市政橋梁后張法預(yù)應(yīng)力施工工藝探討

混凝土梁橋后張法預(yù)應(yīng)力具有跨徑大、自重輕、承載能力高等特點，在市政橋梁中取得了較為廣泛的應(yīng)用。下面簡要探討其施工工藝。

一、做好施工前的準(zhǔn)備工作

1.加強施工組織設(shè)計方案的把關(guān)。施工前，應(yīng)結(jié)合設(shè)計圖紙及工程具體情況，編制好該項工程施工組織設(shè)計和技術(shù)方案，并將組織設(shè)計方案報請監(jiān)理工程師審批，并報業(yè)主認(rèn)可，由他們做好組織設(shè)計方案的把關(guān)。

2.加強施工人員的管理。應(yīng)結(jié)合工程項目的實際情況，建立完善的質(zhì)量控制管理體系，加強人員的管理，促進施工人員的技術(shù)素質(zhì)及質(zhì)量意識的提升，施工前應(yīng)反復(fù)進行交底，防止人為施工失誤而導(dǎo)致工程質(zhì)量事故。

3.加強材料的質(zhì)量控制。根據(jù)設(shè)計要求合理選擇鋼材種類和規(guī)格，預(yù)應(yīng)力混凝土用的鋼材種類有碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋、冷拉Ⅱ～Ⅲ級鋼筋、甲級冷拔低碳鋼絲和精軋螺紋鋼筋等，對它們的出廠合格證、質(zhì)量保證書及材質(zhì)化驗單進行認(rèn)真檢查，對不同種類的材料還要按照規(guī)定進行抽樣檢查，不得在工程中采用質(zhì)量不合格的材料，以免降低鋼筋的預(yù)應(yīng)力。

4.做好張拉設(shè)備的選擇和校正。拉桿式千斤頂、穿心式千斤頂、錐錨式千斤頂及高壓油泵是后張法常用的張拉設(shè)備，施工時須結(jié)合預(yù)應(yīng)力筋的種類及其張拉錨固工藝來合理選用。選擇設(shè)備時應(yīng)注意張拉設(shè)備的額定張拉力應(yīng)大于預(yù)應(yīng)力筋的張拉力，且其最大張拉行程也應(yīng)大于預(yù)應(yīng)力筋的一次張拉伸長值。應(yīng)由專人使用和管理施加預(yù)應(yīng)力用的機具設(shè)備及儀表，定期進行維護和校驗。

二、鋼筋骨架的綁扎及安裝

1.鋼筋焊接。當(dāng)焊接螺紋鋼筋和熱軋光面鋼筋時，應(yīng)采用閃光對焊，并且接頭要完全焊透，熔接良好，不要出現(xiàn)鋼筋燒傷及裂紋等現(xiàn)象，以免降低鋼筋強度，影響預(yù)應(yīng)力的值。

2.冷拉調(diào)直。光圓盤條鋼筋采用冷拉調(diào)直，鋼筋拉伸調(diào)直后不得有死彎，并且要控制其冷拉伸長率，Ⅰ級鋼筋不得超過2%；Ⅱ、Ⅲ級鋼筋不得超過1%。

3.鋼筋骨架綁扎。腹板鋼筋與橋面筋兩端交點都要進行綁扎，綁扎點應(yīng)擰緊，如有斷的扎絲必須重綁，所有綁扎點的綁扎方向均應(yīng)為八字形。

4.安裝綁扎好的鋼筋骨架并就位。對鋼筋骨架就位前，要將同梁體同強度混凝土墊塊放在保護層上；鋼筋骨架吊裝時采用專用吊具，安裝就位要準(zhǔn)確，不應(yīng)出現(xiàn)錯位現(xiàn)象，以防變形。

三、鋼模型安裝與拆卸

1.安裝模型前做好檢查工作，如模板面是否出現(xiàn)凸凹變形現(xiàn)象，平整光滑與否，接縫處是否破損。對模板表面涂刷隔離劑，以防止混凝土粘在上面，拆模時導(dǎo)致混凝土表面不平整，注意不得漏刷，且隔離劑不得粘到鋼筋上。

2.安裝模板。應(yīng)使用專用吊具安裝模板，安裝時檢查穿橡膠管的孔眼周邊是否光滑，如有毛刺則應(yīng)進行打磨。鋼模安裝順序為：兩頭端模、內(nèi)側(cè)模、外側(cè)模、擋碴墻模、端邊墻模。兩端支承就位時，應(yīng)使管道孔與端模孔眼對齊。吊裝端模板時，應(yīng)將膠管插入端模孔內(nèi)，并且插入芯棒到橡膠管內(nèi)，以確保管道順直，當(dāng)端模就位后與內(nèi)側(cè)模進行聯(lián)接，連接好端模與內(nèi)側(cè)模后，再吊裝外側(cè)模板。

