供油，供油不可急上急下，通过合理调节油泵上的节流阀，以达到控制油压值和张拉速度的目的，还应注意分级张拉，当结束一个千斤顶行程时，及时测量钢绞线伸长量，然后油泵再次供油，继续下一个行程，再进行钢筋伸长量测量，逐级张拉。直至达到设计控制吨位要求。待最后一个行程结束时，油泵及时减压回油，并将工作锚上的夹片在锚头上锚固，至此完成一束张拉操作。

在完成预应力张拉施工后，可以通过采用手提式砂轮切割机，将其锚具后外露剩余预应力筋加以割除，在具体割除施工过程中，截断钢绞线宜采用切断机或砂轮锯，严禁使用电弧切割。锚具后应保留一定预应力筋长度，长度应大于30mm。对于预应力筋张拉所用的液压千斤顶来说，其行程一般为150mm至200mm。若对较长的预应力束进行张拉时，一次拉伸值可能超过千斤顶的行程，因此必须经过多次张拉、多次锚固，以达到最终张拉力的伸长值。在分级张拉、锚固时，应做好伸长值的计算，以确保桥梁预应力张拉施工的质量。