论文部分内容阅读
摘要：随着经济的快速发展，工程项目数量日渐增多，尤其是桥梁工程。预应力技术是目前桥梁施工领域应用最广泛、最有发展潜力的技术。桥梁工程的施工质量如何，在很大程度上取决于施工技术及施工工艺。为了探讨预应力技术在桥梁施工中的应用价值，本文以杭州某大桥工程为例，分析了后张预应力技术的应用情况，以期为施工人员提供合理的施工指导。
关键词：预应力技术；桥梁施工；应用
引言
预应力技术主要有两方面，分别为先张拉、后张拉[1]。与先张法预应力相比，后张法预应力可曲线配筋，不需使用永久性张拉台座，且所用的张拉设备较简单，施工方便。在一些大型预应力混凝土结构施工中，大多采用后张法预应力，由于该方式的正弯矩小、桥面接缝不多，故行车舒适、刚度高、整体性强、耐久耐震、养护方便，许多桥梁施工都采用后张法预应力。本文主要以杭州某大桥的为例，对后张法预应力技术的具体应用进行了探讨。
1.后张法预应力技术的施工工艺分析
1.1材料检验与试验
预应力施工较特殊，故应对其材料进行必要的检验与试验。对于钢绞线，应成批验收，每一批钢绞线应同规格、同批号、同生产工艺，且任何一批质量应≤60吨。从中选出3盘，对其表面质量、捻距及力学性能进行相关的试验。锚具进场时，也要进行相应的检验。先对其外观进行检查，确认合格后再从每一批中抽取5%锚具，检查其夹片硬度。除上述要求外，还要从同批合格锚具中抽取5%组成钢绞线锚具，对其进行静载锚固性能试验，待合格后即可应用于施工中。
1.2孔道的预留
预应力筋孔道主要有直线、折线、曲线这三种形状。在桥梁施工过程中，孔道预设正确与否非常关键。通畅情况下，孔道直径较大，一般会大于钢筋对焊接头处外径、预应力筋外径10～15cm，这就要求预先对管道采用金属波纹管预埋制孔。首先，使用小平锤理平波纹管接口，并用胶带缠紧；其次，认真做好波纹管的检查工作，如焊接过程中有无缺损，若有应及时修补；再次，指派专人对浇筑混凝土清孔，以保持管道通畅；最后，振捣时，应注意保护波纹管，预防被破坏及管道发生位移，还要避免管道上浮，对预应力的预期效果造成影响[2]。
1.3穿束
在桥梁工程的建设过程中，常见的穿束方法有两种：①孔道成型前，于波纹管中穿束钢束；②孔道成型后再进行穿束[3]。本文以第二种穿束方法为例进行相关分析。孔道成型后，结合孔道长度，如果长度相对较短，应使用单根编号进行穿束，并于每根端部贴上胶布编号，然后一根根穿入孔道，并进行锚具安装。若孔道长度较长，可使用编束穿孔的方法，并应用梳形板，最后用卷场机拖拉穿束。在该阶段中，应注意预防钢绞线打绞，以免对张拉操作及构件的安全使用造成影响。
1.4合理安置钢绞线
在安装波纹管时，应先对钢绞线下料。本座大桥的钢绞线大多超过30m，且下料场地应符合平坦、开阔的條件。下料场地下方，应垫上一些方木及彩条布，预防钢绞线与地面发生直接接触而生锈；同时，还要禁止在混凝土地面上对钢绞线进行生拉硬拽，避免磨伤钢绞线。钢绞线的线盘重且大，盘卷较小，弹力较大。在下料过程中，应预先制作一个铁笼，下料时把钢绞线置于铁笼内，并缓慢地从盘卷中抽出，这样能有效避免钢绞线紊乱而弹出伤人。在确定钢绞线的下料长度时，还要对张拉设备、锚具等一系列因素进行综合考虑。根据设计要求，应将两端张拉的钢绞线加长2米左右，一端张拉、一端锚固的钢绞线加长1.2米左右。
切割钢绞线时，应使用砂轮切割机进行切割，不可用电弧切割，并用铁丝进行编束。在编束时，应先理顺钢绞线，使其保持平行状，保持钢绞线松紧程度的一致性。完成波纹管的定位操作后，把已编好束的钢绞线穿放其中。穿放前，用胶布裹在前束端并扎紧，然后套上子弹头形壳帽，前头牵引、后方推送。完成了波纹管及钢绞线的安装工作后，结合施工图纸中已定好的位置，着手张拉槽、锚固槽的锚垫板、螺旋筋安装，注意保证锚具位置、角度的正确与牢固。除此之外，还要用胶带将波纹管、锚垫板连接处密封好，避免砂浆进入波纹管中。
