范朝軍

摘要：隨著科技的進(jìn)步，預(yù)應(yīng)力技術(shù)被廣泛應(yīng)用于市政工程、房屋建筑工程、大型海港及碼頭等領(lǐng)域。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)為我國(guó)建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展和推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：橋梁工程 預(yù)應(yīng)力技術(shù) 施工 應(yīng)用

建國(guó)以來(lái)，我國(guó)經(jīng)歷了從社會(huì)主義計(jì)劃經(jīng)濟(jì)到社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的重大轉(zhuǎn)變。目前我國(guó)正處于新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，隨著我國(guó)西部大開發(fā)戰(zhàn)略、一帶一路、京津冀協(xié)同發(fā)展等區(qū)域經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的深入實(shí)施，我國(guó)基建工程飛速發(fā)展，混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)成為我國(guó)主要的工程結(jié)構(gòu)式。

一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

1、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

（1）、高強(qiáng)超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的采用

我國(guó)預(yù)應(yīng)力鋼材產(chǎn)品從建國(guó)初期單一的預(yù)應(yīng)力鋼絲，已經(jīng)發(fā)展到預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲、鋼棒、精軋螺紋鋼筋等四大系列產(chǎn)品。

（2）高效率的張拉錨固體系

預(yù)應(yīng)力錨固體系經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，技術(shù)日臻完善，預(yù)應(yīng)力施加方便，安全可靠，張拉力最大可達(dá)上千噸甚至更高，錨具效率系數(shù)大幅提高。預(yù)應(yīng)力產(chǎn)品日趨標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，品種齊全（如環(huán)錨、吊桿錨、纜索錨及巖土錨等），可以滿足各種不同的需要。

（3）不斷創(chuàng)新的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系

部分預(yù)應(yīng)力混凝土、體內(nèi)雙向預(yù)應(yīng)力混凝土、無(wú)粘結(jié)體內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土、體外預(yù)應(yīng)力混凝土及相關(guān)技術(shù)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，已成為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要方向。

2、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)工程，如采用輕質(zhì)混凝土，建筑結(jié)構(gòu)會(huì)更輕，抗震性能將會(huì)得到顯著提高。而且預(yù)應(yīng)力混凝土原料砂石、水泥供應(yīng)充足，預(yù)應(yīng)力鋼材用量比普通鋼筋混凝土也省很多。因此，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用是當(dāng)前世界上最重要、最有發(fā)展前途的技術(shù)之一。

二、預(yù)應(yīng)力施工材料

1、預(yù)應(yīng)力混凝土

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中所使用的混凝土應(yīng)具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐久性好的性質(zhì)。目前，C50～C60的高強(qiáng)混凝土已普遍應(yīng)用于國(guó)內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)上，最高混凝土強(qiáng)度等級(jí)已達(dá)到C80，并逐漸向更高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土發(fā)展。

2、預(yù)應(yīng)力鋼筋

預(yù)應(yīng)力筋（Prestressing tendon）通常由單根或成束的鋼絲、鋼絞線或鋼筋組成。在先張法生產(chǎn)中，為了與混凝土粘結(jié)可靠，一般采用螺紋鋼筋、刻痕鋼絲或鋼絞線。在后張法生產(chǎn)中，則采用光面鋼筋、光面鋼絲或鋼絞線，并分為無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋和有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。

三、預(yù)應(yīng)力施工方法

1、先張法施工

先張法施工是在混凝土構(gòu)件澆筑前，首先在臺(tái)座上或者鋼模上完成張拉預(yù)應(yīng)力筋，其次使用夾具將預(yù)應(yīng)力筋臨時(shí)固定于臺(tái)座橫梁上或者鋼模上，最后進(jìn)行非預(yù)應(yīng)力鋼筋的模板支設(shè)，鋼筋綁扎，混凝土澆筑， 養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的75%以上，放松預(yù)應(yīng)力鋼筋，借助于混凝土與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)，使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件獲得符合設(shè)計(jì)要求的預(yù)應(yīng)力值。

施工流程：臺(tái)座施工→鋪設(shè)、張拉預(yù)應(yīng)力筋→臨時(shí)固定→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)至75%設(shè)計(jì)強(qiáng)度以上→放松預(yù)應(yīng)力筋

2、后張法施工

后張法施工制作混疑土構(gòu)件時(shí)，先在預(yù)應(yīng)力筋的位置預(yù)留孔道，混凝土達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，穿入預(yù)應(yīng)力筋，張拉設(shè)備同時(shí)開始張拉預(yù)應(yīng)力筋，并將預(yù)應(yīng)力筋通過(guò)錨具描固在構(gòu)件的兩端，最后進(jìn)行孔道灌漿。

施工流程：臺(tái)座施工→綁扎鋼筋→安裝波紋管→安裝模板→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)→張拉壓漿

2.1、后張法工藝

2.1.1、孔道留設(shè)

孔道留設(shè)是后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件制作中的關(guān)鍵工序之一。為保證預(yù)應(yīng)力筋線性能滿足設(shè)計(jì)的線性，要對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行精確定位，根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的布置計(jì)算出平縱橫三維坐標(biāo)進(jìn)行精確定位，直線段定位筋間距不得大0.8m，曲線段定位筋間 距 不得大于0.5m。定位筋通常采用U型圓鋼制作并固定在普通鋼筋上。

