市政桥梁预应力施工技术分析

市政桥梁预应力施工技术分析 本文关键词：预应力，桥梁，施工技术，市政，分析

市政桥梁预应力施工技术分析 本文简介：摘要：随着我国工程建设行业的迅速发展，市政交通基础设施建设水平，尤其是代表建筑施工领域最高技术水准的桥梁工程建设水平，已经走在了世界的前列。为了满足城市立体交通发展需要，桥梁工程施工正向着大跨径、轻量化方向发展，桥梁工程施工对预应力施工技术的依赖性也日益增加。和发达国家相比，我国的预应力施工技术起步

市政桥梁预应力施工技术分析 本文内容：

摘要：随着我国工程建设行业的迅速发展，市政交通基础设施建设水平，尤其是代表建筑施工领域最高技术水准的桥梁工程建设水平，已经走在了世界的前列。为了满足城市立体交通发展需要，桥梁工程施工正向着大跨径、轻量化方向发展，桥梁工程施工对预应力施工技术的依赖性也日益增加。和发达国家相比，我国的预应力施工技术起步较晚，但发展迅速，经过几十年的发展，我国的预应力施工技术及工程可靠性得到显著提升，但在部分施工细节方面还存在不少问题，这些问题严重影响了预应力桥梁结构的承载性能。因此，本文以预应力施工过程中的若干关键流程为研究切入点，就预应力桥梁施工技术细节进行详细分析，以期为今后的大跨径预应力桥梁施工提供参考和借鉴。

关键词：市政桥梁；预应力施工；技术分析

1引言

综合分析国内市政桥梁施工现状及技术水平，预应力施工依旧是市政桥梁施工过程中使用最广泛的施工技术之一。因此，若想提升市政桥梁的施工能力和技术，必须切实提升我国的市政桥梁预应力施工技术；此外，考虑到城市桥梁施工的局限和条件要求，应该尽可能避免满堂支架式的施工方式，最大程度提升装配式结构的施工比例，所以，在预应力施工方面，尤其要加强后张法预应力施工技术，其施工熟练度直接决定了市政桥梁的施工水平。

2市政桥梁工程预应力施工技术

国内最早成功将预应力施工技术应用到实际工程中是在上世纪90年代初期，和国外发达国家相比，我国的预应力施工技术出现的时间较晚，但发展速度较快，目前已完全具备大跨径预应力桥梁施工能力。随着城市交通基础设施不断升级和完善，预应力桥梁结构已经成为市政桥梁中最主要的桥型结构之一。由于预应力简支T型梁具备结构受力合理、便于工厂化预制等优势，在城市建设中得到广泛应用。根据预应力施工的先后顺序，可将施工过程划分为四个基本阶段，即：预应力钢绞线波纹管成型阶段、下料阶段、预应力钢绞线布设阶段、张拉及预应力梁端部封锚阶段。以下就这四个阶段展开分析：

2.1预应力梁钢绞线孔道设置阶段

2.1.1预应力简支T型梁结构，前期的预应力钢绞线孔道浇筑成型，直接决定了后期预应力张拉的质量及预应力损失的控制能力。因此，在具体孔道成型过程中，施工技术人员必须做好钢绞线外波纹管的成型和埋设，保证波纹管布设路径满足设计要求；2.1.2为了保证钢绞线孔道位置定位准确，波纹管布设完毕后，在混凝土浇筑前必须严格检查控制点的坐标位置，禁止直接绑扎定位，以确保后续预应力钢筋张拉的顺利进行。2.1.3在波纹管布设完毕后，对定位控制点的钢筋需采用焊接定位，如果是采用的绑扎固定，会造成连接节点处强度不足，导致后期混凝土浇筑过程中很容易使波纹管移位，从而破坏其定位位置，影响预应力梁整体受力；