1.5预应力的张拉分析
在预应力张拉期间，应注意以下三点：做好张拉设备的校核工作；根据张拉原则进行；按照顺序张拉[4]。
⑴注意校核张拉设备
在预应力施工过程中，定期维护与校验各种预应力设备、仪表，确保其准确性，称为设备校核。控制预应力应根据钢绞线控制伸长值及钢绞线实际伸长值进行，且主要以为钢绞线控制伸长值依据，钢绞线实际伸长值则作为校核依据。使用千斤顶的次数多了之后，缸内摩擦系数会发生变化，油压表灵敏度亦如此，故必须对张拉设备进行定期校核，以保证设备的准确性。
⑵遵循张拉原则
梁体强度如果符合设计要求，即可开始张拉。张拉后，必须根据相关要求进行压浆、安装，预防梁体由于横向刚度小在张拉后长时间放置出现侧弯的情况。考虑到徐变等影响，本座大桥应在满足以下条件后才施工：混凝土强度为设计强度的100%；弹性模量为3.55×104MPa；混凝土龄期超过28天。后来，考虑到要控制箱梁腹板裂缝，对设计进行了变更，允许在混凝土强度达到设计强度的70%时开始首次张拉，张拉力要有张拉控制力50%。混凝土强度为设计强度的100%术后，弹性模量为3.55×104MPa时，开始第二次张拉，此时张拉力达到张拉控制力的100%。
⑶注意张拉顺序在张拉预应力筋时，应根据一定的顺序进行。一般而言，主要有分批、分阶段对称张拉等张拉方式。采取这几种张拉形式，会减少弱构件承受的偏心压力，且注意张拉时不可移动张拉设备。
1.6关于孔道灌浆的分析
采用后张法进行孔道灌浆，能够有效保护预应力筋，并预防其锈蚀，从而有利于预应力筋和构件混凝土的粘结，减少或避免裂缝。该大桥设计规定使用不低于30MP的水泥浆作为孔道灌浆。在预应力施工中，水泥浆大多采用52R普通硅酸盐水泥，减水剂则为FDN高效减水剂，并使用0.38水灰比配制水泥浆。水泥浆采用1（水泥）：0.38（水）：0.006（减水剂）的配合比。完成张拉后，应马上进行对梁体的压浆，以免预应力值损失对起拱度造成影响。压浆前，应先用水泥砂浆堵住锚头夹片缝隙，接着用压浆机压水泥浆，注意保持压浆最大压力值，一般为0.6MPa。等到最高排气孔流出浓浆后，用木楔块封堵住，待压浆另一端也流出浓浆后，再用截门封闭保压到0.5MPa，约持续2分钟，然后将截门关掉。压浆5个小时后，将截门拆除，且任何一个孔道压浆都要一次性完成。此外，还要根据相关规范的要求，制作水泥强度的鉴定试件。
2.效果分析
在该大桥的箱梁后张法施工中，施工单位严格根据施工方案及相关规范要求，对预应力材料进行了质量把关，如检验材料质量、进行必要的性能测试等，并按照规范操作程序开展后张法预应力施工，不但达到了设计要求，也有效保证了桥梁的施工质量，未出现预应力筋滑丝、断丝等不良情况，取得了较好的经济、社会效益。
3.结束语
总而言之，桥梁建设是我国基础事业建设的重要构成部分，其施工质量与行车安全、桥梁寿命及施工企业有着紧密联系，对国家经济的发展有重要影响。随着施工技术的不断进步与发展，后张拉预应力技术在大型桥梁施工中得到了较广泛的应用，且逐渐被广大技术人员熟悉。为了使预应力技术在桥梁施工中得到更好的应用，还要不断加大研究与实践，提高该技术的科学性、可行性，促进经济的进一步发展。
参考文献
[1]谭剑锋.预应力技术在桥梁施工中的应用[J].（科技传播）.2012（04）：165-166.
[2]屠赛晶.浅谈预应力技术在桥梁施工中的应用[J].经营管理者.2013（10）：395.
