闡述橋梁預應力工程施工難點及技術對策

　　摘　要：以京津城際軌道交通工程北京環線特大橋跨五環連續梁橋為例，重點闡述了橋梁預應力工程施工難點，并針對施工難點提出了施工技術對策，為類似項目提供技術參考。

　　關鍵詞：預應力束，施工難點，橋梁，質量，金屬波紋管

　　1、工程概況

　　京津城際軌道交通工程，是我國第一條按照客運專線標準設計的，時速達350 km的高速鐵路建設項目，工程采用大量引進技術，科技含量高，質量要求嚴。本工程位于華北地區，連接北京、天津兩大直轄市，地處環渤海灣地區的中心地帶，該地區是全國經濟、技術最發達的地區之一。

　　北京環線特大橋起自北京南DK3+765.6~DK119+449.74，全長15.684 km。線路經行地區地形平坦開闊，平均海拔高程40.0 m。橋梁均為樁基基礎，圓端形橋墩，所有跨路地段上部結構均采用三跨P.C.連續梁形式，連續梁是本橋的控制性工程。而跨五環連續梁又是全線跨度最大、懸灌節段最多的梁，因此成為京津城際軌道交通工程全線控制工期的重點工程。

　　跨五環連續梁橋位于朝陽區十八里店鄉老君堂與西直河村附近，由(80+120+80) m的三跨連續梁組成，主跨與五環高速公路在25.4 km標志附近上跨斜交。

　　五環連續梁橋跨組合為(80+128+80) m，梁部設計為變高度三向預應力箱梁，箱梁節段分為2個0號段、4個懸灌施工段、10個支架現澆段、2個邊跨合攏段、1個中跨合攏段。0號段中心梁高9.6 m，梁底加厚段處寬8.8 m，其余寬為7.0 m，梁頂板寬13.4 m，頂板厚45 cm~65 cm;腹板厚110 cm~64 cm;底板厚120 cm~52 cm。

　　五環連續梁縱向預應力束：有頂板束340束、腹板束184束、底板束224束，最長的預應力管道達126 m，設計為金屬波紋管成孔。橫向每50 cm設置一道4-75的預應力鋼束，長度13.4 m。豎向在兩側腹板內每50 cm均設置一道25的高強度精軋螺紋鋼束。

　　2、施工技術難點

　　針對跨五環連續梁三向預應力束數量多、管道密集，各種鋼筋相互干擾大的設計特點，在施工過程中存在如下技術難點：

　　1)金屬波紋管成孔的縱向預應力管道容易進漿堵管。由于在制造、運輸和安裝金屬波紋管時容易變形、開裂、刺穿和接頭多等缺點，在混凝土澆筑過程中容易造成成孔的預應力管道變形、進漿和堵管。2)在預應力鋼筋穿束時容易將金屬波紋管壁拉下造成穿束困難，甚至堵管。由于在穿預應力鋼束時使金屬波紋管壁造成了破壞。3)金屬波紋管成孔的預應力管道線形定位偏差大，容易造成管道摩阻系數大。4)預應力管道和結構鋼筋的相互干擾，線形控制困難。由于連續梁結構鋼筋(特別是0號段鋼筋和現澆段齒塊鋼筋)密集、復雜、鋼筋多，造成預應力管道安裝困難，線形不易控制。5)由于施工工序多、各種鋼筋密集，容易造成橫向和豎向管道的通氣孔被鋼筋擠壓變形和被混凝土堵塞，造成通氣失效、管道壓降困難。

　　3、施工對策

　　3.1 防止金屬波紋管漏漿堵管對策

　　1)金屬波紋管加工。到場的金屬波紋管必須符合JG/T 3013預應力混凝土用金屬螺旋管的要求，直徑滿足設計要求，壁厚t≥0.3 mm，卷制接縫牢固、嚴密不漏漿，具有足夠的強度，以使其在混凝土的重力作用下能夠保持原有的形狀。

