高 峰

(山西晉宇路橋工程有限責(zé)任公司，山西 太原 030006)

0 前 言

在橋梁工程施工階段預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)具備一定的適用性以及操作性，并且施工效率高，能夠解決傳統(tǒng)加固技術(shù)存在的難點(diǎn)問(wèn)題，對(duì)提高工程項(xiàng)目的承載能力以及安全性有著積極的作用。對(duì)預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行分析，總結(jié)出科學(xué)有效的技術(shù)方案，以期對(duì)今后工程項(xiàng)目的開展能夠起到促進(jìn)作用。

1 工程概況

某橋梁總長(zhǎng)度為785 m，橋梁主跨尺寸為636 m，設(shè)計(jì)為單跨鋼桁梁懸索橋的形式，橋梁的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)后支連續(xù)T梁的形式。本次橋梁項(xiàng)目的主要維修范圍如下：①橋面板結(jié)構(gòu)的支座部分出現(xiàn)損壞的問(wèn)題，要及時(shí)更換或者維修處理；②該地區(qū)的地表防水結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重，需要及時(shí)維修防水結(jié)構(gòu)；③橋面排水部分損毀嚴(yán)重，要及時(shí)進(jìn)行泄水管的修復(fù)處理；④錨室、鞍室的除濕機(jī)損壞，需要維修才能滿足運(yùn)行要求；⑤伸縮縫要及時(shí)清理，同時(shí)還要維修止水帶的結(jié)構(gòu)；⑥主塔以及錨碇的混凝土結(jié)構(gòu)要進(jìn)行維修處理；⑦橋面鋪裝的部分結(jié)構(gòu)應(yīng)該維修處理；⑧加勁梁、纜索以及支座螺栓部位要及時(shí)進(jìn)行維修處理；⑨螺栓進(jìn)行更新調(diào)整，表面再次進(jìn)行防腐處理，修復(fù)損壞結(jié)構(gòu)。

2 預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的應(yīng)用

2.1 預(yù)應(yīng)力構(gòu)造措施

分析本次橋梁項(xiàng)目的實(shí)際情況，在橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要設(shè)置預(yù)應(yīng)力設(shè)施以促進(jìn)結(jié)構(gòu)承載性能的提升，保證加固性合格，主要措施如下。

錨固結(jié)構(gòu)選擇使用C50混凝土齒板制作，將錨固結(jié)構(gòu)、主梁部分存在的松散結(jié)構(gòu)清理處理，然后使用直徑22 mm的螺紋鋼筋插入到錨固段加固處理，插入深度尺寸為30 cm，鋼絞線則應(yīng)用直徑為14.52 mm的無(wú)黏結(jié)鋼絞線的形式，抗拉強(qiáng)度為1 860 MPa，抗拉應(yīng)力為1 131 MPa。通過(guò)單側(cè)張拉施工方法進(jìn)行鋼束張拉試驗(yàn)，同時(shí)在張拉一側(cè)、錨固一側(cè)需要預(yù)留50、10 mm的長(zhǎng)度，保證所有外露部分都進(jìn)行防腐、防銹的處理。應(yīng)用外徑尺寸為110 mm的PE管道制作預(yù)應(yīng)力鋼束，并且加入必要的黃油實(shí)施防腐蝕處理，預(yù)應(yīng)力鋼束的中心距離和加固下端距離為15 cm，錨具中間隔5 m就要設(shè)置抗震結(jié)構(gòu)，同時(shí)有防松脫設(shè)施[1]。

2.2 混凝土錨土塊的應(yīng)用

本次橋梁主要是混凝土進(jìn)行施工，所以表面粗糙度較高，預(yù)應(yīng)力加固前，需要及時(shí)打磨、鑿毛處理，達(dá)到表面光滑度、平整性的要求，打磨以及鑿毛處理環(huán)節(jié)，混凝土表面形成的泥石碎渣清理干凈，達(dá)到整潔度的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔施工，按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行橫向剪切處清理與打磨處理，合格后才能進(jìn)行其他結(jié)構(gòu)澆筑施工。