2.2预应力梁钢绞线下料阶段

2.2.1为做好预应力混凝土梁钢绞线下料施工，必须再次检查波纹管定位情况，尤其是波纹管定位钢筋部位的焊接强度，防止混凝土在后期振捣过程中出现位移。2.2.2为了保证金属波纹管的质量，确保后续服役过程中能够很好地保护内部预应力钢绞线，必须仔细检查波纹管表面是否存在锈蚀，如果锈蚀超标，应当更换。2.2.3为了确保工程施工质量，施工人员还需要计算钢绞丝的长度，从而确保施工的精准。在安装钢绞丝时，安装人员要严格按照预应力曲线坐标来作为依据，要在梁钢筋上准确放好线，同时在梁箍筋上面焊接牢靠的架立筋。2.2.4预应力钢绞线曲线段弯起高度和纵向延伸长度控制容易出现偏差，故而还要确保把误差控制在合理的范围内；2.2.5为了保证混凝土浇筑质量，首先应该控制好浇筑混凝土的和易性和强度；在浇筑过程中，必须保证内部振捣均匀密实，尤其是在波纹管架设附近，为了防止混凝土骨料离析，可以选用尺寸较小的振捣棒，保证波纹管位置混凝土振捣密实均匀。

2.3预应力钢绞线穿束及张拉阶段

2.3.1在预应力T型简支混凝土梁浇筑完成后，应该在表面覆盖潮湿草帘及麻袋进行养护，养护时间14d以上，保证混凝土具备一定强度后，再进行预应力穿束及张拉施工。同其他施工阶段相比，预应力钢筋的穿束较为简单，由于在浇筑前已经根据设计点位布设了波纹管，在对金属波纹管进行最后的焊接操作后，便可进行预应力钢绞线穿束；2.3.2为了保证预应力张拉的质量，必须在波纹管两侧预留足够的张拉端。此外，预应力施工人员应妥善处理好波纹管、波纹管端口及锚固垫板附近的收尾工程，为预应力锚具预留足够的锚固位置，以防止后期封锚过程中出现严重的混凝土漏浆问题；2.3.3穿束完成后，应对两侧钢绞线对称张拉预应力，张拉预应力使用千斤顶设备，为了控制张拉力，应该在千斤顶上加设压力控制表，保证两端张拉力对称且不超过设计值；2.3.4张拉应力达到指定值后，开始放张封锚，进入下一阶段。预应力钢筋的穿束过程见图1。

2.4压浆和封锚

2.4.1在钢绞线张拉到既定应力值后，应该选用自密实型水泥砂浆进行锚端压浆操作。为了保证压浆顺利完成，必须先对锚固端孔道进行清理，清理完毕后，用干净的清水进行反复冲洗；2.4.2施工人员手持压浆设备进行端口压浆，压浆施工必须严格遵照施工规范进行，严格遵守“先下后上”的基本流程和顺序。除此以外，施工人员必须在压浆设备上加装带有阀门设备的短管，保证管内水泥浆能够在短时间内凝结硬化；2.4.3在压浆过程中，应该密切注意波纹管的预留长度，为后续的锚具加设提供条件，压浆完成后，应该选用墩头锚将预应力钢绞线锚固结实，并继续浇筑封锚混凝土，以保证锚具在长期的服役过程中不至于锈蚀或失效，确保预应力始终维持在较高水平，降低预应力的损失率。预应力钢绞线张拉完毕并锚固完成后，等待混凝土封锚前的情况，见图2。

3预应力梁施工中常见质量问题

预应力桥梁施工实践中仍然存在不少细节性的问题和弊病，以下进行详细分析和介绍：

3.1预应力钢绞线波纹管内部阻塞问题

预应力简支T型梁施工过程中，由于预应力钢绞线主要布设在T型梁的梁肋部位，其截面积较小，在布设及管内压浆过程中很容易出现波纹管内部阻塞问题，一旦出现波纹管阻塞问题将严重影响和干扰后续的预应力钢束传束及张拉进度，间接提高施工成本。混凝土梁内波纹管堵塞问题原因主要有以下两方面：3.1.1由于施工人员没有严格按照相关标准来进行施工的缘故，安装的波纹管接头容易松脱，甚至出现漏浆现象，继而产生堵塞问题；3.1.2某些项目为了赶工期，降低施工成本，在水泥没有完全凝固之前就进行抽芯工作，或者是没有及时抽芯而导致橡皮管断裂；

