黎建敏 普 毅 盧晶晶 左 瑜

（1．云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，云南 昆明 650041；2云南云嶺城鎮(zhèn)開發(fā)投資有限公司，云南 昆明 650200；3．云南省交通投資建設(shè)集團(tuán)有限公司，云南 昆明 650228）

0 引言

隨著我國(guó)公路交通事業(yè)的高速發(fā)展，新建路橋工程數(shù)量也不斷增多。其中，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用十分廣泛，相比普通的鋼筋混凝土施工工藝，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)造價(jià)更低、施工質(zhì)量好，廣受我國(guó)路橋工程建設(shè)領(lǐng)域歡迎。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是在混凝土構(gòu)件上施加預(yù)壓應(yīng)力，有助于提高路橋整體的抗拉性能、減輕路橋結(jié)構(gòu)自重、降低鋼筋浪費(fèi)量、提升橋梁跨度與強(qiáng)度、減少裂縫產(chǎn)生。因此，在路橋工程建設(shè)中，科學(xué)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)對(duì)保證工程整體效益有著重要意義。

1 工程案例

該文主要介紹了騰沖至隴川高速公路工程TJ2-06合同城子段（K124+500～K134+000）的K124+799橋位。該橋?yàn)榭缭缴綕緶瞎榷O(shè)，孔跨布置及結(jié)構(gòu)形式為：左幅5孔20 m+3孔19 m預(yù)制預(yù)應(yīng)力“T”形梁，右幅4孔20 m+3孔19 m預(yù)制預(yù)應(yīng)力“T”形梁?？v面位于前坡i=-1.090% （坡長(zhǎng)1 900 m），后坡 i=-0.679 %（坡長(zhǎng)3 275 m）凹形豎曲線上。該橋上部構(gòu)造采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑20 m預(yù)應(yīng)力混凝土“T”形梁。橋墩為鋼筋混凝土圓截面雙柱墩，雙柱墩柱徑為1.4 m，基礎(chǔ)為鉆孔灌注單樁基礎(chǔ)，樁徑為1.5 m。兩岸橋臺(tái)均為樁柱式橋臺(tái)，樁徑為1.5 m，基礎(chǔ)為鉆孔灌注單樁基礎(chǔ)。樁基均采用摩擦樁基礎(chǔ)。蓋梁和臺(tái)帽均按普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其上設(shè)支座墊石和防震擋塊。針對(duì)墩頂和橋臺(tái)處的橋面橫坡，蓋梁和臺(tái)帽均為正做斜置。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 確定施工標(biāo)準(zhǔn)

在工程正式施工之前，對(duì)施工人員、管理人員提出工作要求，要熟練掌握施工圖紙內(nèi)容，嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)展開各項(xiàng)工作，例如《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014）、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60—2015）等[1]。在施工前，要充分做好準(zhǔn)備工作，掌握各個(gè)施工環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，保證整體質(zhì)量達(dá)標(biāo)。借助BIM軟件對(duì)設(shè)計(jì)方案仿真設(shè)計(jì)，分析路橋工程荷載是否能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在一切準(zhǔn)備就緒之后，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)全面清理，減少表面的雜物，強(qiáng)化路基強(qiáng)度，避免后續(xù)建設(shè)期間產(chǎn)生不均勻沉降問題。

2.2 確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

材料是影響路橋工程建設(shè)質(zhì)量的重要因素，施工材料、構(gòu)件在運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)前都要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)工作，發(fā)現(xiàn)不合格鋼筋、水泥、骨料返廠處理，堅(jiān)決不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，檢測(cè)合格之后由檢驗(yàn)人員鑒定確認(rèn)，再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。腹板鋼筋綁扎工作要嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行，焊接好預(yù)埋件。質(zhì)量監(jiān)督管理人員要熟悉施工圖紙內(nèi)容，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定管理計(jì)劃和驗(yàn)收計(jì)劃。針對(duì)路橋工程特性制定施工管理制度，嚴(yán)格按照制度標(biāo)準(zhǔn)展開工作。此外，須配合制定獎(jiǎng)罰制度，落實(shí)施工人員的主體責(zé)任。