　　2)金屬波紋管的運輸、吊裝和儲存。必須采用專門的運輸車輛運輸，不能和其他物品混合運輸，防止運輸過程中被擠壓變形;必須采用模架整體吊裝，不能采用直接拴住兩點吊裝金屬波紋管;儲存時在金屬波紋管下方必須用木板支墊平整，上方用防雨布覆蓋嚴密，防止銹蝕。

　　3)金屬波紋管安裝前的檢查。所有管道必須形狀完好，沒有變形、扭曲和孔眼，否則應予切除更換。

　　4)金屬波紋管的切割。采用砂輪機切割，必須保持管口齊整，無向管內的毛齒和扁口。必須對每根切割的管口進行檢查，發現有向管內的毛齒和管口變形，應進行打磨齊平和校正圓順。

　　5)金屬波紋管的連接。連接套管比被連接管稍微大一個型號，連接套管長度不小于40 cm;將兩主管(被連接管)的管頭旋進連接套管，使其管口在連接套管的中間靠近，盡量密貼;套好后再用膠帶紙將套管兩頭包裹嚴密、牢固;必須采用粘性好的牛皮膠帶紙，不能采用透明薄型的膠帶紙。

　　6)錨墊板處金屬波紋管。金屬波紋管必須露出錨墊板長度不小于30 cm;并用棉紗封堵管口和壓漿孔。

　　7)金屬波紋管安裝后的保護。防止電焊等火花濺落到金屬波紋管上，氣割、電弧焊時防止燒傷管壁，必須遠離金屬波紋管;必須在其附近氣割、電弧焊時應該采用保護板(厚鐵板或厚木板)隔離;安裝好的預應力金屬波紋管道上不能壓重、踩踏。

　　8)金屬波紋管內穿塑料管。澆筑混凝土前必須在每根管道內穿上內襯塑料管，內襯塑料管外徑比金屬波紋管內徑小1 cm為宜，并具有一定的強度和柔韌性，保證起到金屬波紋管的內支撐作用，使混凝土澆筑時管道不變形;在混凝土初凝前后，將內襯塑料管來回抽動數次。

　　3.2 預應力鋼筋穿束困難對策

　　1)鋼絞線編束：按照鋼絞線編束要求，應每隔1 m~1.5 m用鐵絲將整孔鋼絞線綁扎成一束;應將每根鋼絞線編號編束，且梳絲理順。2)將鋼絞線束一端線頭錯開綁扎成梭形，并包裹好或戴好梭形罩，緩慢伸進管道，從一端向另一端拖拉就位，防止鋼絞線頭碰撞金屬波紋管壁。3)如果整束鋼絞線穿過困難時可以采用先穿過一半數量，起到保護波紋管壁的作用;將其余鋼絞線頭錯開呈梭形拴在一起，再在先穿過的中間選用一根筋作為牽引線，將剩余鋼絞線穿入管道。4)對于以上方法均不能將預應力鋼束穿過管道時，就只有采取破除管道被堵塞位置的結構混凝土，進行開窗處理。

　　3.3 管道線形偏差、摩阻系數大的對策

　　1)金屬波紋管的定位：必須按照設計位置放線定位，事先加工好定位鋼筋，按照一般直線段不大于60 cm一道定位鋼筋來固定金屬波紋管;曲線段應加密，特別是起彎點前后、最高點、最低點和接頭位置等處均應增加定位鋼筋，使其定位后不發生移動。2)在搗固混凝土前，搗固工人必須事先知道預應力管道的位置，并明確給予在管道周圍的搗固方法;不能將搗固棒直接接觸金屬波紋管。3)施工人員必須責任心強、工作仔細不馬虎，必須派專人進行金屬波紋管的連接、安裝、定位和檢查。4)在進行預應力張拉前，應選擇有代表性的管道進行管道摩阻系數測試試驗，計算控制應力時摩阻系數應采用試驗測試值。

