市政路桥工程中预应力施工技术重点探究

李长贵

中国水利水电第十一工程局有限公司（450000）

1 预应力施工技术的特点

预应力施工技术可以有效地对市政道路桥梁进行加固，操作起来比较方便，消耗成本比较少，因此，我国大部分的市政道路桥梁施工都会选择预应力施工技术。预应力施工技术对于混凝土构件来说是最为主要的加固对象，因为混凝土主要是由高强度钢材及高强度混凝土共同组成的，所以，预应力施工技术能够有效防止混凝土裂缝，提高其抗拉性。与此同时，在市政道路桥梁的施工中采取预应力施工技术还能够延长道路桥梁的使用寿命[1]。

2 市政路桥工程中预应力施工技术的应用优势

在市政路桥工程项目中，受弯构件与受拉构预应力孔道的波纹管主要分为金属波纹管、塑料波纹管两种。塑料波纹管的制作相对来说比较简单，而且所产生的摩阻力也比较小。在后张法施工的预应力孔道中大多数都采用了波纹管。现在市场上常见的产品有很多都不达标，强度等方面的要求也达不到设计的标准，在安装波纹管时非常容易出现变形现象，这种现象往往是因为在浇筑混凝土的时候波纹管破损导致的。变形之后还容易出现预应力筋穿束困难的现象，这个时候就会因为预应力预留孔道的位置不准而导致预应力筋的摩阻力增大[2-4]。

3 市政路桥施工中预应力存在的不足

3.1 锚具制造不规范

锚具产品制造不规范，导致锚下荷载传递性能大大下降，承载能力和混凝土抗裂性明显不足。在较大压力的作用下，锚具容易变形，甚至会影响锚下垫板，导致该装置也出现变形现象。

3.2 滑丝及断丝

张拉之后还需要检查钢绞线是否存在滑丝及断丝的现象，如果存在该现象就必须及时采取应对措施。对于一些严重受损的钢绞线，则需要更换钢绞线之后再进行张拉。通常产生滑丝的原因都是预应力钢绞线表面存在油污，或者夹片出现了破损、大小不合适等。产生断丝的原因则是钢绞线受力不够均匀，从而导致钢绞线受到机械损伤。针对以上问题，解决的方法很简单，更换配件即可。

4 预应力施工技术在市政路桥中的应用

4.1 在板材中的应用

市政路桥建设中，混凝土空心板、预制板等构件中均会使用预应力施工技术。混凝土空心板作为一类结构板，其内部具有多个圆孔，具有自重轻、应用范围广、安装方便的特征。混凝土空心板预制生产中，用预应力施工技术，能实现空心板拱度的有效控制。内部钢绞线通常用于施加一定的预张力，控制具体张拉参数和张拉范围，确保钢绞线两端处于对称均匀张拉状态。此外，在钢绞线张拉中，还需要尽量减少断丝、滑丝等问题，避免对空心板的质量造成影响[5]。

4.2 多跨连续桥梁中的应用

城市桥梁工程规模大，结构复杂，跨度大，桥梁在跨中位置受不同的弯矩作用，桥梁结构在跨中位置受正弯矩作用，此时，下部桥梁产生拉力，在支架位置受上侧方拉力。一般情况下，混凝土结构的抗拉剪能力都很弱，因此，在多跨桥梁施工中，应采用预应力施工技术加强混凝土结构，以提高跨中段与支座间的抗拉剪切强度，提高桥梁的稳定性[6]。

4.3 在受弯构件中的应用

市政路桥中还存在一定的受弯构件，这些受弯构件对市政路桥的质量有较大影响。使用预应力施工技术，能对受弯构件质量、性能进行有效控制。受弯构件出现破损时，会严重影响市政路桥稳定性和安全性。使用预应力技术，能降低构件发生破损的概率。在受弯构件制作中，预应力施工技术的应用包含了先张法和后张法两种形态，但其在预应力锚应用中存在一定差异。基于此，在预应力施工技术应用过程中，应重视预应力锚的合理选择，确保工程有序开展，保证受弯构件的硬度和强度。

