市政桥梁工程中预应力张拉施工的关键技术研究

2021-04-03邢耀飞

建筑与装饰 2021年2期

邢耀飞

温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司浙江温州 325000

引言

随着我国经济水平的发展和基础交通设施的不断完善，城市桥梁工程的建设步伐日益加快，桥梁结构的质量控制也更加严格。市政桥梁工程施工中如果采用多跨连续结构，可能同时存在负弯矩和正弯矩，导致桥柱稳定性差。为了提高桥梁结构的整体稳定性，提高桥梁的承载力，延长桥梁的使用寿命，工程中大多采用预应力技术对桥梁结构进行加固。桥梁预应力张拉方案设计不合理，往往会造成桥梁施工质量下降、工期延误等问题，可能会造成严重的人员伤亡和经济损失[1]。

1 预应力技术的基本概念

所谓预应力张拉技术，就是预先将拉力附加在构件上，构件因拉应力而变形，然后承受来自钢结构的荷载。一般来说，进行预应力张拉作业所需的构件包括钢绞线或预应力筋、锚塞、锚环和垫板等。

2 支持项目概述

本论文支持的项目是一个市政桥梁项目。桥址属于低侵蚀中山地貌，地形不均匀，冲沟发育。桥址内中线地面标高1 010.0 ～ 1 060.0 m，最大相对高差50m，交通条件较差。该桥交叉角90°，桥长187米，桥型布置为6×30m预应力混凝土箱梁。桥梁各跨线呈放射状布置，施工采用预应力张拉技术。桥梁地层信息显示存在溶洞，溶洞顶板较薄，在荷载作用下易发生坍塌等灾害。桥梁设计采用桩基穿越溶洞，使桩基位于较好的持力层上[2]。

3 预应力张拉施工的关键技术

（1）预应力钢绞线的绑扎和穿束。市政桥梁工程中，在绑扎和穿入预应力钢绞线之前，施工人员首先需要检查相应的施工材料，以确保施工材料的质量符合桥梁施工的质量标准。在施工过程中，施工人员需要分两步进行混凝土箱梁的加固工作。首先，施工人员需要安装市政桥梁的底膜，然后用钢筋绑扎桥梁的腹板和底板，然后在桥梁的腹板和底板上浇筑混凝土。混凝土浇筑完成后，我们可以开始安装翼板和屋顶底模。在安装过程中，我们需要合理地捆绑翼板和屋顶钢筋。同时，在钢筋绑扎过程中，工人需要对钢筋的预应力孔道进行加固。常用的加固方法是通过轨道钢筋对预应力孔道进行加固。

在埋设波纹管和预应力钢绞线的过程中，施工技术人员应仔细检查相应的波纹管，避免损坏的波纹管埋在桥梁混凝土中。同时，在钢筋焊接过程中，施工人员需要妥善保护波纹管，避免钢筋焊接过程中产生的火花对波纹管造成损坏。通常可以在波纹管上方放置湿纸壳板，有效避免火花对波纹管造成损坏。另外，如果施工过程中出现沟槽，施工人员应立即采取相应措施进行弥补。同时，在施工过程中，施工人员也需要严格控制定位钢筋的间距，通常需要保持在50厘米左右。桥梁施工中的混凝土浇筑作业完成后，施工方需要在浇筑后的第三天进行穿梁作业。通常在穿梁作业中，施工方需要在穿梁孔周围预留一根长度约为100cm的钢绞线，以便更好地进行穿梁过程中的张拉工作[3]。

（2）混凝土的浇筑和养护。在市政桥梁工程的混凝土浇筑和养护过程中，施工方通常可以使用内置振动器浇筑箱梁混凝土。同时，在施工过程中，每层浇筑完成后，施工人员需要使用内置振动器进行二次加工，在进行混凝土浇筑操作之前，需要仔细检查桥梁施工中的模板和钢筋。如果在检查中发现波纹管损坏，施工人员应立即用胶带密封波纹管，以确保混凝土浇筑施工时砂浆不会灌入波纹管。混凝土浇筑施工完成后，现场验收人员也需要对混凝土浇筑作业进行验收，确保浇筑施工达到相应的工程质量要求后，才能进行后续施工。

在混凝土浇筑过程中，施工人员通常采用水平倾斜分层浇筑的方法，可以严格控制混凝土的浇筑厚度，保持混凝土的浇筑厚度在30cm左右。此外，在浇筑过程中，施工人员应利用龙门吊的配料斗进行前后两班纵向作业，以控制混凝土浇筑过程中上下两层之间的距离。混凝土浇筑作业完成后，现场监理工程师可在确保混凝土表面初步凝结后，通知施工方进行侧贴膜施工。在施工中，土工布主要覆盖在混凝土的顶部，这样混凝土就可以得到很好的维护。

（3）预应力张拉施工。市政桥梁工程预应力张拉施工中，施工方应首先检查桥梁箱梁的混凝土强度，确保混凝土强度达到工程设计强度的90%，然后才能进行钢绞线张拉施工。在张拉钢绞线施工过程中，施工人员需要清理隧道及其附近的杂物，以避免隧道内残留水质和杂物。同时，要清除隧道内的混凝土残渣和焊渣[4]。

钢绞线张拉过程中，需要分段施工。在腹板底板前张拉时，必须同时对称于钢绞线两端，然后检查千斤顶和孔轴的位置，确保钢绞线的位置能连成一条直线。同时，施工中需要控制钢绞线初应力的设计值。当钢绞线的初应力达到设计控制值的10%时，不仅要检查钢绞线的滑移，还要测量钢绞线的伸长量。