橋梁工程預(yù)應(yīng)力張拉施工關(guān)鍵技術(shù)分析

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摘要：橋梁工程的關(guān)鍵技術(shù)在于預(yù)應(yīng)力張拉施工。文章就預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)進(jìn)行全方面研究，著重分析預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工特征以及現(xiàn)今橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工存在的弊端，為后續(xù)提高橋梁施工水平提供理論保障和經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；預(yù)應(yīng)力張拉；施工技術(shù)

1工程概況

貴港至隆安高速公路C06合同段起訖里程是K155+380～K167+146，路線全長(zhǎng)11.766km。C06標(biāo)段位于南寧市武鳴區(qū)境內(nèi)，路線共經(jīng)1縣、1鎮(zhèn)、4村。全線主線共有橋梁8座，其中特大橋2座（六良特大橋、白馬香山河特大橋）、大橋4座、中橋2座；跨主線天橋2座。涵洞、通道30道，天馬停車(chē)區(qū)1座。全線填方數(shù)量約111.6萬(wàn)m3，挖方數(shù)量約131.8萬(wàn)m3。

2預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)

2.1選取設(shè)計(jì)模板

（1）底模選取。橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中，在選取設(shè)計(jì)模板的環(huán)節(jié)，模板的類(lèi)型一般有底模和側(cè)模2種，底模又包括一次性底模和多次使用底模，對(duì)應(yīng)的側(cè)模分為鋼鐵材質(zhì)模板、木料材質(zhì)模板和二者混合使用模板3種。不同的模板都有其對(duì)應(yīng)的性能特征，具體設(shè)計(jì)模式的選取要依據(jù)實(shí)際施工需求進(jìn)行。通常，一次性底模的優(yōu)勢(shì)在于能夠大大縮短施工時(shí)長(zhǎng)，加快施工進(jìn)度；不足在于其使用成本高，會(huì)超出工程預(yù)計(jì)費(fèi)用[1]。多次使用底模，顧名思義，就是指其能夠在施工過(guò)程中被多次循環(huán)使用，這在一定程度上減少了工程成本，但弊端在于會(huì)拉長(zhǎng)工程時(shí)限，施工時(shí)間加長(zhǎng)的同時(shí)會(huì)額外增加其他方面費(fèi)用支出。施工隊(duì)伍在進(jìn)行橋梁建設(shè)的整個(gè)過(guò)程中，要綜合考慮各方面因素，在了解施工場(chǎng)地的實(shí)際狀況和地質(zhì)氣候的前提下，擇優(yōu)選取合適的底模，一方面盡可能節(jié)約施工成本，另一方面也要保障工程的高質(zhì)量與高性能。針對(duì)工期比較緊張的工程，要想按時(shí)高質(zhì)量完成規(guī)定工程量，必須使用一次性底模施工；對(duì)于工期要求不高的施工隊(duì)，工程人員在保障工程高質(zhì)量的基礎(chǔ)上可以使用多次使用的底模，為施工方節(jié)約成本。（2）側(cè)模選取。側(cè)模材料的選取方式和底模選取大不相同，在選取側(cè)模材料時(shí)要先分析橋梁的梁型標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要分析橋梁工程中側(cè)模的周轉(zhuǎn)次數(shù)。通常情況下，要求橋梁施工過(guò)程最先使用鋼模，主要是因?yàn)殇撃＞哂性谑褂媚晗揲L(zhǎng)、不易變形、略微損壞的情況下還能夠反復(fù)使用和安裝拆除簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。但有利就有弊，鋼模的弊端在于其使用成本高。橋梁施工本身比較復(fù)雜，在使用鋼模的過(guò)程中會(huì)加大工作量，加長(zhǎng)工程期限[2]。需要注意的是，在鋼模安裝時(shí)，要做好保溫工作，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)對(duì)鋼模性能產(chǎn)生影響。除了鋼模，橋梁施工還會(huì)使用木質(zhì)模板，木模較鋼模的最大優(yōu)勢(shì)在于其使用成本低。木模通常在非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的橋梁工程中使用較多，由于木質(zhì)材料在高溫的影響下散熱不好，因此也要做好溫度控制工作。

