桥梁工程中现浇连续梁曲线段预应力的施工技术

■张 帆 ■攀枝花公路桥梁工程有限公司，四川 成都 610000

随着工程建筑的发展，曲线桥梁慢慢成为桥梁建筑的主导类型。在工程实施过程中，弯扭耦合效应令曲线桥梁受力与变形比直线桥梁复杂，而实施人员应该对曲线桥梁特性有所了解，从而保障工程实施质量。

1 案件分析

桥梁横断面的结构设置对工程质量有很大的影响，某个桥梁长度为113.1m，桥梁面宽度为7.0m，桥梁高度为3.25m，桥梁顶板的厚度为0.3m，跨中腹板的厚是0.4m，而在支点旁边的腹板厚度是0.6m，桥梁的底板厚由跨中位置到支点位置慢慢从0.3m 变化到0.5m。该桥梁位于的圆曲线的半径为:550m，桥梁横向则配置2%的人字坡，纵向则位于纵坡上，倾斜度为-5.2%。这项工程实施中，联箱梁通过满堂支架进行分段施工，混凝土进行一次灌注，联箱梁过程中只需要配置纵向预应力体系。横断面的结构图如下:

图1 横断面的结构图

2 预应力工程中对工艺施工的管控

2.1 计算预应力钢束的伸长值

桥梁设计需要对张拉力和预应力钢束伸长值进行设计，该桥梁设计的伸长量数据是各个预应力钢束的平均值。由于平弯半径有所差异，则预应力钢束理论上的伸长量和设计给出的存在着很大的差异。因为桥梁的预应力有着平面与竖向的特点，因此会产生巨大摩阻力，在张拉端应力抵达设计应力的时候，桥梁中部复合曲线段的钢束应力可能由于曲率半径的影响，无法达到设计应力值，实施过程中应该对各个部分的钢束由于各种原因产生的影响进行分析，减少对工程实施的损害。

在工程实施过程中，通过工程设计图明确钢束线形的模型，根据工程实施规范的公式核实每段的伸长量以及应力值等。张拉端与计算截面曲线管道部分之间的切线夹角为θ，则本桥的计算则为，桥梁弯曲段的平面与竖向双曲率的矢量和，公式如下:

θh 是钢束与平面的切角

θy 是钢束与竖直面的切角。

μ 对预应力的伸长量和损失也有很大的影响，而μ 由施工的精度与波纹管的性能决定的。对第一批钢束进行张拉时，实际测量值和理论值存在很大差异，F1 两旁的钢束应力在50%和100%时，都比理论值大10%，没有达到工程规定的±6%范围［1］。由于本桥的弯道实施程序较为繁杂，需要立即跟设计人员反映，根据数据显示分析，征得设计人员同意后，将管道偏差系数和摩擦系数都做了调整，偏差系数K 达到0.004，而摩擦系数μ 达到0.5，并对钢束的控制应力做了调整。将调整后数值与理论值比较，误差较小，与工程实施的规范符合。

2.2 对钢束的测量

预应力钢束的位置对于工程实施质量起着重要的作用，在曲线连续梁中，钢束的和形状对连续梁内应力分布影响较为明显，预应力产生的二次力由于弯扭耦合效应会产生更大的影响。为保障钢束的传力和受力一致，本联桥对钢束的测量定位采取了三种措施，即定位钢筋，箍筋和防崩钢筋，这三种钢筋都有限位的作用，从而保证了工程实施的质量。通过明确预应力管道的三维坐标，通过三维坐标对波纹管进行准确测量定位，确保波纹管的安装位置。在波纹管的测量定位过程中，为了预防管道产生移位，通常100cm 配置一个钢筋网片，并且以间隔30cm 在预应力束弯处严密分布。通过套接连接方法将波纹管连接，套接波纹管的长度是30cm，在每旁套入15cm，并且套管规格相对制孔用波纹管大，利用胶布将套接两头进行密封。为了防止混凝土在浇筑过程中产生漏浆等质量问题，应该在描垫板跟波纹管的接口，把波纹管放入描垫板内，使用胶布将其裹住，使垫板上的注浆孔不受到损害。在波纹管安装，运输以及混凝土浇筑时，应该时常检查波纹管，避免波纹管受到损坏。在混凝土浇筑过程中，要经常对预应力钢筋进行抽动操作，以便出现问题能及时解决，有漏浆情况马上用水清洗，预防堵孔现象的发生，对工程实施造成影响。

