桥梁施工中预应力的施工技术
2017-01-03
在桥梁工程的建设过程中，凭借它本身的优势，预应力技术可是现在工厂的一种必不可少的存在，特别是一些高技术含量的大跨度桥梁建设中，更是必不可少。预应力结构工艺较复杂，需要专门的设备，对施工人员的素质要求比较高，成本较高，加大了施工难度，对桥梁工程的建设者，出了更高的要求。
1 桥梁施工过程中预应力主要材料和设备的选择
1.1 材料的类型
预应力钢筋材料，一般选用单根或成束的预应力钢丝，钢绞丝或钢筋。其中预应力钢筋分为刻痕钢丝，螺旋肋钢丝，低松弛钢绞线等等，也可以采用热处理过的钢丝；预应力钢绞线可分为；无粘结钢绞线，模拔钢绞线，不锈钢钢铰线，和光面钢绞线等，此外还有镀锌钢绞线，环氧涂层钢绞线。钢绞线的柔性大，施工方便，具有广阔的发展前景，但价格过于昂贵，需要技术发展，降低成本。世界各地的建筑工程当中，特别是大跨度的桥梁，高架铁路等工程中，大量的使用了低松弛钢绞线。这里的材料主要特点是：高效，施工方便，成本低，够矫情而且美丽大方。
不论相应的钢筋材料之外，预应力系统，还需要锚固体系进行连接，其中包括锚具，夹具和连接器，我国现有的产品有QM系列，OVM系列，HVM系列，VLM系列等等。
1.2 设备的类型
与压力系统的使用设备，主要是张拉设备，有千斤顶和油泵组成。千斤顶主要有穿心式千斤顶，拉杆式千斤顶，锥锚式千斤顶和前卡式千斤顶等。
1.3 材料选择的标准
材料的选择，要根据施工要求的标准，从几何参数，表面状态，断面的形状，伸长率，延展性等方面进行选择。
2 预应力的施工工艺
2.1 预应力筋的下料与处理
在桥梁施工过程中，由于在张拉完成后，锚垫板与钢管中要灌入浆料形成粘结段，使预应力筋得到固定，因此，固定预应力筋之前，要把粘结段的钢绞线预先进行清洗，去除油污杂质，另外结合部分的长度和位置也要合理的安排，在传输过程中，应该注意钢绞线下垂程度，观察张拉伸长的影响，保证两端粘接力度的一致性。不同的材料和不同的设备，选用最恰当的施工方法。
2.2 预应力筋张拉工艺
预应力筋的张拉包括两个基本过程，一是预紧张拉，二是高应力张拉。在桥梁的实际施工过程中，采用了相互对应的限制钢绞线位置的施工方法，有效的避免了施工过程中产生的预应力筋的缠绕现象，但也要注意应该及时的避免钢绞线在张拉过程中产生缠绕。预紧张拉的目的就是为了有效的避免产生张拉缠绕现象。
2.3 真空灌浆工艺
在施工过程中，在高应力的状态下，往往在后张预应力混凝土结构中会出现一些问题，比如预应力筋尝尝被腐蚀，造成断面缺损，或者预应力不够，没有达到设计要求等问题，这些现象产生的原因在于预应力筋通常是以非水平状态安置，所以，预应力灌浆需要注意以下三点，保障预应力外筋不外漏而腐蚀，至于预应力钢材与混凝土良好结合，还有消除应力混凝土结构但反复负载的情况下，造成的疲劳破坏。只有这样，才能提高结构的可靠性耐久性，保证预应力混凝土结构的安全寿命。
3 预应力桥梁施工技术分析
3.1 支架布置。在不置支架时，应先对施工场所进行技术处理，然后按间距放样布设，最后安装。水平高应该由下至上进行，把现实与桥墩连接，以保证整体的稳定性。在施工过程中，应随时注意支架的观测，详细记录观测结果，要对突发结果都有预案，随时对观测数据进行分析，当数据有突然变化时，要仔细分析，并且按预案进行处理。
3.2 模板的制作及安装。模板的制作对于箱梁的性能有重要决定作用，箱梁在线型和无缝性等方面的表现很大程度上取决于模板。因此，模板的制作及安置就需要遵循一定的技术性要求。拼装工作通常是直接在支架上满铺，这样可以减少拼接过程中缝隙的数量。在模板安装的过程中，模板的线性控制对于工艺质量有重要影响。