3.2预应力T型梁构件张拉前出现混凝土开裂问题

在预应力简支T梁浇筑施工过程中，由于混凝土先于预应力张拉浇筑，且浇筑完成后，必须保证混凝土强度达到一定等级后方能张拉预应力，若混凝土结构养护不到位，将大幅提升混凝土表面开裂的概率。导致混凝土结构开裂的主要原因如下：3.2.1某些施工地点昼夜环境温差较大，施工现场预应力T型梁构件一般采取户外养护方式，如果保温措施不到位，混凝土在早期强度形成过程中将出现严重的毛细裂缝；3.2.2部分施工单位缺乏科学合理的施工组织，没有将混凝土浇筑及养护施工过程安排在合适的季节。

3.3后张预应力结构张拉力控制不合理

预应力施工全过程中，施工技术含量最高同时也是施工难度最大的流程当属预应力张拉及张拉力控制阶段，若张拉控制不合格，将引起钢绞线张拉力失控，最终导致预应力梁承载力降低甚至完全失效。造成预应力张拉控制不合理的因素如下：3.3.1很多施工单位为了降低施工成本，节约施工时间，人为忽略张拉控制力过程，不重视预应力钢绞线的应变计伸长率控制和监测；3.3.2由于我国部分施工企业技术不够成熟，对于预应力控制仍然停留在经验控制阶段，严重影响了施工质量和进度，预应力控制失效及不合理的事故经常出现，给施工项目带来不小的损失。

4预应力施工过程中质量缺陷解决策略分析

通过上文分析，已基本明确了我国预应力施工过程中存在的普遍问题和弊病，现针对上述问题和弊病提出了针对性的解决策略和方法，以提升后续预应力混凝土梁施工技术的可靠性和施工质量。

4.1尽量防止波纹管内部阻塞及浇筑混凝土开裂问题

4.1.1在处置波纹管内部阻塞问题过程中，施工人员确定波纹管位置不能单纯依靠经验，必须依靠设计数据来精确定位波纹管走向，可选用超声波探测设备在混凝土外部精确定位内部波纹管的阻塞位置，确定位置后，选用钻孔设备对阻塞位置进行局部钻孔施工，在钻孔过程中，必须保证钻孔设备不会伤及预应力钢绞线，以防止出现预应力大幅度削减的灾难性后果；4.1.2必须做好内部水泥砂浆的清理工作，有效防止内部出现阻塞，从根本和源头上解决内部阻塞问题；4.1.3还应落实好混凝土的养护质量，尽量选择在合适的季节施工，延长拆模时间，做好保温措施，防止温差裂缝出现。

4.2加强对预应力施工细节的关注程度

施工细节直接决定了预应力结构的施工质量，作为预应力施工参与人员，必须严格落实施工规范，注重施工细节处理，保证施工质量达标。此外，在具体张拉过程中，应该严格密切关注钢绞线的伸长率和应力值，做好预应力控制工作，制定详细的预应力张拉控制方案，确保预应力张拉及后期封锚顺利完成。图3为当前主流的预应力张拉力控制设备及预应力施工全流程。

4.3预应力筋的张拉技术要点

4.3.1预应力筋的张拉工艺流程见图4。4.3.2张拉设备要求见表1。4.3.3电动油泵技术指标见表2。4.3.4梁的砼强度≥设计强度的90%以上才能开始展开张拉施工。4.3.5加强张拉施工班组质量控制和质量安全意识教育，保障施工质量及安全。

5结语

综上所述，对于预应力市政桥梁施工，为了保证其施工质量和结构后续承载及服役能力，必须严格落实好预应力施工的四个基本流程，加强预应力施工控制技术，重视预应力施工细节，以确保我国的预应力桥梁施工技术质量。

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作者：胡勇波