内河梁板式高桩码头上部结构预应力技术与施工

陈旭 龙柏秋

摘 要：文章首先阐述了码头预应力技术的基本概念与特点，然后以实际工程为例，对张拉设备及锚固系统、施工及安装要点、纵横梁施工进行了分析讨论，提升了工程的质量及水平。

关键词：纵横梁施工 锚固系统 模板工程

1.码头预应力技术的基本概念与特点

基本理念：在码头上部架构纵横梁位置进行长期预应力的施加，进而使码头长时间运用中荷载形成的拉应力能抵消，强化架构的抗裂性能及刚度。先张混凝土和后张混凝土不同，主要是梁体张拉预应力时间存在差异：（1）混凝土灌筑施工前先张拉预应力钢筋；（2）在混凝土灌筑结束之后实现规定强度之后再张拉预应力钢束。

后张预应力混凝土是一种施工现场自制构件，不用使用大型台座，并且在重型、大跨度构件施作中具备显著优点，但这种架构的用钢量相较于先张构件来说要大很多。先张构件满足不了太大跨度的需求，还要投资进行大型预制场的施工。在大面积生产标准构件的施作中，后张技术的优势非常显著。上方架构假若运用预应力技术就能使跨度得到增加，并且使裂缝产生的几率降低。桩基假若运用预应力技术，就能降低桩身内力，并且促进码头结构受力均匀性的提升。

2.工程概况

文章的研究对象是某码头项目，在项目建设中，试图运用后张预应力技术优化码头上部架构，结构在构件截面中保持稳定，并且结构受力应达到相关标准，进而能简化纳溪沟码头上部架构中人型斜撑、纵梁，进而使建设效率得到强化，减小建设工期，减小项目造价。

3.施工工艺

作业流程如下：进场复验→安设钢筋骨架→波纹管预埋施工→穿预应力钢束→张拉钢束、锚固→灌筑孔道→切割、封锚。

3.1张拉设备及锚固系统

张拉器材：压力表、千斤顶、高压油泵。这些器材在实际运用前，都应进行严格标定，并且标定施工的人员应是经验丰富的专业人员，之后才能在施工中使用。假若器材试用期满，或产生了部件损坏的现象，就应进行更换；若伸长值精确性较低，就应再次标定。

锚固体系：通常涵盖张拉端和固定端锚具。安设次序如下：工作锚→千斤顶→工具锚。安设锚具时，应对准锚垫板孔口，并且拉直钢束，上拉直之后，就可以上夹片，并且夹片的高差值应在3mm以内。工具锚一定要和张拉锚具对准，工具锚和张拉锚具之间的钢绞线一定要具备显著的线性。

3.2施工及安装要点

（1）安设波纹管：在运用波纹管前，一定要仔细查验波纹管和垫板之间的密封情况，进而使其不能产生漏浆问题，并且保证其固定牢固、定位精确。

（2）安设预应力筋：钢绞线能在灌筑混凝土前或灌筑施工结束后，配筋编束穿入孔道，还应避免出现钢绞线扭曲弯折的现象，安设多束钢绞线时，应做到理顺，防止出现缠绞的现象。

（3）混凝土灌筑与振捣：灌筑混凝土时，应避免振捣和波纹管接触，并且应将波纹管架力钢筋固定住，防止产生管道漏浆或管道线性配位的问题。

（4）张拉预应力筋：运用双校核的方式进行张拉，并且将油表读数的张拉应力当成是关键的预应力张拉指标。

（5）孔道灌浆：选用42.5级与强度更大的硅酸盐水泥配成水泥浆，并且水灰比≤0.45，强度应≥30N/ mm2。

3.3纵横梁施工

3.3.1施工工艺

横梁、轨道梁及纵梁作业工序如下：作业准备→横梁支架安设→横梁钢筋施作和安设→布设波纹管、埋件和穿钢绞线→安装横梁模板→灌筑横梁混凝土→养护和焊接牛腿→安设纵梁支架→预制并且安设纵梁钢筋→布设波纹管、预埋构建、穿钢绞线→安装纵梁模板→灌筑纵、横梁整体混凝土→完成养护、拆模→张拉预应力→封锚灌浆。

作业次序具体如下：施工准备→横梁支架安装→钢筋制作与安装→波纹管布设→模板拼装→下横梁砼浇筑→养生→纵梁支架安装→钢筋制作与安装→波纹管布设→模板拼装→整体梁砼浇筑→养生→张拉预应力→灌浆封锚。

