王建強(qiáng)

（東盛生態(tài)科技股份有限公司，山東 濰坊 261061）

現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁工程建設(shè)中的應(yīng)用較為常見(jiàn)，其結(jié)構(gòu)要求比較嚴(yán)格，施工方法相對(duì)靈活，且具有跨度大、結(jié)構(gòu)剛性大、抗震能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可以較好地提升梁體穩(wěn)定性，并規(guī)避混凝土位置錯(cuò)亂情況的發(fā)生，有效保障橋梁工程的整體質(zhì)量，延長(zhǎng)橋梁工程的使用壽命。本文結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 工程概況

某市南北通行主干道市政橋梁長(zhǎng)約200m，其主線橋、各匝道橋的上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)橋梁，下部橋墩部分則為柱式花瓶墩，連續(xù)橋梁支架結(jié)構(gòu)為碗扣支架。施工工藝流程為：基礎(chǔ)處理→底模、側(cè)模安裝→支架預(yù)壓、支架沉降位移觀測(cè)、底板高程調(diào)整→支座安裝→預(yù)應(yīng)力筋穿束→澆筑底板、腹板混凝土→混凝土養(yǎng)生→安裝箱室內(nèi)?！惭b頂板、翼板鋼筋及翼板側(cè)模→澆筑頂板和翼板混凝土→混凝土養(yǎng)生→預(yù)應(yīng)力張拉→灌漿、封錨→混凝土養(yǎng)生→拆除支架、底模、側(cè)模和內(nèi)模。

2 施工工藝的具體應(yīng)用

2.1 基礎(chǔ)施工

在施工前需做好地基處理工作，由于地基土質(zhì)的強(qiáng)弱對(duì)施工穩(wěn)定性和安全性具有關(guān)鍵影響，當(dāng)土質(zhì)較松散或者土質(zhì)密實(shí)度不均勻時(shí)會(huì)導(dǎo)致地基沉降問(wèn)題的出現(xiàn)，增加公路橋梁的安全隱患。對(duì)此，施工人員施工前需對(duì)施工場(chǎng)地地基土質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，確定土質(zhì)性質(zhì)后采取措施進(jìn)行平整處理，對(duì)支架搭設(shè)位置進(jìn)行加固。對(duì)地基表面進(jìn)行清理，對(duì)淤泥部分和軟入部分進(jìn)行清除，使用厚石渣進(jìn)行填充，并利用壓路機(jī)來(lái)回重復(fù)作業(yè)確保地基壓實(shí)緊密，再將砂礫土均勻鋪填其上進(jìn)行碾壓壓實(shí)，確保壓實(shí)度達(dá)到95%可有效防止地基沉降問(wèn)題的出現(xiàn)。

2.2 支架搭設(shè)

要先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行徹底性地清理，并對(duì)各個(gè)材料的數(shù)量、規(guī)格、質(zhì)量等進(jìn)行檢查，明確支架位置，并進(jìn)行防線處理。然后，安裝支架，采用碗扣支架形式，根據(jù)對(duì)箱梁面積、重量、高程等數(shù)據(jù)的掌握和對(duì)箱梁荷載分布的分析，選擇合適的支架立桿尺寸，對(duì)于橫向立桿每間隔四排設(shè)置一道剪刀撐，對(duì)于縱向立桿每間隔六排設(shè)置一道剪刀撐。為方便支架的搭設(shè)，可以依照施工設(shè)計(jì)圖紙沿著橋梁的縱向鋪設(shè)支墊鋼板，若高度存在差距則使用可調(diào)頂托進(jìn)行調(diào)整。完成支架底模的鋪設(shè)作業(yè)后，對(duì)箱梁底模邊角位置以及梁體橫斷面進(jìn)行測(cè)放定位，要點(diǎn)是底模的立?？刂?，計(jì)算底模標(biāo)高并進(jìn)行調(diào)整后立側(cè)模和翼板底模，各模板在拼接時(shí)需注意接縫方式的選擇，底板需要壓在側(cè)板之下，采用水平縫形式，且底板在安裝時(shí)從橋面中間按照順橋方向依次向兩側(cè)進(jìn)行，側(cè)板為橫向鋪設(shè)，而圓弧側(cè)板與翼板則選擇垂直縫接縫方式。

