1、市政路桥预应力施工技术应用分析摘要：当代社会高速发展，市政路桥质量和标准不断提高。随着市政路桥预应力技术的广泛使用，预应力技术应用问题的发生同时又严重影响了工程的施工质量。本文作者结合工程实践经验，主要介绍了当前市政路桥预应力技术的应用情况，针对实际工程板梁施工技术中的重点分析其应用，以保障工程施工质量，提高企业效益。 关键词：桥梁；预应力；板梁；先张法；混凝土 中图分类号：TU37 文献标识码： A 文章编号： 前言 随着社会经济的不断发展，其中对市政道路施工问题也越来越关注。在市政路桥施工中，应用最为普遍的是预应力技术，但过程需要从哪些方面入手，以使预应力技术质量控制做的更好，效果更佳，就
2、必须根据各道工序控制中容易引发的质量问题予以防范，从而确保预应力技术质量的控制，从而工程顺利而安全的完成。 1 市政路桥当前预应力技术的应用 1.1 受弯结构中的预应力技术 受弯结构中预应力技术的应用具有施工简单且高强度的特点，其中碳纤维于路桥建设工程中的使用十分普遍。碳纤维的盈利效益是由混凝土应变增量决定的，一旦初始应变大时，碳纤维应力较小的构件就会遭受破坏，要促使碳纤维强度的进一步发挥就会十分困难。所以，在碳纤维片材粘贴的过程中，可以对其施加预应力，这样碳纤维片材则会附有初始拉应力，碳纤维应力也会由此得以提高，避免了破坏现象的发生，有效的实现了高强度特点的发挥。 1.2 加固工程中预应力技
3、术的应用 路桥加固是通过现有路桥承载力的提高来实现的，而提高路桥承载力的方法主要是补强构件及改善结构性能，使其路桥的使用期限得以延长，最终促使对交通运输要求的满足。一般加固方式的使用有多种，如桥面结构受力体系的改变、桥体外预应力的加固、桥面补强层的加固等。实际运用中，可施加预应力于构件上，使构件的受拉区产生拉应力，这样构件在初弯矩时就会促使拉应变的减小，具有促使构件极限承载能力提高的作用，使加固钢筋的作用得以良好发挥。 1.3 预应力钢绞线的选择 目前国内预应力钢材的使用类型主要包括普通预应力钢绞线、低松弛钢绞线、矫直回火预应力钢丝、预应力钢筋等。其中，低松弛钢绞线是新一代预应力钢材，具有经济
4、、高效、实用且便于施工的特点，在使用过程中可满足建筑构件的轻薄与美观，因此广泛应用于高速公路、高架公路、大型桥梁等工程建设当中。对于预应力钢绞线的使用，对钢材的节省十分重要，其社会经济效益的显著性是其它类型的钢材所不能比拟的。值得注意的是，预应力钢材的选择应注重以下几个方面：钢绞线的几何参数、断裂荷载度、松散程度、表面状态等参数，对标准钢绞线的选择也应注意钢材的尺寸、品种规格及其松弛性和延伸率等。 1.4 预应力锚具的选择 预应力包括先张法和后张法两种，后张法中预应力混凝土对锚具的使用要求一般包括摩阻锚固与机械锚固两种。其中，机械锚固类锚具是在预应力钢材的端部通过机械加工而形成的具有工作条件的
5、锚固。此种类型的锚具通常应用于集束型高强钢丝和锚旋高强度粗钢筋当中，特别情况下也会在锚旋单根钢绞线中进行使用。它的特点是应力损失一般较小，且连接十分方便，在没灌浆之前，预应力可重复的张扣或放松。摩阻锚固类锚具有多种类型，广泛应用于工程当中，通过楔形锚具的利用使得预应力钢材拉紧从而促使锚旋作用的形成。其锚固力多样变化、吨位较大，穿索过程的进行十分便捷，这样应力损失较大，重复拉张或连接时就会显得比较麻烦。 2.板梁施工工艺流程 板梁的施工工艺流程为：钢筋制作绑扎清理模板刷隔离剂成型钢筋吊人工作台面铺设并张拉钢绞线组装模板浇注混凝土混凝土养护放张钢绞线将板梁吊运至存梁场。 3 板梁各分项工程的施工