2.3 技術(shù)性工作準(zhǔn)備

模板支撐前要做好準(zhǔn)備工作，結(jié)合施工方案在模板一側(cè)標(biāo)注預(yù)應(yīng)力筋曲線坐標(biāo)。鋼墊板主要發(fā)揮承壓作用，要求厚度必須要符合標(biāo)準(zhǔn)，提前做好開孔工作。設(shè)計(jì)好喇叭口擴(kuò)口以及坡度，在制作完喇叭口后，焊接鋼墊板。預(yù)制鋼筋支架后進(jìn)行波紋管設(shè)置，然后將喇叭口、螺旋鋼筋運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。在波紋管中穿入鋼絞線，并吊裝到梁模周邊統(tǒng)一堆放。做好試驗(yàn)段施工，確定水泥、砂石、石料、水、添加劑等配比，確保混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。還要結(jié)合BIM軟件計(jì)算張拉施工中可能出現(xiàn)的應(yīng)力損失，如鋼材應(yīng)力損失、錨固損失、孔道摩擦損失、彈性壓縮損失等。

3 路橋工程施工中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 鋼絞線與波紋管

結(jié)合GB/T 5224—2014標(biāo)準(zhǔn)選擇鋼絞線，規(guī)格為：公稱直徑φs15.2（7φ5）mm，公稱面積140 mm2，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1 860 MPa，彈性模量Ep=1.95×105MPa[2]。按照施工方標(biāo)準(zhǔn)安裝波紋管，將鋼絞線從中心穿越，保證后期張拉質(zhì)量、減少孔道摩擦。在安裝波紋管的過程中，要根據(jù)曲線坐標(biāo)，以管底部為基準(zhǔn)在側(cè)模位置標(biāo)注曲線，確定波紋管具體的安裝部位。也可以將梁模板作為基準(zhǔn)，根據(jù)設(shè)定的預(yù)應(yīng)力曲線坐標(biāo)，在箍筋肢上做好位置標(biāo)記。保持波紋管安裝的牢固性，鋼墊板連接足夠結(jié)實(shí)。下放時(shí)，在箍筋肢上綁扎鋼筋，避免砼澆筑環(huán)節(jié)出現(xiàn)管件上浮的情況。波紋管安裝中不得反復(fù)彎折，否會(huì)造成內(nèi)部開裂。完成安裝工作后，及時(shí)檢查曲線和設(shè)計(jì)方案是否匹配、波紋管是否牢固。波紋管安裝橫、縱偏差分別為20 mm、10 mm。

3.2 灌漿孔

結(jié)合公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50—2011） 選擇錨具。正、負(fù)彎矩鋼束成孔采用塑料波紋管。每個(gè)波紋管上要設(shè)置3個(gè)灌漿孔和1個(gè)泌水孔，泌水孔的作用是避免管內(nèi)空氣殘留。在波紋管中線部位設(shè)置灌漿孔、頂部設(shè)置泌水孔，這樣在灌漿時(shí)管內(nèi)空氣可以在泌水孔位置排出。在塑料波紋管安裝完畢后，使用鋼錐等錨具開孔，將海綿墊和帶嘴塑料壓板蓋在孔洞位置，使用鋼絲綁扎牢固，壓板嘴與波紋管連接，高出梁面50mm[3]。

3.3 支模施工

該路橋施工段具有重量大、高程高、跨度大等特點(diǎn)，要求支架承載性能不低于施工中的最大承載力，保持整個(gè)支模的穩(wěn)定性。先將支模地點(diǎn)的基礎(chǔ)處理，通過鉆孔灌漿的方法提高底部承載力、穩(wěn)定性。在預(yù)應(yīng)力施工過程中，會(huì)遇到交叉施工的情況，需要還需要管理人員做好現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)工作。施工中采用腳手架鋼管，提前做好鋼筋綁扎、端口板安裝、預(yù)應(yīng)力管安裝等工作，完成這些工作后再封模施工?？蚣芰旱撞科鸸皶r(shí)，要重點(diǎn)考慮預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)產(chǎn)生的反拱作用力，當(dāng)然大部分反拱力都會(huì)與重力撓度相抵消，但也會(huì)留有一定的拱力。所以預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁模板起拱值可以比設(shè)計(jì)值稍低一些，減少量為0.05%～～ 0.1%。

3.4 澆筑

預(yù)制“T”形梁及橫隔板、翼板濕接頭采用C50鋼纖維混凝土；伸縮縫預(yù)留槽采用C50鋼纖維混凝土；橋面現(xiàn)澆層混凝土采用C50鋼纖維混凝土；橋面鋪裝采用瀝青混凝土。下部結(jié)構(gòu)均采用C30混凝土。該工程的梁高度在1 m以上，所以采用分層澆筑法。為了減少振搗觸碰波紋管的概率，采用振搗板振搗?？蚣芰憾瞬?、梁柱節(jié)點(diǎn)等部位鋼筋較為密集，并且包括很多預(yù)埋件，所以振搗工作一定要小心，不得出現(xiàn)漏振、過振等問題[4]。為了避免波紋管損壞進(jìn)入泥漿，因此在澆筑中預(yù)應(yīng)力筋管道兩側(cè)須有工作人員拉動(dòng)預(yù)應(yīng)力筋，通過反復(fù)拉拽即可避免泥漿堵塞管孔。已經(jīng)預(yù)埋但沒有穿筋的波紋管，要在管內(nèi)設(shè)置已經(jīng)穿好尼龍繩的通孔器，通過反復(fù)拉動(dòng)保持管內(nèi)不被堵塞。