4.4 混凝土箱梁中的应用

混凝土箱梁桥是当前桥梁建设的重要类型，其具有美观、稳定的特征，抗扭刚度强、适用性强等优势。在市政路桥施工中，设计人员必须掌握预应力施工技术，并能熟练应用于混凝土箱梁的施工。要求施工材料各种比例要严格匹配，达到规范标准。预应力施工后必须检查现浇箱梁施工质量是否符合相关标准要求，从而保证市政桥梁混凝土箱梁质量[7]。

5 结合实例分析预应力施工技术的控制重点

5.1 工程概况

郑州市陇海路快速通道工程BT项目第五标段位于该工程中段部位，工程范围为工人路到铁英街，总长2.746 km。涉及的桥梁为主线第31联高架桥、6条匝道等，主线高架桥和匝道桥梁上部结构均采用预应力混凝土连续箱梁。

5.2 施工工艺

5.2.1 施工准备

在预应力混凝土桥梁施工之前，施工人员需要完成详细的施工准备工作。准备工作主要包括技术准备、施工现场准备和施工材料设备准备。技术准备主要包括对图纸审核、技术交底、编制技术方案等。施工现场准备主要为清理场地，接通水、电线路，各种加工的布置等工作。材料设备准备主要是对施工所用的原材料性能、质量进行严格检查，对于施工所用设备的性能、质量以及运行情况进行严格检查。

5.2.2 搭设支架

本标段支架采用碗扣式满堂支架、新型大力神支架体系和盘扣式满堂支架体系，支架的搭设主要内容包括地基处理、测量定位、安放底座、支架和剪刀撑同步搭设、安装顶托等。根据箱梁结构和受力计算，进行间排距和步距的设置，在中横梁、端横梁部位底板、腹板位置支架进行加密处理。为满足圆曲线斜腹式形状箱梁悬挑翼缘板的混凝土成型，保证桥形的美观、顺滑，达到设计及清水混凝土的要求，特设计定型钢架作为箱梁悬挑翼缘板模板支撑的定型支架。

5.2.3 模板安装

箱梁模板采用一级高强度双面覆膜竹胶板，箱梁模板底铺设方木，立模时先立底模，再立侧模，待底板钢筋绑扎完毕后再安装内模。为保证箱梁外观质量，方木平面应提前进行压刨处理，箱梁模板拼缝必须与箱梁中轴线平行或垂直，并使得模板纵横向拼缝线形直顺，相邻两块模板表面高低差不得超过2 mm，避免箱梁底模各块模板之间的接缝出现漏浆，在模板接缝处下垫薄胶合板，并在夹缝粘贴双面胶[8]。

5.2.4 支架预压

桥梁施工所处的环境往往较为复杂，为了避免桥梁地基出现变形而影响施工的安全性，根据要求，支架体系搭设完成后，应进行支架体系的堆载预压，通过预压消除支架（支墩）及地基的非弹性变形，得到支架（支墩）的弹性变形值作为施工预留拱度的依据，测出地基沉降，为采用同类型的桥梁施工提供经验数据。

5.2.5 钢筋施工

箱梁钢筋分二次绑扎成型。第一次绑扎箱梁底、腹板钢筋，随后进行内模支设。第二次绑扎箱梁顶板、翼板钢筋。箱梁底板钢筋均采用焊接或闪光对焊，不得采用绑扎连接。钢筋主要在钢加厂内下料加工成型，能焊接成型的尽量在钢加厂内完成。施工人员在钢筋绑扎之前，需要提前做好钢筋保护层垫块的预制工作。垫块须采用与混凝土颜色相似的高强砂浆垫块，严禁使用塑料垫块。施工人员需要在垫块布设结束之后，再进行钢筋的绑扎，并且在绑扎过程中做好钢绞线的避让。钢筋施工中，应加强对预应力钢筋的保护，防止预应力钢筋在施工过程中出现裂缝、断裂等现象。