2.3 沉降位移觀測(cè)

對(duì)支架進(jìn)行沉降位移觀測(cè)的主要目的是掌握支架受到荷載力后的彈性變形情況，根據(jù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的分析計(jì)算合適的預(yù)拱度，并確保拆卸支架后的箱梁標(biāo)高能夠符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。支架預(yù)壓是進(jìn)行沉降位移觀測(cè)的前提，主要對(duì)兩個(gè)部分進(jìn)行預(yù)壓，一個(gè)是箱形部分的底模，一個(gè)是箱形部分的支架，由于相關(guān)規(guī)定要求預(yù)壓重量不能低于箱梁結(jié)構(gòu)自重，因而預(yù)壓荷載選擇為其結(jié)構(gòu)自重的130%，所使用的預(yù)壓材料結(jié)合實(shí)際情況選擇最便捷的一種，如水箱、編織袋裝砂、鋼材等，準(zhǔn)備好預(yù)壓材料后，根據(jù)箱梁結(jié)構(gòu)自重分布圖確定合適的預(yù)壓高度，將預(yù)壓材料按照相應(yīng)高度堆積，然后再進(jìn)行沉降位移觀測(cè)。由于沉降位移數(shù)據(jù)測(cè)定的精準(zhǔn)要求度較高，一旦出現(xiàn)較大偏差，就會(huì)影響支架施工質(zhì)量，為此則在底板橫向布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)預(yù)壓材料堆積以及移除后的回彈值變化情況進(jìn)行觀測(cè)并記錄，同時(shí)也要根據(jù)不同的加載級(jí)別進(jìn)行觀測(cè)，以25%為間隔級(jí)數(shù)，每個(gè)級(jí)別測(cè)定時(shí)長(zhǎng)為3h，做好原始標(biāo)高以及每級(jí)測(cè)試時(shí)的回彈值，當(dāng)預(yù)壓荷載加載到100%后且持續(xù)24h未發(fā)生明顯的觀測(cè)數(shù)據(jù)變化，則可以確定支架沉降到位，支架結(jié)構(gòu)足夠穩(wěn)定，之后將預(yù)壓荷載進(jìn)行卸載處理。

2.4 主梁鋼筋安裝

在確定支架預(yù)壓符合標(biāo)準(zhǔn)后安裝主梁地鋼筋，并結(jié)合圖紙來(lái)明確底模鋼筋尺寸和位置，然后進(jìn)行綁扎鋼筋。綁扎時(shí)，需要注意鋼筋之間的間隔距離，調(diào)整到合適位置，避免影響混凝土的澆筑厚度，其中主筋連接需把握好綁扎的牢固性，保證鋼筋綁扎符合相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范。當(dāng)腹板與鋼筋綁扎的高度超過(guò)首次混凝土澆筑高度，使用預(yù)制好的混凝土墊塊將各模板分離開(kāi)來(lái)，包括底板、腹板和橫隔板等，其中底板墊塊在布設(shè)過(guò)程中需將間距控制在50cm×50cm，腹板為100cm×100cm。對(duì)鋼模板進(jìn)行打磨并涂刷脫膜劑后再將其安裝在端頭位置，這樣可以確保模板和模板之間形成緊密的連接，提高其連接穩(wěn)固性避免發(fā)生移動(dòng)。另外，在對(duì)主梁鋼筋進(jìn)行安裝的同時(shí)也要重視預(yù)應(yīng)力管道的安裝，確定其位置的合理性。

2.5 預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料與穿束

橋梁工程現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料與穿束是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，對(duì)施工質(zhì)量有很大的影響。