6、某一工程的需要设置场地，并在中间设工作台座，两边预留堆梁场地。预制场台座采用 15cm 高的 C25 混凝土台座，台面铺 5mm 厚钢板，与预埋在台座混凝土中的角钢焊接固定。台座共设置 6 槽，将场地原地面经过 5%的掺灰处理后，填筑 20cm 厚的干压碎石，其上浇注 10cm 厚的C20 素混凝土。中横梁、传力梁、端横梁均按图纸施工，沿台座两侧在基础上预埋短钢筋，其上焊接小角钢，然后施工台座及台面，严格控制台面标高，确保钢绞线与传力梁中心在同一轴线上。另外，在张拉端设立1.8cm 厚、1.5m 高的钢隔板，以防钢绞线拉断伤人。在钢板上留出窗口便于张拉人员观察。主要机械设备有龙门吊 2 台，强
7、制式搅拌机 2 台，自动配料料斗 2 套，0.5t 翻斗车 4 台，8t 汽车吊 1 台，锅炉房 1 座，张拉设备 2 套，还有制作钢筋、模板需用的小型机械。 3.1 施加预应力 3.1.1 准备工作 钢筋及钢绞线经取样自检合格并报监理抽检合格方可进场。在工程施工时，常采用 75 高强度、低松弛钢绞线。钢绞线进场后做复试，将复试所得的弹性模量与合格证对比，若误差3% ，则取两者的平均值为计算弹性模量，算出钢绞线达到设计预应力值时的伸长。标定后的张拉设备应统一编号，固定使用，防止混用。仔细检查预应力锚具、夹具外观，应无裂痕，并按规定抽样做复试。锚具在使用前用塑料薄膜将锚环与夹片隔离开，以免夹片与
8、锚环咬合太紧不便于拆卸。 3.1.2 预应力筋的张拉 油泵试运转，检查有无漏油等异常现象，开始张拉。张拉顺序为： (1)张拉力从 0初应力 10%初应力 103%。张拉时，油泵要缓慢给油，张拉力施加速度应控制在 0.1MPa/s，使钢绞线内的拉力均匀增长。每次达到千斤顶的最大行程后要暂停几分钟，使钢绞线内部的应力传递均匀。 (2)当全部钢绞线达到初应力后，用白油漆做好标记，测量钢绞线的伸长值。 (3)补足或放松钢绞线的拉力至控制应力，测量、记录预应力筋的延伸量。实际伸长值与设计规定的理论计算值相对误差应在5%范围内。 (4)锚固预应力筋，千斤顶回油至零。锚固时，如果张拉端钢绞线的内缩量5mm，
9、应更换锚具。一定要真实、准确地做好张拉记录，张拉完成后，将张拉记录整理归档。 3.2 钢筋工程 钢筋的级别、直径、根数和间距均应符合设计要求，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。绑扎或焊接的钢筋网和钢筋骨架不得有变形、松脱和开焊，钢筋位置的偏差不得超过规范的要求。钢筋绑扎采用定型模具，制作好的钢筋在模内绑扎，然后将绑扎好的钢筋调入工作台面内，这样可以加快施工速度。由于板梁底部主筋较长，为保证顺直，在绑扎时两端挂线，并按间距做出标尺，随绑随量。 板梁钢筋保护层厚度必须保证。施工前，预制好与保护层厚度相同的砂浆垫块，用 22 号铅丝在钢筋骨架上每隔 1.5m 绑扎 1 块，垫块强度要与混凝土
10、的强度等级相等。绑扎前，垫块要在水中浸泡，放置时要错开，避免在一个截面内。支撑内模的钢筋马凳要保证高度一致，在内模下每 1m 放置 1 个，与底部钢筋绑牢。在绑扎过程中不允许踩碰钢绞线，防止发生断筋伤人事故。 3.3 模板工程 在安装之前，必须对模板和支架的强度、刚度和稳定性进行检验，其各项指标应满足设计规范的要求。模板与钢筋安装工作应同时配合进行，妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕安设。模板安装后，应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查，监理工程师签字确认后方可浇注混凝土。若模板变形超过允许偏差值，应及时纠正。模板采用 5mm 钢板制作。与混凝土接触的模板表面均应刷隔离剂，