[3]宁波.预应力后张法在桥梁施工中的应用探讨[J] .科学之友.2010（14）：34-35.
[4]姚磊，蔡竹聪.试论后张法预应力在桥梁施工中的应用[J].企业技术开发.2012，31（16）：12-13，27.
关键词：预应力技术；桥梁施工；应用
引言
预应力技术主要有两方面，分别为先张拉、后张拉[1]。与先张法预应力相比，后张法预应力可曲线配筋，不需使用永久性张拉台座，且所用的张拉设备较简单，施工方便。在一些大型预应力混凝土结构施工中，大多采用后张法预应力，由于该方式的正弯矩小、桥面接缝不多，故行车舒适、刚度高、整体性强、耐久耐震、养护方便，许多桥梁施工都采用后张法预应力。本文主要以杭州某大桥的为例，对后张法预应力技术的具体应用进行了探讨。
1.后张法预应力技术的施工工艺分析
1.1材料检验与试验
预应力施工较特殊，故应对其材料进行必要的检验与试验。对于钢绞线，应成批验收，每一批钢绞线应同规格、同批号、同生产工艺，且任何一批质量应≤60吨。从中选出3盘，对其表面质量、捻距及力学性能进行相关的试验。锚具进场时，也要进行相应的检验。先对其外观进行检查，确认合格后再从每一批中抽取5%锚具，检查其夹片硬度。除上述要求外，还要从同批合格锚具中抽取5%组成钢绞线锚具，对其进行静载锚固性能试验，待合格后即可应用于施工中。
1.2孔道的预留
预应力筋孔道主要有直线、折线、曲线这三种形状。在桥梁施工过程中，孔道预设正确与否非常关键。通畅情况下，孔道直径较大，一般会大于钢筋对焊接头处外径、预应力筋外径10～15cm，这就要求预先对管道采用金属波纹管预埋制孔。首先，使用小平锤理平波纹管接口，并用胶带缠紧；其次，认真做好波纹管的检查工作，如焊接过程中有无缺损，若有应及时修补；再次，指派专人对浇筑混凝土清孔，以保持管道通畅；最后，振捣时，应注意保护波纹管，预防被破坏及管道发生位移，还要避免管道上浮，对预应力的预期效果造成影响[2]。
1.3穿束
在桥梁工程的建设过程中，常见的穿束方法有两种：①孔道成型前，于波纹管中穿束钢束；②孔道成型后再进行穿束[3]。本文以第二种穿束方法为例进行相关分析。孔道成型后，结合孔道长度，如果长度相对较短，应使用单根编号进行穿束，并于每根端部贴上胶布编号，然后一根根穿入孔道，并进行锚具安装。若孔道长度较长，可使用编束穿孔的方法，并应用梳形板，最后用卷场机拖拉穿束。在该阶段中，应注意预防钢绞线打绞，以免对张拉操作及构件的安全使用造成影响。
1.4合理安置钢绞线
在安装波纹管时，应先对钢绞线下料。本座大桥的钢绞线大多超过30m，且下料场地应符合平坦、开阔的條件。下料场地下方，应垫上一些方木及彩条布，预防钢绞线与地面发生直接接触而生锈；同时，还要禁止在混凝土地面上对钢绞线进行生拉硬拽，避免磨伤钢绞线。钢绞线的线盘重且大，盘卷较小，弹力较大。在下料过程中，应预先制作一个铁笼，下料时把钢绞线置于铁笼内，并缓慢地从盘卷中抽出，这样能有效避免钢绞线紊乱而弹出伤人。在确定钢绞线的下料长度时，还要对张拉设备、锚具等一系列因素进行综合考虑。根据设计要求，应将两端张拉的钢绞线加长2米左右，一端张拉、一端锚固的钢绞线加长1.2米左右。
切割钢绞线时，应使用砂轮切割机进行切割，不可用电弧切割，并用铁丝进行编束。在编束时，应先理顺钢绞线，使其保持平行状，保持钢绞线松紧程度的一致性。完成波纹管的定位操作后，把已编好束的钢绞线穿放其中。穿放前，用胶布裹在前束端并扎紧，然后套上子弹头形壳帽，前头牵引、后方推送。完成了波纹管及钢绞线的安装工作后，结合施工图纸中已定好的位置，着手张拉槽、锚固槽的锚垫板、螺旋筋安装，注意保证锚具位置、角度的正确与牢固。除此之外，还要用胶带将波纹管、锚垫板连接处密封好，避免砂浆进入波纹管中。