（1）要確定預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料與穿束的用料長(zhǎng)度，根據(jù)一定的計(jì)算公司進(jìn)行計(jì)算，需要注意的是，拉伸方法不同其計(jì)算方法也存在差異，其中兩端拉伸方式下的用料長(zhǎng)度計(jì)算公式為：

L兩端拉伸=孔道長(zhǎng)度+2×（工作錨厚度+穿心式千斤頂長(zhǎng)度+夾片式工具錨厚度+預(yù)留工作長(zhǎng)度）

一端拉伸方式下的用料長(zhǎng)度計(jì)算公式為：

L一端拉伸=孔道長(zhǎng)度+工作錨厚度+穿心式千斤頂長(zhǎng)度+夾片式工作錨厚度+預(yù)留工作長(zhǎng)度

（2）在確定用料長(zhǎng)度后，對(duì)其進(jìn)行裁切，所使用的器械為砂輪切割機(jī)，將方木或彩布條置于鋼絞線下方位置，確保下料場(chǎng)地足夠平整，并防止鋼絞線接觸地面后再進(jìn)行裁切作業(yè)，目的是避免鋼絞線因摩擦而出現(xiàn)生銹現(xiàn)象，影響其材料性能。裁切過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)一些誤差，為避免出現(xiàn)安全隱患一般需將這種誤差控制在-50～100mm范圍內(nèi)，最好將其有序盤卷在籠里，緩慢拔除依次進(jìn)行裁切，保證鋼絞線的裁切質(zhì)量滿足施工需要。

另外，選擇合適的鋼絞線固定方式，在鋼束內(nèi)做好標(biāo)記，使用20#鐵絲對(duì)鋼絞線進(jìn)行固定，長(zhǎng)度為1.0～1.5m，綁扎鋼絞線使其保持橫向平行。綁扎過(guò)程中，還要注意鋼絞線的松緊度應(yīng)是一致的，相互之間做到有序梳理，并在施工前對(duì)孔道進(jìn)行仔細(xì)清理。

2.6 預(yù)應(yīng)力筋張拉

預(yù)應(yīng)力筋張拉要遵循“同步、對(duì)稱及偏心荷載小”的基本原則，即在實(shí)踐過(guò)程中要縱向、豎向相接同步進(jìn)行，對(duì)于縱向頂板和腹板束張拉時(shí)，依照下至上、左對(duì)右的順序，并先對(duì)與橫截面形心相近的鋼束進(jìn)行張拉。為確保張拉質(zhì)量，需確定張拉控制應(yīng)力，通過(guò)以下公式計(jì)算：

式中，Ny為預(yù)應(yīng)力筋張拉力；N為同時(shí)進(jìn)行張拉的預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)；?k為預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力；Ag為鋼絞線的截面積。

獲得符合設(shè)計(jì)規(guī)定值的張拉控制應(yīng)力。同時(shí)，根據(jù)橋梁梁體的具體設(shè)計(jì)需要，明確控制應(yīng)力和伸長(zhǎng)值，也就是實(shí)際伸長(zhǎng)值和理論伸長(zhǎng)值地指標(biāo)，預(yù)應(yīng)力筋張拉實(shí)際伸長(zhǎng)值確定時(shí)，如果將其出應(yīng)力調(diào)整到最大地張拉應(yīng)力之間的伸長(zhǎng)值（ΔL1）與初應(yīng)力以下的推算伸長(zhǎng)值（ΔL2）進(jìn)行相加計(jì)算而得，計(jì)算公式為：

將計(jì)算所得結(jié)果和實(shí)際測(cè)量的伸長(zhǎng)量數(shù)值進(jìn)行對(duì)比后確保與施工要求相符，誤差一般在-6%～6%。理論伸長(zhǎng)值計(jì)算公式為：