5.2.6 预应力管道施工

底板、腹板钢筋安装完成后，需进行预应力管道的安装。后张预应力孔道采用预埋波纹管法。波纹管统一采用塑料波纹管，纵向预应力管道采用“#”或“U”型钢筋进行固定，定位钢筋的水平、竖向钢筋连接处必须焊接，并与主筋焊接牢固，必须确保管道定位准确。波纹管不能上浮和变位，施工时可根据钢束横向位置自行调整定位钢筋长度。

必要时在顶、底板钢束平弯及竖弯段增设防崩钢筋，防崩钢筋末端需扣住腹板边纵向钢筋，并与腹板箍筋绑扎。穿管时采用人工穿管，穿过钢筋时及时调整其平面位置避免挂伤。波纹管连接采用大一号同行波纹管为接头管，接头处用专用焊接机进行热熔焊接或采用有密封性能的塑料结构连接器连接，避免浇筑混凝土时水泥浆渗入管内造成堵塞。

5.2.7 预应力钢筋穿束

钢绞线在加工厂集中下料，用砂轮切割机切割。下料时按设计长度加工，下料后需绑扎、编号。钢绞线采用穿束机在混凝土浇筑前穿入管道，穿束后需认真检查波纹管有无破损，以防浇筑混凝土时漏浆。

5.2.8 混凝土浇筑

本工程施工中全梁采用全截面对称一次浇筑，横向由中间向两边、纵向由箱梁较低一端到另一端水平分层、斜向分段、两侧腹板对称、连续浇筑。浇筑时同一断面先浇筑底板、腹板，最后浇筑顶板。由于底板较宽，当底板中间无法浇筑到位时，采用顶部的下料孔下料浇筑。将底板振捣密实，同时将多余的混凝土由底板处刮出并抹平，继续浇筑混凝土至腹板与上翼缘相交处。合理安排混凝土浇筑顺序及浇筑时间，混凝土浇筑中间需要间隙，底板混凝土浇筑完成1 h后，开始浇筑腹板。浇筑混凝土时有专人检查模板，防止跑模及漏浆。

5.2.9 预应力张拉与压浆

本项目采用智能张拉系统和智能压浆技术，计划为4套智能张拉设备及1套智能压浆设备。由主机、油泵、千斤顶三大部分组成智能张拉系统，根据设置好的程序，由主机发出指令，每台设备的每一个机械动作实行同步控制。整个张拉过程自动完成，一套智能张拉设备采用“两台主机、四个千斤顶”。预应力束张拉顺序：纵向先腹板束、后顶、底板束，张拉均沿箱梁中心线对称张拉，先张拉长束，后张拉短束。横向预应力束应从横梁中线向两边对称张拉。张拉力控制钢绞线张拉的程序:0→10%→20%→50%→100%→持荷5 min→回油(锚固)，张拉时采用张拉力与伸长量双控。压浆采用计算机技术控制整个压浆过程，采用浆液循环方式排出管道内空气和杂质，不需要人工开泵和手动补压的压浆工艺。灌浆连续进行，一个孔道应一次灌完，并在灌完后保压，并通过定性和定位方法测定压浆密实度，保证压浆质量。

6 结语

随着社会发展不断完善，市政路桥工程建设规模日益扩大。为了提高市政路桥施工的质量效果，需要注重预应力施工技术的有效运用，并利用科技手段，进一步优化预应力施工技术实施过程，强化预应力施工技术的使用效果，确保预应力施工技术在市政路桥施工建设中展现良好的价值作用。另外，市政路桥施工建设者也要了解预应力施工技术运用的必要性，强化自身的技术水平，确保市政路桥预应力施工技术手段的有效运用。