2.2混凝土澆筑

除了選取橋梁模板材料，還需要進(jìn)行混凝土澆筑工作，具體的混凝土施工技術(shù)需要通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)。（1）混凝土原材料的組成搭配。一般而言，混凝土材料主要包括砂石、水泥和砂漿等，在選取混凝土原材料時(shí)，要格外留意施工要求，選取符合標(biāo)準(zhǔn)的材料。（2）調(diào)制混凝土材料配比?；炷敛牧现懈鞒煞值呐浔葢?yīng)嚴(yán)格按照施工的具體實(shí)際情況調(diào)制，以為施工隊(duì)伍提供符合實(shí)際需求的混凝土材料。（3）混凝土澆筑方式的選擇。橋梁混凝土澆筑的方式各式各樣，在澆筑混凝土?xí)r一定要結(jié)合實(shí)際工程要求，選擇恰當(dāng)?shù)臐仓绞?。混凝土的澆筑不是隨意將混凝土注入設(shè)計(jì)模板中，而是要按照施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范具體實(shí)施。（4）混凝土澆筑結(jié)束后立即振搗。要想避免混凝土澆筑過(guò)程中出現(xiàn)空洞現(xiàn)象，保障混凝土澆筑的規(guī)整均勻，需要進(jìn)行振搗。若在施工過(guò)程中出現(xiàn)一些不可控因素導(dǎo)致振搗工作無(wú)法正常進(jìn)行，就需要換取更具有可操作性的方式來(lái)保證混凝土澆筑的規(guī)整、均勻。

2.3穿束技術(shù)

混凝土澆筑工作完成之后，才可以進(jìn)行穿束工作。所謂穿束技術(shù)，指的是在橋梁孔道穩(wěn)定形成之后，依據(jù)孔道的實(shí)際長(zhǎng)度展開(kāi)穿入工作。若孔道的長(zhǎng)度非常長(zhǎng)，應(yīng)以編束穿孔的方式進(jìn)行，編束穿孔需要其他儀器來(lái)協(xié)助完成。穿束技術(shù)方式普遍分為以下2種：（1）在橋梁孔道沒(méi)有固定成型前就展開(kāi)鋼束工作，即把鋼束放入波紋管內(nèi)部；（2）在橋梁孔道固定成型之后，再放入鋼束。