1.5预应力的张拉分析
在预应力张拉期间，应注意以下三点：做好张拉设备的校核工作；根据张拉原则进行；按照顺序张拉[4]。
⑴注意校核张拉设备
在预应力施工过程中，定期维护与校验各种预应力设备、仪表，确保其准确性，称为设备校核。控制预应力应根据钢绞线控制伸长值及钢绞线实际伸长值进行，且主要以为钢绞线控制伸长值依据，钢绞线实际伸长值则作为校核依据。使用千斤顶的次数多了之后，缸内摩擦系数会发生变化，油压表灵敏度亦如此，故必须对张拉设备进行定期校核，以保证设备的准确性。
⑵遵循张拉原则
梁体强度如果符合设计要求，即可开始张拉。张拉后，必须根据相关要求进行压浆、安装，预防梁体由于横向刚度小在张拉后长时间放置出现侧弯的情况。考虑到徐变等影响，本座大桥应在满足以下条件后才施工：混凝土强度为设计强度的100%；弹性模量为3.55×104MPa；混凝土龄期超过28天。后来，考虑到要控制箱梁腹板裂缝，对设计进行了变更，允许在混凝土强度达到设计强度的70%时开始首次张拉，张拉力要有张拉控制力50%。混凝土强度为设计强度的100%术后，弹性模量为3.55×104MPa时，开始第二次张拉，此时张拉力达到张拉控制力的100%。
⑶注意张拉顺序在张拉预应力筋时，应根据一定的顺序进行。一般而言，主要有分批、分阶段对称张拉等张拉方式。采取这几种张拉形式，会减少弱构件承受的偏心压力，且注意张拉时不可移动张拉设备。
1.6关于孔道灌浆的分析
采用后张法进行孔道灌浆，能够有效保护预应力筋，并预防其锈蚀，从而有利于预应力筋和构件混凝土的粘结，减少或避免裂缝。该大桥设计规定使用不低于30MP的水泥浆作为孔道灌浆。在预应力施工中，水泥浆大多采用52R普通硅酸盐水泥，减水剂则为FDN高效减水剂，并使用0.38水灰比配制水泥浆。水泥浆采用1（水泥）：0.38（水）：0.006（减水剂）的配合比。完成张拉后，应马上进行对梁体的压浆，以免预应力值损失对起拱度造成影响。压浆前，应先用水泥砂浆堵住锚头夹片缝隙，接着用压浆机压水泥浆，注意保持压浆最大压力值，一般为0.6MPa。等到最高排气孔流出浓浆后，用木楔块封堵住，待压浆另一端也流出浓浆后，再用截门封闭保压到0.5MPa，约持续2分钟，然后将截门关掉。压浆5个小时后，将截门拆除，且任何一个孔道压浆都要一次性完成。此外，还要根据相关规范的要求，制作水泥强度的鉴定试件。
2.效果分析
在该大桥的箱梁后张法施工中，施工单位严格根据施工方案及相关规范要求，对预应力材料进行了质量把关，如检验材料质量、进行必要的性能测试等，并按照规范操作程序开展后张法预应力施工，不但达到了设计要求，也有效保证了桥梁的施工质量，未出现预应力筋滑丝、断丝等不良情况，取得了较好的经济、社会效益。
3.结束语
总而言之，桥梁建设是我国基础事业建设的重要构成部分，其施工质量与行车安全、桥梁寿命及施工企业有着紧密联系，对国家经济的发展有重要影响。随着施工技术的不断进步与发展，后张拉预应力技术在大型桥梁施工中得到了较广泛的应用，且逐渐被广大技术人员熟悉。为了使预应力技术在桥梁施工中得到更好的应用，还要不断加大研究与实践，提高该技术的科学性、可行性，促进经济的进一步发展。
参考文献
[1]谭剑锋.预应力技术在桥梁施工中的应用[J].（科技传播）.2012（04）：165-166.
[2]屠赛晶.浅谈预应力技术在桥梁施工中的应用[J].经营管理者.2013（10）：395.
[3]宁波.预应力后张法在桥梁施工中的应用探讨[J] .科学之友.2010（14）：34-35.
[4]姚磊，蔡竹聪.试论后张法预应力在桥梁施工中的应用[J].企业技术开发.2012，31（16）：12-13，27.