　　3.4 預應力管道和結構鋼筋的相互干擾對策

　　1)認真研讀圖紙，確定預應

力管道處結構鋼筋的安裝方法和安裝順序。2)由于連續梁現澆節段結構鋼筋(特別是齒塊)復雜，與預應力管道的安裝定位干擾很大，在施工的全過程和每個工作面均派技術人員進行指導作業，防止安裝順序錯亂造成返工現象。3)由技術人員和測量人員在模板上測放出預應力管道的設計位置，作好線形控制和管道編號標記。4)安裝預應力管道下部的結構鋼筋，再沿管道控制線鋪設管道，套入結構的環形鋼筋，進行管道的架立和定位。5)進行預應力管道其余部位的結構鋼筋安裝、定位和連接。

　　3.5 防止預應力管道通氣孔失效對策

　　1)在安裝結構鋼筋時，避免將通氣管擠壓變形，應派專人檢查通氣管、梳理管道，盡量從結構鋼筋的空隙處穿出來，防止受壓。2)在通氣管內增加一根硬度大的塑料管作內襯，即使在施工過程中承受一定壓力時也不至于將通氣管道堵死。3)應將通氣管道口用鐵絲綁扎或用封口膠臨時封嚴，盡量使通氣管口高出施工的混凝土面，防止水泥漿進入管道。

　　4、結語

　　通過本工程的施工實踐，可以認識到施工過程工序質量的控制尤其重要。而預應力工程又是一個復雜和系統的工程，預應力鋼筋是連續梁結構中主要的受力承載結構，保證預應力管道安裝質量是結構受力良好的關鍵，因此必須在施工的全過程進行施工技術指導和有效的質量控制，以達到結構的設計標準。

　　參考文獻：

　　[1]劉　忠.大跨度預應力梁的施工工作總結[J].山西建筑，20**，32(15)：113-114.

篇2：箱梁預應力施工中難點

　　箱梁預應力施工中的難點

　　箱梁預應力束縱向為多個曲線同時沿橋成弧形布置，實際孔道為空間曲線，最長的預應力束為174.36m，最短束為90m，全部為通長束。如此長的空間曲線預應力束在施工過程中可能會存在如下問題，致使預應力施工結果難以達到設計要求。

　　1、鋼絞線布筋就位困難

　　15根174.36m長的鋼絞線自重就有2882kg，重量較重，布置時如果通過機械牽引進行，用卷揚機將鋼絞線牽引進孔道，可能會因橋面為弧形，起弧較多，牽引時存在容易弄壞波紋管壁和定位變動等問題，施工風險比較大。如采用澆注混凝土后再穿束的方式，因孔道長摩阻大，較難穿入。因此，只能在澆注混凝土前，將穿好鋼絞線的波紋管通過人工穿入腹板鋼筋就位固定。

　　2、張拉施工摩阻損失大，鋼束延伸量難以保證設計要求

　　本工程的孔道為空間曲線，長度超長，根據設計說明，張拉前需進行孔道摩阻測試，因預應力筋的延伸量近1000mm，測試時需1臺400t、1200mm以上行程的千斤頂或用6臺常規的400t千斤頂串連，這還需由足夠的施工操作空間才行，測試的難度較大。

　　因鋼束延伸量已達到1m以上，張拉時每端至少需倒頂3次，錨具需反復錨固與松錨，對錨具的要求相當高。特別是該工程為空間曲線，張拉時按照規范選取摩擦系數理論計算的摩阻與實際的摩阻差別可能會較大，如出現較大的預應力損失，跨中部的預應力值較小，難以滿足設計要求，對結構的安全也不利。同時預應力損失較大會造成延伸量低于設計計算值，再處理措施將相當困難，對工期也會造成較大的影響。

　　3、孔道壓漿質量較難保證

　　因孔道較長，弧度較多，采用普通灌漿的方法，對孔道的填充密實性和飽滿性的保證有較大的難度。