市政桥梁工程中预应力张拉施工的关键技术研究

孙伟杰

（常德市城市建设投资集团有限公司，湖南 常德 415000）

1 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，同时对桥梁结构的质量控制也更加严格。市政桥梁工程在建设时如果选用多跨、连续结构，可能会同时存在负弯矩与正弯矩，导致桥梁支柱稳定性较差。为了提高桥梁结构的整体稳定性，改善桥梁的承载能力，提高桥梁的运营使用寿命，工程上大多采用预应力技术来加固桥梁结构。如果桥梁预应力技术张拉方案设计不合理，往往会引起桥梁建设质量下降、工期推迟等问题，严重的可能造成重大人员伤亡和经济损失。

目前，国内学者和工程技术人员也针对市政桥梁工程中的预应力张拉技术展开了一些研究，如胡凯等【1】通过现场载荷试验研究了预应力张拉后桥梁结构的承载能力，并从钢绞线穿束、压浆、钢绞线张拉等方面对预应力张拉质量的控制措施开展研究；刘洋等【2】结合多年工程经验，总结了市政桥梁工程预应力张拉施工的基本流程及注意事项。因此，研究市政桥梁工程中的预应力张拉施工的关键技术具有十分重要的工程意义。

2 预应力技术基本概念

所谓预应力张拉技术是将拉力提前附加在构件中，构件由于受到了拉应力发生了形变，进而承受来自钢结构的载荷。一般开展预应力张拉作业时需要的构件有钢绞线或预应力筋、锚塞、锚环、垫板等，各构件具体位置参考图1。

3 依托工程概况

图1 预应力张拉构件组成

本文依托项目为某市政桥梁工程，该桥梁总体布置如图2所示，桥位区属侵蚀低中山地貌，地形凹凸不平，冲沟发育，桥位区范围内中线地面高程1 010.0～1 060.0m，最大相对高差50m，交通条件较差。桥梁交角90°，桥长187m，桥型布置为6×30m 预应力混凝土小箱梁，桥梁各分跨线均径向布置，并采用预应力张拉技术施工。桥梁地层信息表明有溶洞存在，溶洞顶板较薄，在荷载作用下容易发生坍塌等灾害，桥梁设计时采用桩基础穿越溶洞，使得桩基础坐落于较好的持力层之上。

图2 某市政桥梁工程总体布置图

4 预应力张拉施工关键技术

4.1 预应力钢绞线绑扎和穿束

在市政桥梁工程进行预应力钢绞线绑扎及穿束之前，施工方首先需要对相应的施工材料进行检查，来确保施工材料的质量满足桥梁施工的质量标准，并且在施工期间工作人员需要分2 个步骤开展混凝土箱梁钢筋的保障工作：首先施工人员需要进行市政桥梁的底膜安装，在安装过程中需要对桥梁的腹板和底板部位利用钢筋进行捆扎，然后再对桥梁的腹板和底板部位进行混凝土的浇筑。在混凝土浇筑完成后，可以开始安装翼板和顶板底模，在安装过程中需要通过合理的绑扎方式对翼板和顶板钢筋进行捆扎，同时在钢筋进行捆扎的过程中，工作人员需要对钢筋的预应力孔道进行加固，通常采用的加固方法是通过轨道钢筋进行预应力孔道加固。

施工技术人员在埋设波纹管和预应力钢绞线的过程中，应当仔细对相应的波纹管进行检查，避免将破损的波纹管埋进桥梁的混凝土中。同时，在进行钢筋的焊接过程中，施工人员需要对波纹管进行适当的保护，避免钢筋焊接过程中产生的火花对波纹管造成伤害。通常可以利用湿的纸壳板放置于波纹管上方，这样就可以有效地避免火花对波纹管造成伤害。此外，在施工过程中如果出现了坡口，那么施工人员就应当立即采取相应的措施进行弥补。同时，在施工过程中，施工人员还需要严格地控制定位钢筋的间隔距离，通常需要将每组的定位钢筋间隔距离维持在50cm 左右，并且在完成桥梁施工中的混凝土浇筑作业之后，施工方需要在浇筑后的第3 天进行穿束作业，通常在穿束作业过程中，施工方需要将100cm 左右长度的钢绞线预留在穿束孔周边，这样就可以更好地进行穿束过程中的张拉工作。

4.2 混凝土的浇筑及养护

在进行市政桥梁工程混凝土浇筑和养护过程中，施工方通常可采用插入式振捣器应用于箱梁混凝土的浇筑中，同时在施工过程中，施工人员还需要在每一层浇筑完成后，再次采用插纤式的振捣器进行二次加工，并且在混凝土浇筑作业开展之前，还需要对桥梁施工中的模板和钢筋进行仔细检查。如果在检查中发现波纹管存在破损现象，施工人员就应当立即采用胶带对波纹管进行密封，这样才可以保证在混凝土浇筑施工过程中，波纹管内部不会涌入砂浆。在混凝土浇筑施工完成后，现场的验收人员还需要对混凝土浇筑作业进行验收，在确保浇筑施工达到相应的工程质量要求后，才可以开展后续的施工。

在进行混凝土的浇筑过程中，施工人员通常是采用水平的斜向分层浇筑法，通过这种浇筑方式可以严格地控制混凝土的浇筑厚度，将混凝土的浇筑厚度保持在30cm 左右。并且在浇筑过程中，施工方最好利用龙门吊的配料斗分前后2 班进行纵向作业，这样就可以控制混凝土浇筑过程中上层和下层之间的距离。在完成混凝土浇筑作业过后，现场的监理工程师在确保混凝土表面收浆初步凝结后，便可以通知施工方进行侧面的贴膜施工，在施工中主要是将土工布覆盖于混凝土的上方，从而对混凝土做好养护工作。

4.3 预应力张拉施工

在进行市政桥梁工程预应力的张拉施工中，施工方首先需要对桥梁箱梁的混凝土强度进行检查，确保混凝土强度达到90%的工程设计强度后，才可以开展张拉钢绞线施工。在开展张拉钢绞线施工的过程中，施工人员需要对孔道位置及孔道附近的杂物进行清理，来避免孔道内残留部分水质和杂物。同时，还需要将孔道内部的混凝土残渣和焊渣进行清除。

在钢绞线张拉过程中，需要分段进行施工，在腹板的底板之前进行张拉作业时，需要同时对称于钢绞线的两端，然后通过千斤顶和孔道轴线的位置进行检查，来确保钢绞线的位置可以连成一条直线。同时，在施工中还需要对钢绞线的初始应力进行设计值控制，当钢绞线的初始应力达到了10%的设计控制值时，不仅要对钢绞线的滑动情况进行检查，还需要对钢绞线的伸长量进行测量【3～5】。

5 结语

本文依托某市政桥梁工程，对预应力张拉技术的基本内涵及施工关键技术展开了深入的分析，主要得到以下几方面的结论：

1）预应力张拉技术是将拉力提前附加在构件中来承受来自钢结构的载荷，施工时一般需要钢绞线或预应力筋、锚塞、锚环、垫板等构件辅助。

2）在预应力钢绞线绑扎时，施工人员需要对钢筋的预应力孔道进行加固，同时在钢绞线的穿束作业期间，施工人员还应当预留100cm 左右钢绞线穿束孔。

3）混凝土浇筑之前应当检查波纹管是否存在破损现象，如发现破损，施工人员应对波纹管进行密封，以确保波纹管内部砂浆不会涌入。

4）钢绞线张拉之前应将孔道附近的杂物进行清理，并检查混凝土强度是否达到了工程设计强度的90%。同时，钢绞线张拉质量采用“双控法”。