注意事項(xiàng)：

當(dāng)構(gòu)造物主筋與孔道位置發(fā)生干擾時(shí)，應(yīng)盡量少截?cái)嘀鹘畈⒃诮財(cái)嗵幉扇【植垦a(bǔ)強(qiáng)措施。成孔用管道應(yīng)密封良好，接頭應(yīng)嚴(yán)密且不得漏漿;對(duì)于孔道較長(zhǎng)且呈拋物線性孔道為了保證后期壓降密實(shí)及空氣能及時(shí)排處因在最高點(diǎn)設(shè)置通氣（灌漿）孔，并埋設(shè)通氣管。

2.1.2、下料

鋼絞線下料長(zhǎng)度計(jì)算應(yīng)考慮如下因素：孔道長(zhǎng)度、工作錨厚度、穿心式千斤頂長(zhǎng)度、工具錨長(zhǎng)度。

鋼絞線下料時(shí)嚴(yán)禁采用電弧焊或氧割下料剪短。

2.1.3、穿束

1、先穿筋：在砫澆筑前穿筋，省力、占用工期、摩擦大易生銹。

2、后穿筋：在砫澆筑后穿筋，不占用工期、摩擦小、不易生銹、穿筋困難。

3、設(shè)施方法及特點(diǎn)

人工法：適用于長(zhǎng)度不大于60米的曲線預(yù)應(yīng)力筋。

卷?yè)P(yáng)機(jī)法：長(zhǎng)度大于80米預(yù)應(yīng)力筋，每次2～3根鋼絞線，速度快，效率高。

穿筋機(jī)法：大型橋梁與構(gòu)筑物單根穿鋼絞線，效率高。

2.1.4、張拉

2.1.4.1、準(zhǔn)備工作

1、混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)（強(qiáng)度、齡期、彈性模量）;

2、構(gòu)件端部清理 ： 清理焊渣毛刺、石全殘?jiān)?

3、搭設(shè)操作平臺(tái);

4、安裝張拉設(shè)備及描具;

2.1.4.2、張拉方式

1、一端張拉

（1）、適用千長(zhǎng)度30米的直線預(yù)應(yīng)力筋;

（2）、適用于錨固損失長(zhǎng)度Li≥L（筋全長(zhǎng)）的曲線;

（3）、適用于長(zhǎng)度L>30米的直線預(yù)應(yīng)力筋;

2、兩端張拉

適用于描固損失長(zhǎng)度Li≤L（筋全長(zhǎng)）的曲線

3、分批張拉

適用于多束或多根預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行分批張拉，并且應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行

4、注意事項(xiàng)

張拉順序的確定：圖紙中有說(shuō)明的按圖紙說(shuō)明施工，無(wú)說(shuō)明時(shí)應(yīng)該對(duì)稱張拉;先長(zhǎng)束，后短束。還應(yīng)綜合考慮到盡量減少?gòu)埨O(shè)備的移動(dòng)次數(shù)。

5、數(shù)據(jù)復(fù)核

通過(guò)復(fù)核理論伸長(zhǎng)量與實(shí)際測(cè)量的伸長(zhǎng)量進(jìn)行對(duì)比，偏差值不得超過(guò)±6%。

后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線在張拉過(guò)程中，主要受到以下兩方面的因?素影響：

（1）、管道彎曲影響引起的摩擦力;

（2）、管道偏差影響引起的摩擦力;

《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）中關(guān)于伸長(zhǎng)值△L的計(jì)算按照以下公式：

△L---各分段預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長(zhǎng)值（mm） ;

Pp---各分段預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（N） ;

L---預(yù)應(yīng)力筋的分段長(zhǎng)度（mm）;

Ap---預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm）;

Ep---預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（Mpa）;

2.1.5、預(yù)應(yīng)力施工安全注意事項(xiàng)

1、鋼絞線嚴(yán)禁電焊打火用做地線或高溫?zé)?，?yán)禁電割和氧割。

2、高壓油管使用前作耐壓實(shí)驗(yàn)，不合格的不能使用。

3、油壓表安裝必須緊緊滿扣，不得漏油。

4、 油路中有壓力時(shí)，嚴(yán)禁拆卸油管系統(tǒng)部件，發(fā)生高壓油路滲油時(shí)， 停止加壓，及時(shí)修理。

5、 張拉時(shí)，千斤頂后面不準(zhǔn)站人，也不得踩踏高壓油管。

6、 張拉時(shí)發(fā)現(xiàn)張拉設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)聲音異常，立即停機(jī)檢查維修。

7、 張拉時(shí)千斤頂升壓或降壓速度緩慢、均勻，切忌突然加壓卸壓。

8、 張拉作業(yè)平臺(tái)應(yīng)安全穩(wěn)固，采取必要的措施固定千結(jié)構(gòu)之上。

9、張拉加力時(shí)不得敲擊碰撞張拉設(shè)備，油表要妥善保護(hù)避免受震。

10、夜間施工須保證良好的照明。

11、每班清點(diǎn)材料、機(jī)械、器具及廢棄物等，保持場(chǎng)地內(nèi)的整潔，做到工完、料凈、場(chǎng)地清。

四、總結(jié)

預(yù)應(yīng)力施工時(shí)必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，嚴(yán)禁胡干、蠻干，出現(xiàn)不可逆的質(zhì)量事故對(duì)結(jié)構(gòu)安全將是災(zāi)難性的，作為我們廣大技術(shù)人員來(lái)說(shuō)必須熟練掌握相關(guān)工藝和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

參考文件：

[1]屠月輝，以預(yù)應(yīng)力技術(shù)促進(jìn)結(jié)構(gòu)混凝土可持續(xù)發(fā)展，《金屬制品期刊》，2009

[2]陶永建，道橋施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在問(wèn)題的解決，《四川建材期刊》，2020

[3]裴闖，淺談公路小箱梁預(yù)制施工技術(shù)，《建筑·建材·裝飾期刊》，2018

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