式中，Pp為張拉力；L為預(yù)應(yīng)力筋長(zhǎng)度；Ep為預(yù)應(yīng)力筋彈性模量；Ap為預(yù)應(yīng)力筋截面面積。

張拉控制是施工中常見(jiàn)的一種問(wèn)題，這一環(huán)節(jié)的施工需要保障應(yīng)力符合規(guī)定值而實(shí)際伸長(zhǎng)值和理論伸長(zhǎng)之間的差距比較大，從而無(wú)法對(duì)預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量進(jìn)行控制保障，最終導(dǎo)致橋梁工程施工質(zhì)量不受控制。所以，在進(jìn)行理論伸長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)，要采用實(shí)際測(cè)定值對(duì)預(yù)應(yīng)力筋彈性進(jìn)行計(jì)算，避免對(duì)伸長(zhǎng)值的影響。另外，還要對(duì)所有的鋼絞線和整束張拉的受力一致，并形成工程統(tǒng)一的伸長(zhǎng)量，以這種方式對(duì)鋼絞線進(jìn)行張拉處理，此時(shí)，預(yù)張拉數(shù)值需低于初張拉，所使用的工具是單頂。當(dāng)張拉設(shè)備在施工操作中發(fā)生了碰撞也可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際伸長(zhǎng)值和理論伸長(zhǎng)值的差異，為此在實(shí)際施工操作中需合理控制相關(guān)設(shè)備的使用頻次，同時(shí)，還要對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行定期的檢查校對(duì)，保障張拉工作的順利開(kāi)展。

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋拉施工時(shí)，要從2方面著手。

（1）在張拉施工前，先做好準(zhǔn)備工作，分別計(jì)算張拉力噸位與壓力表讀數(shù)的相關(guān)性、鋼絞線的彈性模量、箱梁混凝土強(qiáng)度，均依照橋梁工程實(shí)際要求進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。同時(shí)，對(duì)油泵儲(chǔ)油量、波紋管成孔、鋼絞線束、梁體施工質(zhì)量、混凝土強(qiáng)度、錨墊板混凝土密實(shí)度等進(jìn)行檢查，確保其滿足施工需要。

（2）做好張拉施工操作。按照0→初應(yīng)力（10%σcon）→100%σcon（持荷10～15min）→錨固的程序?qū)︻A(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉，充分考慮到所用構(gòu)件的規(guī)格類型以及張拉錨固體系。在張拉過(guò)程中，兩端位置需保持對(duì)稱，依次按照相應(yīng)的等級(jí)增加拉力和引伸量，確保兩端一致，當(dāng)存在較大差異時(shí)，分別對(duì)兩端的加壓速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，如果鋼絞線的長(zhǎng)度超過(guò)了80m，需要結(jié)合實(shí)際情況增加持荷時(shí)長(zhǎng)。為保證引伸量測(cè)量的準(zhǔn)確性，既需要對(duì)鋼絞線尾端進(jìn)行平整打磨并突出標(biāo)識(shí)，也需要測(cè)量平面和錨墊板的間距，從而更好地控制張拉應(yīng)力值。

在張拉操作施工中需要把握3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，才能保證其施工質(zhì)量。一是張拉順序，按照“均勻?qū)ΨQ、偏心荷載小”的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行張拉，依照相應(yīng)程度進(jìn)行施工，避免發(fā)生側(cè)彎、混凝土變形等問(wèn)題的出現(xiàn)。二是張拉安全，除了要保證在場(chǎng)施工人員及周圍環(huán)境人員安全外，也要確保張拉施工過(guò)程中的安全性，如可以安排專門的安全技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)工與指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全問(wèn)題并及時(shí)糾正處理。三是張拉質(zhì)量，進(jìn)行張拉施工時(shí)要保證施工工藝應(yīng)用合理性，保證千斤頂、工具錨板和限位板等處于同軸，并在張拉應(yīng)力控制平穩(wěn)后及時(shí)采取錨固施工。