2.3 鋼錨塊的應(yīng)用

對(duì)于本次橋梁結(jié)構(gòu)的新舊部分應(yīng)該選擇應(yīng)用不同形式的鋼錨塊，可以使用摩擦力鋼錨塊或者剪力鍵錨塊。如果橋梁的投入運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng)，需要使用摩擦力鋼錨塊的形式，而新建設(shè)運(yùn)營(yíng)的橋梁項(xiàng)目，使用剪力鍵錨塊，鋼錨塊制作環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)標(biāo)記后合理設(shè)置，然后是混凝土鋪放，一般來(lái)說(shuō)混凝土存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易導(dǎo)致活性的丟失，然后利用鑿毛、濕潤(rùn)等方式促進(jìn)活性的提升，讓其可以融入到原有結(jié)構(gòu)內(nèi)。鑿毛處理結(jié)束后，混凝土表面還會(huì)存在較多的泥石碎渣材料，需要清理干凈，靜置一定時(shí)間后再濕潤(rùn)處理，保證混凝土濕度與活性達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。為了保證鋼錨塊與橋梁截面的黏合性合格，應(yīng)該植入鋼筋以達(dá)到加固的效果，具體螺栓標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 螺栓設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)

2.4 預(yù)應(yīng)力檢測(cè)

預(yù)應(yīng)力橋梁加固施工環(huán)節(jié)，其加固性能直接受到加固能力影響，由于該結(jié)構(gòu)防腐蝕施工難度較高，外部環(huán)境的干擾影響因素嚴(yán)重；此外，索張力小，并不能達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度的要求，并且錨具以及夾片要求高。索力是關(guān)鍵性因素，同時(shí)也是提升加固質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，索力檢測(cè)的方式，一般會(huì)測(cè)定磁通量，因?yàn)橥獠凯h(huán)境干擾會(huì)出現(xiàn)內(nèi)力、電流頻率的改變，此時(shí)可以確定索力參數(shù)，預(yù)應(yīng)力檢測(cè)時(shí)要結(jié)合不同工作條件、撓度、裂縫改變等方面確定[2]。

通過(guò)測(cè)定的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力張拉實(shí)施環(huán)節(jié)，主跨跨中截面壓應(yīng)力儲(chǔ)備較大，張拉預(yù)應(yīng)力施工達(dá)到加固的標(biāo)準(zhǔn)，主梁的斷面撓度會(huì)不斷變化，但是都能夠滿足安全性的要求，裂縫周邊部位應(yīng)力參數(shù)值變化是比較常見的，原有裂縫也沒有發(fā)生二次開裂的問(wèn)題，并未出現(xiàn)新的裂縫，所以效果較好。

3 預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在橋梁施工中的質(zhì)量控制

在橋梁工程項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)，為了提升加固工程的質(zhì)量需要按照預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的工藝方案，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行綜合管控，保證各個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)方案需求。

3.1 選擇和布置預(yù)應(yīng)力鋼絞線

橋梁工程中通過(guò)使用預(yù)應(yīng)力鋼絞線的形式，減少鋼材使用量，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線非常關(guān)鍵，綜合分析性能以及參數(shù)，鋼絞線長(zhǎng)度超過(guò)30 m，在合適的場(chǎng)地進(jìn)行下料，然后把彩條布直接鋪設(shè)到上部結(jié)構(gòu)，并且墊上方木，從而可以防止鋼絞線接觸地面，也能夠預(yù)防銹蝕等問(wèn)題。

3.2 安裝波紋管

嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)安裝波紋管，確定曲線坐標(biāo)參數(shù)，然后考慮到波紋管的底部情況，需要從一側(cè)彈出曲線，保證波紋管安裝質(zhì)量合格。波紋管固定環(huán)節(jié)，應(yīng)該使用鋼筋支架直接和箍筋焊接。波紋管安裝結(jié)束后，應(yīng)防止出現(xiàn)重復(fù)彎曲的問(wèn)題，否則將會(huì)出現(xiàn)開裂問(wèn)題。同時(shí)，保證曲線形狀質(zhì)量合格，達(dá)到安裝牢固的要求。為了有效預(yù)防出現(xiàn)破損缺陷，還要合理綁扎，確保施工符合工程要求。需要注意的是在安裝波紋管時(shí)，需要考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，如果存在松動(dòng)問(wèn)題則需要采取固定方法提升整體管道強(qiáng)度[3-4]。

