高速公路桥梁工程预应力施工技术与实施要点

2020-01-12彭延洪

黑龙江交通科技 2020年12期

彭延洪

(江西省宏发路桥建筑工程有限公司，江西南昌 330029)

1 预应力施工技术

预应力施工技术是1928年法国工程师研发出来的一种施工技术，最早开始应用在钢筋混凝土结构，在钢筋混凝土结构未承受外界荷载前，预先对钢筋混凝土结构进行张拉，让钢筋混凝土结构产生一定的预应力，将其正式投入使用后，钢筋混凝土结构的预应力可以抵消部分外部张拉力，达到延长钢筋混凝土裂缝出现的时间，提高钢筋混凝土结构的承载力。预应力施工技术可以分为先张法预应力和后张法预应力两种，先张法预应力技术是利用台座或者模板的支撑张拉预应力筋与钢筋混凝土绑扎在一起，混凝土浇筑硬化达到一定设计强度要求后释放预应力筋，从而给钢筋混凝土增加预应力。这种先张法预应力施工技术主要应用在生产预制预应力混凝土构件；后张法预应力技术是在钢筋混凝土构件预埋预应力感到或者粘贴预应力筋，然后浇筑混凝土，在钢筋混凝土构件达到设计的强度后，可以使张拉预应力筋达到施加预应力的作用，后张法预应力技术通过有粘结或者无粘结的方式实现预应力的张拉。为了提高张拉效果，一般采用强度超过1 860 MPa以上的预应力筋，预应力强度可以达到1 000～1 320 MPa。预应力施工技术，可以有助于提高建筑结构的强度、抗裂性能、耐久性以及刚度；扩大构件的性能，混凝土结构的抗裂性能、耐久性提升后，可以应用在对抗腐蚀、防水性能比较高的环境下，提高了构件的适用范围。在同等构件强度下建筑构件的横截面积减少，结构的预应力增加，可以减少建筑材料的使用。

2 高速公路桥梁工程预应力施工技术与实施

2.1 工程介绍

某高速公路桥梁全长115 m，桥面宽40 m，桥梁为三跨连续钢结构，桥跨设计为32 m+50 m+33 m，桩基采用钻孔灌注桩，桩基长度为51.2 m，桩基钻入岩层深度为8 m，桥梁梁体为预应力箱梁，桥梁设计为”V“型预应力墩身，和蹲座形成一个整体，蹲座高2.4 m，墩壁倾斜度是40°，倾斜长度为6 m，厚度为1 m。墩壁设计角钢骨架，并在骨架内设置32根预应力粗钢筋，下端固定在墩座，上端固定在箱梁底部，与箱梁底部的纵向预应力钢筋形成倒三角形结构，桥梁采用后张法预应力施工技术。

2.2 施工流程

该桥梁桥体采用预制箱梁结构，混凝土采用C50，按照《预应力混凝土用钢绞线》CB/T 5224-2014的标准选择合适的钢绞线，钢绞线的抗拉必须达到1 860 MPa，张拉应力不能超过预应力筋强度的0.75。预制箱梁结构施工工艺流程如下：施工准备—→清理台座、底模—→安装钢筋、波纹管、锚具—→安装模板—→浇筑混凝土—→混凝土养护—→预应力筋穿束张拉—→压浆及封锚—→养护。

2.3 施工技术要点

(1)施工准备

施工前，需要做好施工材料、施工设备、施工场地的准备工作，检查施工现场的材料是否合格，检验合格后做好相应的存储；施工设备入场后需要检查其性能是否符合施工要求，设备的型号是否符合施工要求。地基基础做好压实、硬化，避免下沉。

(2)清理台座、底模

根据预制箱梁结构的施工要求，设计桥梁的台座和底模，在底模安装前，需要清理现场的杂草、污渍、碎石，以免影响到底模的安装。

(3)安装钢筋、波纹管以及锚具

预制箱梁结构体积大，在施工前，需要将箱梁结构所需的钢筋加工制作，并预留箱梁吊装孔、泄水孔以及防撞墙钢筋。钢绞线编束，并套入到波纹管，用井字型支架固定。钢束端头预埋锚具，外箍螺旋筋，安装后，检查波纹管是否存在裂缝或者划伤，必须确保波纹管质量。

(4)安装模板

模板采用钢模板，包括内模和外模两部分，安装顺序为：两头端模——内模外侧——外模侧边，安装好后需要调节模板的位置，确保模板位置符合施工要求。

(5)浇筑混凝土与养护

浇筑前，需要检查预应力套管是否完好无损，内部有没有堵塞。确定符合要求后，利用轨道车和龙门吊将混凝土运输到浇筑位置，先浇筑预应力箱梁的底板，然后浇筑侧板最后浇筑顶板。在浇筑的时候，还要利用振捣棒进行振捣，提高混凝土的密实度，在振捣的时候，尽量避免碰触到金属波纹管。混凝土浇筑后还需要洒水、铺草袋、养护剂等方式养护7～15 d。

(6)预应力筋张拉

预应力筋张拉是预应箱梁结构施工的关键环节，当混凝土硬化后强度达到设计强度的85%以上则可以开始张拉预应箱梁。预应力采用分级施工方式，施加初始应力为0，初应力为0.1，超应力1.05，并保持2 min，并测量钢丝伸长量，将其误差控制在1%左右。张拉混凝土构件的时候，需要注意钢绞线的受力情况，避免钢绞线承受较大拉力导致断裂。预应力张拉结束后1～2 h才能进行压浆。如果出现冒泡，需要及时进行处理，并做好封堵工作。