2.4張拉方式

保障橋梁質(zhì)量的關(guān)鍵在于預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，預(yù)應(yīng)力的規(guī)格類(lèi)型越標(biāo)準(zhǔn)，橋梁質(zhì)量越優(yōu)越，因此橋梁工程預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)的選取及使用一定要符合國(guó)家建設(shè)施工標(biāo)準(zhǔn)。在張拉施工時(shí)，要依據(jù)實(shí)際工程需求選擇對(duì)應(yīng)張拉方式，通常張拉方式分為分段對(duì)稱(chēng)張拉和分批張拉2種[3]。使用張拉預(yù)應(yīng)力鋼束的前提是保障混凝土的強(qiáng)度及彈性模量完全達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)要求。鋼束預(yù)應(yīng)力是采取兩端對(duì)稱(chēng)型張拉，長(zhǎng)度為40m的橋梁張拉順序依次為N1、N3、N5、N2、N4號(hào)鋼束，具體如圖1所示。（1）對(duì)于30m和40m的小型橋梁張拉而言，其操作流程為0→0.12σcon→0.22σcon→張拉控制應(yīng)力σcon（含錨口摩阻損失）持荷6min錨固（自錨式千斤頂及低松弛鋼絞線張拉）。在熟練掌握預(yù)應(yīng)力張拉流程的基礎(chǔ)上，還要正確使用預(yù)應(yīng)力張拉方式，使用率最高的是雙控法，即借助控制應(yīng)力對(duì)橋梁進(jìn)行張拉，視鋼絞線的伸長(zhǎng)量為標(biāo)準(zhǔn)。需要注意的是，在測(cè)量鋼絞線伸長(zhǎng)量時(shí)，0→0.1σcon的伸長(zhǎng)量用推算的方式，不應(yīng)該實(shí)際去測(cè)量，推算結(jié)果和實(shí)際的伸長(zhǎng)量之間的誤差保持在±5%以?xún)?nèi)，一旦超出該誤差范圍，需要重新測(cè)量。（2）對(duì)于50m的T型橋梁張拉而言，操作流程為0→0.17σcon→0.32σcon→張拉控制應(yīng)力σcon（含錨口摩阻損失）持荷2min錨固（自錨式千斤頂及低松弛鋼絞線張拉）。50m的T型橋梁張拉技術(shù)類(lèi)似于上述的30m小型橋梁，都是采取雙控法進(jìn)行操作，同樣在測(cè)量鋼絞線伸長(zhǎng)量時(shí)，0→0.17σcon的伸長(zhǎng)量用推算的方式，不應(yīng)該實(shí)際去測(cè)量，推算結(jié)果和實(shí)際的伸長(zhǎng)量之間的誤差保持在±5%以?xún)?nèi)，若超出規(guī)定誤差范圍，需要仔細(xì)查明誤差來(lái)源并再次開(kāi)展張拉操作。（3）理論伸長(zhǎng)值的計(jì)算公式。橋梁工程預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉理論伸長(zhǎng)值的計(jì)算公式：式中：ΔL為預(yù)應(yīng)力理論伸長(zhǎng)值，cm；P為預(yù)應(yīng)力平均張拉力，N；L為預(yù)應(yīng)力張拉末尾的張拉力，N；Ay為預(yù)應(yīng)力鋼絞線的對(duì)稱(chēng)截面積，mm2；Es為預(yù)應(yīng)力彈性模量，MPa；k為孔道每米部分誤差對(duì)摩擦的影響系數(shù)；x為從張拉末尾到計(jì)算截面處的孔道長(zhǎng)度，m；μ為預(yù)應(yīng)力孔道壁的摩擦系數(shù)；θ為從張拉末尾到計(jì)算截面曲線孔道處的切線夾角，rad。（4）實(shí)際測(cè)量的伸長(zhǎng)值。實(shí)際測(cè)量值通常是采取推算的方式，而非直接進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，原因在于實(shí)際測(cè)量會(huì)對(duì)橋梁質(zhì)量本身造成影響。當(dāng)初始張拉值為10%σK時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，同時(shí)視鋼絞線張拉10%σK為初始預(yù)應(yīng)力，初級(jí)預(yù)應(yīng)力的伸長(zhǎng)值用理論伸長(zhǎng)值的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。（5）張拉工藝流程如圖2所示。橋梁施工建設(shè)有多種復(fù)雜的施工技術(shù)，特別是在進(jìn)行張拉的時(shí)候，一定要嚴(yán)格遵循施工方案開(kāi)展實(shí)際操作，以確保橋梁工程的高質(zhì)量。使用預(yù)應(yīng)力對(duì)橋梁進(jìn)行張拉的同時(shí)，還要對(duì)橋梁孔道采取壓漿操作，具體操作步驟：（1）確保水泥漿的量充足；（2）參考國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓漿操作，保障壓漿操作的順暢和準(zhǔn)確，對(duì)于連在一起的橋梁孔道，要著重進(jìn)行壓漿操作；（3）堵住壓漿成功的孔道，確保其不側(cè)漏。

3預(yù)應(yīng)力張拉施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)

要想確保橋梁工程的高質(zhì)量，應(yīng)做好預(yù)應(yīng)力張拉施工工作，完善預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)。一方面，確?；炷翉?qiáng)度符合國(guó)家工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，保證混凝土的材料高性能、搭配的高標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)的交通業(yè)發(fā)展越來(lái)越迅猛，人們對(duì)出行方式的需求變得多樣化，橋梁建設(shè)成為人們關(guān)心的熱點(diǎn)。為了強(qiáng)化橋梁施工質(zhì)量，需要相關(guān)企業(yè)不斷完善建設(shè)體系，更新建設(shè)管理制度，不斷引進(jìn)高科技手段，在節(jié)約國(guó)家資源成本的同時(shí)，強(qiáng)化我國(guó)橋梁質(zhì)量，為企業(yè)帶來(lái)便利，為國(guó)家創(chuàng)造財(cái)富，為人們的出行方式帶來(lái)助力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張耀永,王錫志.預(yù)應(yīng)力智能張拉施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用[J].工程與建設(shè),2015,29(2):260-262.

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作者：李高舉 單位：中交路建北方工程有限公司