3.3 設(shè)置灌漿孔

灌漿環(huán)節(jié)，最為主要的工作就是灌漿孔的設(shè)置。從實(shí)際情況分析，設(shè)置泌水孔道曲線的預(yù)應(yīng)力管道形式，灌漿施工質(zhì)量較高。從實(shí)際情況出發(fā)，很多情況下都會(huì)在一根梁上設(shè)置三個(gè)點(diǎn)，然后把灌漿孔設(shè)置到低位上，比較高的位置上設(shè)置泌水孔，從而保證灌漿孔實(shí)施環(huán)節(jié)可以利用泌水孔排出空氣、水。波紋管安裝完成后，通過(guò)鋼錐進(jìn)行波紋管鑿孔，上部需要設(shè)施海綿墊片、帶嘴塑料弧形壓板，利用鐵絲綁扎固定，塑料管和嘴連接。

3.4 混凝土澆筑

預(yù)應(yīng)力鋼束施工結(jié)束后，對(duì)于安裝好的各個(gè)部分進(jìn)行全面的復(fù)核檢查，確保和設(shè)計(jì)方案是完全一致的，然后才能進(jìn)行澆筑作業(yè)。在該環(huán)節(jié)，振搗環(huán)節(jié)不能讓振搗棒觸碰波紋管，可以選擇直徑較小的振動(dòng)棒施工，張拉端、梁、柱等節(jié)點(diǎn)，保證混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度合格，材料分布均勻性達(dá)標(biāo)，防止發(fā)生蜂窩等缺陷問(wèn)題，提高結(jié)構(gòu)的質(zhì)量性能。

3.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉

預(yù)應(yīng)力筋張拉施工環(huán)節(jié)，混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度的要求。在張拉施工作業(yè)前，應(yīng)該保證梁的側(cè)模先行拆除，可以有效地降低張拉力影響。按照逐層澆筑、逐層張拉的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，利用框架張拉施工的方式，每一層張拉都要選擇對(duì)稱的方式進(jìn)行。由于很多因素干擾，極易出現(xiàn)滑絲、斷裂等缺陷，影響預(yù)應(yīng)力張拉效果。在發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題后，及時(shí)停止張拉施工，檢查存在的原因然后進(jìn)行必要的處理。按照工程技術(shù)要求，做好張拉斷裂、滑絲數(shù)量的記錄和控制，如果超出規(guī)定要求，應(yīng)及時(shí)更換處理，并且檢查錨具部件的質(zhì)量，確保沒有任何質(zhì)量問(wèn)題之后，才能進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的施工[5]。

3.6 灌 漿

當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉結(jié)束后，需要立刻進(jìn)行預(yù)應(yīng)力孔道灌漿作業(yè)。一般情況下，灌漿作業(yè)不宜超過(guò)24 h。具體灌漿作業(yè)時(shí)需要根據(jù)灌漿工藝規(guī)范要求進(jìn)行，首先進(jìn)行下層孔道的灌漿施工，然后在進(jìn)行上層管道灌漿操作。灌漿時(shí)需要嚴(yán)格控制灌漿的壓力以及速度，按照實(shí)際情況做好加壓處理，為了提升灌漿質(zhì)量針對(duì)灌漿位置要進(jìn)行2 min的穩(wěn)壓處理。需要注意的是在灌漿施工階段，如果出現(xiàn)灌漿不通暢等現(xiàn)象，則需要按照工況需求做好調(diào)整，一般來(lái)說(shuō)，可以增加灌漿壓力，提升混凝土的流暢性。最為關(guān)鍵的是還需要控制好二次壓降的間隙時(shí)間，二次壓降時(shí)間宜控制在30～45 min，減少漿體下沉的情況出現(xiàn)。

4 結(jié) 論

預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的應(yīng)用是常見的橋梁結(jié)構(gòu)形式，可以完成橋梁的加固與維修施工，如果選擇使用預(yù)應(yīng)力束的形式，不會(huì)對(duì)外形產(chǎn)生任何影響，可以保證橋梁承載性能合格。本文基于橋梁工程實(shí)際情況，分析預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理和控制，提高橋梁的運(yùn)行性能和效果，為我國(guó)橋梁事業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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