11、尤其是内模，否则不仅会影响混凝土的感观，而且会给内模的拆除造成不便。无论是内模还是外模，组装完毕均应挂线校验。外模一定要固定好，保证在浇注混凝土时不变形。 板梁端部模板要仔细校验垂直度，端模下部用方木垫起。方木中间按设计的钢绞线的位置掏孔，以便穿钢绞线。浇注混凝土之前，用棉纱将孔堵严，防止漏浆。所有材料在指定的位置堆放，做好标志牌，注明批号、品种、规格、产地、检验是否合格等内容， 。所用的砂要过筛，石子要清洗。各道工序明确专职负责人，实行各道工序组长负责制。各类施工人员在施工前要经过考核持证上岗，同时施工人员必须认真熟悉图纸，掌握施工规范要求。 3.4 混凝土工程 为了满足工期的要求，使混凝土
12、尽快达到设计强度，施工中可以采用减水剂，如 FDN 一 5 速效减水早强剂可使混凝土的强度在 3d 左右达到100% 。混凝土采用机动翻斗车运输到现场，在运输过程中不能有离析现象。用小型龙门吊起吊漏斗到工作面布料，直接送人模内。混凝土采取一次性浇注的方法。待底板混凝土振捣密实抹平后安装充气胶囊，然后浇注腹板和顶板混凝土。 浇注时，应从一端呈台阶状循序向另一端进展。为避免梁端产生不密实现象，快到端部时，应改为从另一端向相反方向投料。每层下料的厚度30cm。混凝土浇注必须连续施工，不能间断时间过长。应有备用机械和设备，以避免突发的机械、机具故障而停工。 混凝土振捣时一定注意不要触碰钢绞线，以防发生
13、断筋伤人事故；振捣不能触及充气胶囊，防止出现穿孔漏气现象。混凝土的试块留置为每片梁 3 组，100mm100mm100mm 试块 2 组，150mm150mm150mm 试块 1 组，其中 1 组 100mm100mm100mm 的试块由试验室在 3d 后试压，其余送混凝土试验室检测校核。表面混凝土收水后，立即用无纺土工布覆盖洒水养护，并由专人负责混凝土的养护工作，保持土工布始终湿润。3.5 反拱度 反拱度值在多数设计图中并未给出，主要是因为影响因素较多。为了施工控制方便，最好能给出一个参考值。影响反拱度的因素有放张时混凝土强度值、钢绞线实际标高、张拉应力的实际值、混凝土截面的实际尺寸等。 3
14、.6 放张钢绞线 放张钢绞线这道工序既有安全性要求，又有质量要求。既不得使钢绞线断裂，也不能破坏混凝土边角。混凝土强度达到设计强度的 90%时便可进行放张，放张一定要在拆模后进行。放张应均匀，不得骤然放松。如在采用整体放张法时，可由两台 120 t 千斤顶代替砂箱。放张完成后，用砂轮锯将钢绞线贴根部割断，切断顺序为先固定端、后张拉端。在钢绞线断头涂上防锈漆，即可将板梁吊运至存粱场。 4 板梁的存放及拱度检测 将空心板梁用两台 60t 龙门吊移至存梁场，在两端支座中心线下放置枕木垫块。可堆放 3 层，时间60d。在转运过程中，对空心板梁施加一个正弯矩。存梁场基础应坚实，可在支座处夯填一定深度的碎石、灌水泥砂浆，上面浇注混凝土。板粱放于存粱场后，用水准仪在距梁底10cm 处打一条水平线，量取两端及中间 3 点，算出板粱的拱度，拱度应1.5cm。 结语 在公路桥梁建设中，先张法预应力钢绞线混凝土空心板梁以其造价低、施工方便、可以工厂化生产等优点而得到了广泛应用。所以，应充分关注施工过程中预应力技术的使用情况，对存在的问题进行及时的处理，并通过进一步实践与应用促使其技术的发展与改善，从而保障路桥工程的建设与运营。