2.3 预应力张拉

计算预应力的张拉力，在预应力张拉前，通过油表标对回归方程进行确认，并出各时段的油压表数据。同时，为有效的控制应力和伸长量，将多组预应力钢束进行张拉时，应该对钢束的实际伸长量做好测量，通过对测量值和理论值测试检验并校正。

为保障钢束线形的平整，在钢束试拉过程中，应该使用10%的锚下控制力对钢束进行试拉，避免钢束安置产生形状扭曲。钢束波纹管内的内部状态与钢束的伸长舒畅度有关，根据这项工作的工程实施实践经验来说，在钢束试拉阶段中实际测量的伸长量及其不稳定，对工程也会产生一定的影响。这项工程施工主要是采取ZB2 ×1.5/63 型号的油泵，和千斤顶YDC 型有效结合，油泵油箱的容量较大，是张拉千斤顶总输油量的1.5 倍，额定油压数比油压数的高，是油压数的1.4 倍。压力表类型应该采取防震型的，压力表的精度应该高于1.0 级，最大读数应该是张拉力的1.5 -2.0 倍，并且压力表的有效校正期为一个星期［2］。配置了千斤顶和卸载锚头，以便实施过程中产生断丝问题能及时卸载。联桥钢束按照设计顺序进行张拉，首先进行腹板张拉，然后进行顶板张拉，最终对底板进行张拉，通过两端同步张拉，保持两边相等进行张拉。

本联箱梁的跨中，箱梁顶面两端，四分点以及支点都进行了变形观测和测量，从而能及时反馈箱梁的变形状况，保障工程实施质量和安全。在钢束张拉结束后，避免箱梁产生严重变形，都应该对钢束变形结果进行测验检查校对。

2.4 桥梁孔道压浆

孔道压浆在桥梁工程中有着重要地位，孔道压浆能防止钢束产生锈蚀，增强了混凝土和钢束的粘合度，并且对钢束和混凝土共同受力有很大的影响［3］。波纹管内的水泥浆硬化后，具备良好的饱和性以及严密性，从而起保护预应力筋的功能，并且具有剪切强度以及粘度，将预应力传送给混凝土。工程主要是通过真空辅助压浆的管道压浆发放，压浆实施过程如下:

(1)将管道内的杂物进行清洗，使用密封罩或者水泥砂浆将锚具进行严密封闭，对锚垫板上的灌浆孔杂物进行处理，明确灌浆端口以及抽真空端口，从而对引出管，接头和堵阀进行安装;(2)将水泥浆进行搅拌，对管道进行抽真空操作，之后对灌浆泵进行灌浆，接着当灌浆和出浆稠度一直时，将抽真空端所有阀门关闭，接着对灌浆泵进行保压;(3)闭合灌浆端阀门和灌浆泵，然后将灌浆泵和外接管路卸下;(4)浆体凝固后将其卸下，并对浆端堵阀进行清洗清理。

3 结束语

工程实施人员在工程实施过程中严格监督监控，从而保障了曲线梁建筑的安全以及质量。文章主要通过联箱梁桥梁工程特征，对桥梁钢束的主要特点进行介绍，同时也为往后曲线梁建筑积累了经验。

［1］向中富.桥梁施工控制技术［M］.北京:人民交通出版社，2001;39 -40.

［2］杨文渊.徐犇.桥梁施工工程师手册［M］.北京:人民交通出版社，2009:28 -29.

［3］邵凤书.支架整体现浇曲线连续箱梁的设计与施工［J］.铁道建筑，2005，(05):17 -18.