3.5 張拉施工

待到澆筑混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí)，即可組織施工人員進(jìn)行張拉，可以單側(cè)張拉（小跨度或單跨張拉），也可以雙側(cè)張拉（鋼筋束較多、對(duì)跨）。張拉之前先將模板拆除，有助于降低張拉阻力。逐層澆筑、逐層張拉，雙側(cè)張拉要保持對(duì)稱。如果預(yù)應(yīng)力面較大，可以在張拉中由軸的一側(cè)向另一側(cè)推進(jìn)，這樣張拉設(shè)備的移動(dòng)距離最短，施工也更加便捷。次梁要在主梁前張拉，先試?yán)欢尉嚯x（10%左右），確定可以張拉之后，用稍高的力度張拉（1.03～1.05倍張拉力）。結(jié)合路橋工程《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60—2015）的規(guī)定，可以分為2種張拉方案。1）0→1.05σcon→2min→σcon。2）0→1.03σcon[5]。張拉過程中如果出現(xiàn)了鋼絞線滑絲、斷裂情況，要立刻停止張拉解決問題，完成之后再進(jìn)行張拉施工。

3.6 灌漿

張拉完成之后即可向波紋管中注漿，一跨張拉完成之后完成一跨注漿工作，逐次進(jìn)行。該工程砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到了20 N/mm2以上，水灰比為0.4，經(jīng)過2 h～3 h攪拌，將泌水率控制在2%左右。正式灌漿前，須檢查灌漿孔、泌水孔是否存在堵塞情況，將表面的雜質(zhì)用高壓風(fēng)機(jī)吹掃干凈。灌漿時(shí)要嚴(yán)格控制速度，以從上到下的順序進(jìn)行，均勻、緩慢灌漿，一次性完成灌漿工作，在泌水孔不斷在冒泡，持續(xù)出現(xiàn)漿液后，要將灌漿壓力保持在0.6 MPa左右，繼續(xù)灌漿1 min后即可停止灌漿，完成灌漿之后立刻封閉灌漿孔[6]。

4 相關(guān)問題與解決方法

4.1 構(gòu)件張拉裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫問題，主要是由于溫度引發(fā)結(jié)構(gòu)漲縮的結(jié)果，同時(shí)在荷載作用下也會(huì)出現(xiàn)裂縫問題，為了保證工程施工質(zhì)量，要在構(gòu)件張拉前采取措施避免產(chǎn)生裂縫。裂縫主要集中出現(xiàn)在構(gòu)件側(cè)面、箍筋等部位。為了減少溫差造成裂縫量，要避免構(gòu)件內(nèi)外溫差過大，做好保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，內(nèi)外溫差控制在20℃以內(nèi)。對(duì)于薄壁構(gòu)件，可以適當(dāng)延長(zhǎng)拆模時(shí)間，防止構(gòu)件與臺(tái)座粘結(jié)，從而降低溫度變化帶來的影響。

4.2 孔道堵塞

波紋管孔道容易被混凝土封堵，甚至造成孔道塌陷，嚴(yán)重影響后續(xù)的張拉效果和工程整體質(zhì)量。造成孔道速測(cè)原因包括水泥凝結(jié)硬化、膠管斷裂等。針對(duì)該類問題，要借助曲線租表找出堵塞波紋管位置，使用沖擊鉆鉆孔，要避開主筋，這樣可以讓波紋管中鋼絞線自由伸縮。同時(shí)，施工中還要做好事前控制，確保安裝位置正確，做好套管接頭密封性檢查，減少堵塞問題發(fā)生概率。

5 結(jié)語

綜上所述，路橋工程預(yù)應(yīng)力施工具有專業(yè)性高、施工環(huán)節(jié)多等特點(diǎn)，所以在具體施工中，必須要提前做好準(zhǔn)備工作，掌握每個(gè)施工環(huán)節(jié)要點(diǎn)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理工作，不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)、完善管理理念，這樣才能夠確保路橋工程的最終建設(shè)效益。