3.拆除模板。澆筑完混凝土后，達到以下三個條件時，方可拆模：梁體混凝土強度等級達到規(guī)定要求，梁體混凝土芯部溫度與表層溫差不大于15℃，混凝土表面溫度與環(huán)境溫差不大于15℃。

四、布置預(yù)應(yīng)力筋孔道

預(yù)應(yīng)力筋孔道的直徑與布置，應(yīng)結(jié)合預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固體系特點與尺寸，以及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的受力性能等情況來進行確定。預(yù)應(yīng)力筋孔道形狀有直線、曲線和折線3種，通常采用曲線布置較多，應(yīng)注意重點做好曲線支座最高點、跨中最低點及反垂點的控制。鋼絲應(yīng)進行編束，以防鋼絲扭結(jié)，將編好的鋼絲簾繞過圈圍成圓束。要對待布筋進行校對復(fù)核，并做好記錄，待布筋符合設(shè)計要求后方可進行下道工序。在工序進行交接時，組織檢查、驗收，發(fā)現(xiàn)不合格的應(yīng)要求返工。因為預(yù)應(yīng)力筋布置效果對預(yù)應(yīng)力筋的張拉效果產(chǎn)生很大影響，且在混凝土澆筑后便不能再進行檢查，所以應(yīng)嚴(yán)格加強布筋過程中的質(zhì)量控制。

五、混凝土澆筑及養(yǎng)護

1.梁體混凝土澆筑?；炷涟韬虾煤?，為提高混凝土的密實度，應(yīng)采用一次成型工藝澆筑，通過斜向分段、水平分層、連續(xù)澆筑。首先應(yīng)澆筑翼緣、腹板、橫隔板等主梁的混凝土，然后再澆筑擋碴墻、端邊墻等橋面板部位，澆筑的每層厚度不超過30cm，連續(xù)澆筑一次成型。振搗以混凝土出現(xiàn)反漿、不下陷、無氣泡為止。

2.橋面混凝土澆筑。澆筑橋面板，從一端至另一端一層直鋪，一次完成澆筑。下灰時，要考慮擋碴墻用量，振動要和人工邊扒邊振相結(jié)合，以振搗棒插入混凝土振動為主。整個橋面混凝土澆筑完畢后，須進行趕壓抹平并二次壓光，確保橋面排水坡度平整正確。

3.混凝土養(yǎng)護。橋梁澆筑完成后，要及時做好混凝土的養(yǎng)護工作，對梁體表面覆蓋無紡布散水濕潤，其它部位要用蓬布進行覆蓋。自然養(yǎng)護時，要勤灑水，確?；炷帘砻姹３譂駶?，灑水養(yǎng)護時間不少于14天。保護層覆蓋塑料薄膜養(yǎng)生時間不少于7天，冬季施工時要進行特殊的養(yǎng)護，重點注意做好保溫工作，溫度過低時可采用噴涂混凝土養(yǎng)護劑的方式養(yǎng)護。

六、預(yù)應(yīng)力筋張拉

1.張拉前的準(zhǔn)備工作。如分段制作后張法構(gòu)件，則須事先進行構(gòu)件的拼裝，要嚴(yán)格按照規(guī)范要求進行拼裝塊體，構(gòu)件的混凝土強度不應(yīng)低于強度等級的75%，有明確的設(shè)計要求時，則應(yīng)以達到設(shè)計的強度要求為準(zhǔn)。故在張拉前要提供混凝土或砂漿的試壓報告。張拉預(yù)應(yīng)力前還應(yīng)檢查梁、柱澆筑質(zhì)量是否合格，幾何尺寸是否準(zhǔn)確，孔道通暢與否，若出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象則須進行疏通。應(yīng)注意清除預(yù)埋鐵板與錨具和墊板接觸處的焊渣和混凝土殘渣。

2.預(yù)應(yīng)力筋張拉順序。橋梁拆模后，應(yīng)及時進行初張拉。預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序應(yīng)注重對稱張拉的原則，以確?；炷敛划a(chǎn)生超應(yīng)力、結(jié)構(gòu)不變位、構(gòu)件不扭轉(zhuǎn)與側(cè)彎，張拉時須憑預(yù)應(yīng)力張拉通知單進行預(yù)應(yīng)力筋張拉，并且根據(jù)張拉力與壓力表讀數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，做好讀數(shù)的記錄。張拉過程中要嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力筋的張拉值，不得超過設(shè)備的最大張拉行程。橋梁張拉程序分兩次進行，第一次為初張拉，用來承受橋梁梁體的自重，第二次為終張拉，此次要把全部鋼束張拉至100%設(shè)計應(yīng)力。在橋梁終張拉時，要注意混凝土的強度不得小于規(guī)定值；同束鋼束張拉，應(yīng)兩端同步進行，控制拉伸的實際與理論值的誤差須小于規(guī)定值。張拉完后在錨圈外鋼絞線上用涂料劃線做記號，一天之后檢查有無移動位置。張拉程序中，重復(fù)張拉的目的除可減少應(yīng)力損失外，還可在張拉過程中調(diào)整鋼筋的應(yīng)力，使其受力均勻；持荷2min主要是為了加速鋼筋松弛的過早發(fā)展；超張拉的目的主要是為了減少混凝土彈性壓縮、錨具變形、鋼筋松弛和孔道摩擦等所引起的應(yīng)力損失。