2.7 孔道壓漿

在孔道壓漿施工中利用智能壓降設(shè)備進(jìn)行壓漿處理，在進(jìn)行施工時(shí)，以施工要求為標(biāo)準(zhǔn)，壓漿的材料要選擇C50微膨脹水泥漿，施工時(shí)間選擇在完成預(yù)應(yīng)力筋張拉1d或2d后進(jìn)行。在進(jìn)行孔道壓漿前，先對(duì)露在表面的鋼絞線、錨板等利用收縮水泥進(jìn)行包裹封錨處理，并對(duì)孔道進(jìn)行清整，如果掃除不干凈則需要使用洗滌劑進(jìn)行清洗，之后用壓縮空氣機(jī)吹干，確保壓漿管道的暢通，滿足施工需要。壓漿施工一般將壓降口設(shè)置在較低的位置，按照從上至下的順序進(jìn)行施工。所使用的水泥漿在壓入孔道前需進(jìn)行均勻攪拌，通常時(shí)長(zhǎng)為40min作用，將攪拌好的水泥漿再使用篩網(wǎng)過(guò)濾后才可以投入施工，其中篩網(wǎng)的大小不能超過(guò)3mm×3mm。

孔道壓漿施工中較為常見(jiàn)的問(wèn)題是孔道不通暢、注漿不密實(shí)，導(dǎo)致這些問(wèn)題出現(xiàn)的原因很大程度上取決于人為因素的影響，如澆筑混凝土?xí)r，未將塑料襯管置入波紋管；曲線孔道注漿時(shí)，未按照既定規(guī)范順序；先穿鋼絞線時(shí)在柬道部分施工中未控制好力度和速度而導(dǎo)致波紋管的開(kāi)裂和堵塞；孔道連續(xù)注漿未合理把控速度而形成堵塞等都是操作過(guò)程中易于出現(xiàn)的情況，對(duì)孔道壓漿質(zhì)量造成影響。對(duì)于這一問(wèn)題的處理，要求施工人員重視孔道注漿前的沖洗和檢查，確?？椎理槙车那疤嵯略匍_(kāi)展后續(xù)施工。

2.8 封錨

封錨施工在孔道壓漿后進(jìn)行，混凝土的選擇要和橋梁梁體混凝土保持一致，先把錨具、錨墊上的灰漿清理干凈，以此來(lái)避免錨圈、墊板銜接的位置發(fā)生水分的滲漏問(wèn)題，或者是在現(xiàn)接縫隙的位置灌入環(huán)氧樹脂砂漿，然后拆除摸具，并清理掉端頭位置表層的鑿毛，確?；炷料嘟硬糠肿銐蚓o密。另外，對(duì)于端頭模和張拉槽口模采用與箱梁結(jié)構(gòu)相同類型的混凝土澆筑，在澆筑之前覆蓋鋼筋網(wǎng)，澆筑后也進(jìn)行搗實(shí)處理，確保其密實(shí)度符合標(biāo)準(zhǔn)。之后，對(duì)其表層適量灑水進(jìn)行養(yǎng)生處理，當(dāng)其強(qiáng)度達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)后可以將模板拆除。完成養(yǎng)生處理后，也需對(duì)新舊混凝土的交接縫進(jìn)行防水作業(yè)，同樣采用環(huán)氧樹脂砂漿材料。

3 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)階段的市政橋梁建設(shè)施工中，現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)得到了非常廣泛的應(yīng)用，這一技術(shù)和其他技術(shù)相比來(lái)說(shuō)，橋梁的承載力得到了很好的提升，并且還保障了橋梁的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性，提高了橋梁的使用壽命，符合市政橋梁施工質(zhì)量的需要。在具體施工中，應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工順序和施工標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展施工，注意技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵要點(diǎn)，做好橋梁建設(shè)工作，推動(dòng)城市化基礎(chǔ)設(shè)施的完善發(fā)展。