横梁每根是一组，并应两次灌筑，第一次先进行下半部的灌筑施工，灌筑到184.74m，还能为下一次轨道梁的灌筑与常规纵梁进行预埋件的设置，纵梁或轨道梁应进行3对牛腿的预埋施工，一组一组进行灌筑施工，总共32组。在一个区域内的横梁下半部建设结束之后，应开展该区域横梁上半部、轨道梁与常规纵梁建设，纵梁或轨道梁应选择规格1.5×1.5m贝雷片，并且安装成贝雷梁，当作纵梁的临时支架。

3.3.2主要施工内容及方法

（1）支架安装

由于在横梁建设之前，已进行了系梁与上部桩帽的建设，因此可凭借在已完成的桩帽上进行2×0.8m的预埋施工，并且贝雷梁上控制工字梁的间距是60cm，并发挥分配梁的作用，在分配梁上进行横梁模板底模的铺设施工，图1是横梁临时支架安设示意图。

（2）钢筋工程

下料钢筋之前，应仔细审查钢筋图纸，进而使钢筋尺寸、型号能精确，之后就能在后方料场基于相关规范完成下料施工。

①钢筋在钢筋加工场进行加工，并且借助平板车直接输送到现场绑扎施工。

②通常来说，钢筋接头应在内力相对不大的区域。在一个截面区域中，受拉钢筋搭接数应在受力钢筋1/4之内，并且受压钢筋搭接数应在受力钢筋1/2之内；单面焊缝长度应在10d以上，并且双面焊缝长度应在5d以上；套筒连接的实际长度应在35d的范围之内，受力钢筋接头束应在50%以下，外露丝数完整丝口应≤1个。

（3）模板工程

模板运用规格为20 m m的竹胶板，侧模与上方骨架应选择钢管，并且对拉螺杆应选择φ16螺纹钢筋，纵横向间距一定要控制在0.90×0.70m。成形后，模板的强度及刚度应达到相关标准，外形大小一定要精确，还应保证模面光洁度及整洁度，装拆操作应非常便捷，并且具备良好的安全性。模板内部大小的允许偏差范围在O～5mm；轴线偏位的偏差允许范围是在±10mm。假若混凝土强度达到设计强度75%，就能把支架与承重底模板拆卸。

（4）预应力工程

①波纹管的选择

因为纳溪沟码头纵梁跨度、横梁跨度分别是11m、16m，并且布设的预应力管道线性偏差相对较小，因此运用塑料波纹管就能达到相关标准。管道一定要由结构一侧穿入，并且在穿的同时进行接长操作，接口应运用大一号的管道旋转接牢，并且接口两头应选择塑料胶带进行缠裹。

②钢束穿束控制

后穿法适用于跨度相对较小的T梁、箱梁，并且梁体通常会在波纹管中插入较小的管道，防止漏浆被管线堵塞。若是跨度相对较大，通常会运用先穿法。

③预应力张拉作业

本工程中都有一个标准：混凝土强度达到设计强度的80%，之后才能开展预应力张拉施工，还要将张拉应力当成是核心控制参数。码头纵横梁控制荷载应设置为σcon=0.75fpk= 0.75x1860=1395MPa。

④錨具夹片筛查

锚具夹片通常应针对几何大小与硬度进行查验，一定要符合相关标准，要是几何大小不达标，就会出现应力集中的现象，并且假若硬度相对较大，就会出现断丝的现象，假若硬度太小，就会出现滑丝的现象。鉴于此，在实际运用之前，应现场抽检锚具夹片，达标之后，才能运用。

4.结束语

综上所述，文章根据对某码头的分析，深入阐述了工程的上部架构作业技术及方案。工程中借助贝雷片安设成规定长度的贝雷梁，并且借助吊车实现吊装，构成临时支架梁体。此外，在梁体混凝土项目结束之后，一定要注意进行梁体预应力作业。运用此种施工技术及方案，能使工程的质量及水平得到保障。

参考文献：

[1]肖聘.某高桩码头上部结构预应力配筋计算[D].大连：大连理工大学，2013.

[2]陈奉琦，程泽坤.高桩码头规范修编情况综述[J].水运工程，2013（10）：114-117.