七、孔道灌漿

張拉預(yù)應(yīng)力筋之后，應(yīng)在48h內(nèi)進行孔道灌漿，其主要目的是防止鋼筋銹蝕，提高整體結(jié)構(gòu)的強度，增強其承載力。

灌漿時要注意控制好材料的質(zhì)量。水泥應(yīng)選用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥，外部環(huán)境較低時應(yīng)盡量避免采用礦渣水泥。水泥漿的水灰比宜控制在0.4～0.45之間，要有良好的流動性。水泥漿3小時泌水率控制在2%～3%，其強度不應(yīng)低于M20級，且水泥漿應(yīng)有足夠的粘結(jié)力，其干縮性應(yīng)小。在水泥中適當(dāng)?shù)負(fù)饺脘X粉，有助于提高孔道灌漿飽滿度，在控制膨脹率的同時還不減小其強度。為防止預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕，要注意水泥漿中的入氯化物、硫化物以及硝酸鹽等含量要低。

灌漿前孔道應(yīng)濕潤、潔凈，孔道應(yīng)通暢，灌漿順序宜先下后上，灌漿孔的間距控制在30cm～60cm為宜。灌漿工作應(yīng)連續(xù)、緩慢、均勻地進行，灌注過程中防止空氣壓入孔道內(nèi)而影響灌漿質(zhì)量。為保證灌漿飽滿，孔道的出入口應(yīng)及時封閉；灌漿的壓力以0.5～0.6N/mm2為宜，防止壓力太大而導(dǎo)致孔壁脹裂。

八、后張法預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量通病及控制措施

1.滑絲和斷絲?；z為夾具在張拉預(yù)應(yīng)力后，由于夾片對鋼絲和鋼絞線的咬合不緊，使得鋼絲和鋼絞線出現(xiàn)滑動現(xiàn)象，張拉值降低。斷線即張拉時夾片把鋼絲和鋼絞線時，出現(xiàn)齒痕較深，在夾片出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。為有效地控制好滑絲和斷絲的質(zhì)量通病，首先應(yīng)注意控制夾片的硬度，使用前要對其進行復(fù)核，達到要求方可采用；對于鋼絲和鋼絞線則要檢查其硬度等指標(biāo)是否達到要求，直徑偏差是否過大，質(zhì)量不合格的應(yīng)予以更換。當(dāng)一束出現(xiàn)少量滑絲時，可用單根張拉油頂進行補拉；存在多根鋼絞線滑絲時，須放松鋼絞線束并重新進行補拉，以確保整體受力均勻。

2.預(yù)應(yīng)力筋延伸率偏差過大。即預(yù)應(yīng)力鋼絞線或者鋼筋的延伸量與理論計算值存在較大的偏差。為解決這一問題，應(yīng)對工程中采用的各批預(yù)應(yīng)力鋼筋進行復(fù)檢，結(jié)合實際的彈性模量值對延伸值予以修正；結(jié)合實際的預(yù)應(yīng)力鋼筋的長度以及管道摩阻力，合理確定超張拉值；對預(yù)應(yīng)力孔道的線形進行校正；校核各種張拉設(shè)備的標(biāo)定等。

3.預(yù)應(yīng)力損失過大。即施加完預(yù)應(yīng)力之后，出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛現(xiàn)象，降低了預(yù)應(yīng)力值。為有效地控制好預(yù)應(yīng)力損失較大的問題，可對預(yù)應(yīng)力張拉采用雙控制措施，即以張拉控制應(yīng)力為主，以鋼絞線伸長量進行校核；做好張拉千斤頂、油泵、油壓表配套的標(biāo)定，并配套使用；定期校正和標(biāo)定油壓表及千斤頂。檢查錨具是否出現(xiàn)滑絲現(xiàn)象，若存在滑絲應(yīng)予以更換。

九、結(jié)語

后張法預(yù)應(yīng)力在當(dāng)前的橋梁施工中應(yīng)用較為普遍，并且預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量關(guān)系到整座橋梁的施工質(zhì)量。因此，橋梁工作人員必須充分重視預(yù)應(yīng)力箱梁的施工，嚴(yán)格按照設(shè)計及規(guī)范要求進行施工，加強施工工藝的質(zhì)量管理，針對常見的質(zhì)量通病，做好相應(yīng)的預(yù)防和應(yīng)對措施，提高預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量。