3.3 预应力施工
预应力施工主要包含波纹管施工和钢绞线施工两个方面。
3.3.1 波纹管的连接与安装。两段同型号波纹管在进行连接时需要使用大一号的同型产品作为接头管，且接头长短需要控制在300毫米以内，这样方可承受住混凝土的压力从而防止波纹管接缝处发生漏浆现象。波纹管在链接好以后需要在箱梁模板底部安装。
3.3.2 预应力束的制作与安装
（1）预应力束的制作。预应力筋下料的长度应该通过计算来确定，在做切断处理时，应该用切断机或者是砂轮锯，不能使用电弧切割，在使用吨锚固钉时，应该根据不同的材料采取不同的方法，由多根钢丝或钢绞线组成的预应力筋，在制作时应该使用强度下相同但预应力材料，逐根梳理，不能扭转，捆绑时应该用火烧丝绑扎，防止互相缠绕。
（2）穿束方法。钢绞线的传输方法需要根据实际的使用情况来选择，一般分为整束穿和单根穿，由人工或者卷扬机完成，或者人工和卷扬机互相配合完成，一般较短的采用人工方式，如果钢绞线特别长特别重，或者穿越的是曲线束，需要卷扬机来完成。穿入速度一般控制在5～10m/min。在预应力钢材布置完后，必须做好电（气）焊等用电设备的使用防护工作，防止电弧或火花造成预应力钢材强度变低。
3.3.3 张拉控制。受到现实条件的影响，实际情况往往与设计并不相符，应该在相应的条件下进行实验，得到实际的相应参数，如果预应力只超过设计太多，那构件的抗裂性就会减弱，预应力筋承受过高的负载，在时间流逝下，容易产生裂纹，影响结构的使用安全。
（1）张拉前机具的检查及校验。张拉前需保证油泵油量充足，保持千斤顶与油泵以及高压油管两端连接器的清洁无杂物，确认千斤顶及油泵无漏油现象。由于张拉装置存在内摩擦，压力表显示的张拉力值与设计值必然会存在误差，因此千斤顶及压力表在使用前需要进行配套标定。张拉要用精密压力表（精度0.4级），检定周期为每周一次，千斤顶检定周期不得超过一个月且不超过200次张拉作业。
（2）孔道摩阻系数的实测。在对预应力筋的张力控制时，虽然预计了预应力的损失，但并不计算锚头损失，因此，在实际工程施工中，需要聘请专业的，有检测资质的第三方检测，当实际测量值与设计值有偏差时，应及时与监理及相关设计单位联系，找出问题所在原因，及时控制，必要时重新设计，调整张力以及相应的设计伸长量。
（3）张拉过程的控制。张拉的时候，既要控制张力，又要对伸长值进行校对，与理论伸长值相比，实际伸长值只允许偏差±6%，在实施过程中，要严格按照设计要求进行。如果设计时没有具体要求，主要先纵向，在上下，最后横向的顺序进行，在张拉过程中，要防止混凝土铺设弹性模量不足，组织桥梁内盈利的增加，保证张拉之后纵向预应力。
4 结束语
预应力结构有很多优点，它的抗裂性好，节省材料，自重小，可以提高受压构件的稳定性和耐疲劳性能，并且促进大跨度结构新体系的发展，但其工艺较复杂，需要专门的设备，对施工人员的素质要求比较高，成本较高，还有一些其他方面需要改进。近年来，这种技术在我国的桥梁施工中，发展十分迅速，相关的科技研究人员，在这项技术的发展与改进过程中，作出了很大的努力，应用这项技术，增加了桥梁质量稳定性，延长了桥梁的使用寿命。这项技术在将来会被更广泛的研究和应用。
参考文献
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[2]张坚.分析预应力在桥梁施工中的应用[J].广东科技，2010（4）.
