橋梁工程后張法預應力施工技術分析

彭榮貴

摘要： 改革開放以后，我國經(jīng)濟發(fā)展愈加迅速，特別是交通基礎設施建設規(guī)模日益擴大。在公路及城市道路建設中，橋梁是咽喉，尤其是高等級公路建設中，橋梁工程所占比重較大。后張法預應力混凝土空心板梁是預應力混凝土簡支梁橋與先簡支后連續(xù)橋內(nèi)最常見的結構類型，其特點為自重小、穩(wěn)定性高、抗震能力強等。在我國橋梁工程行業(yè)高速發(fā)展的今天，預制預應力混凝土橋梁應用空間也越來越大。為此，本文在充分掌握后張法概況的基礎上，結合具體案例，對橋梁工程后張法預應力施工工藝進行了分析與探究。

Abstract： Since the reform and opening up， China's economy has been growing rapidly. In particular， the scale of transportation infrastructure has been expanding. In highway and urban road construction， the bridge is a throat， especially in the construction of high-grade highways， where bridge engineering accounts for a large proportion. Post-tensioned prestressed concrete hollow slab beams are the most common types of structures in prestressed concrete simply supported girder bridges and first simply supported continuous bridges. They are characterized by low dead weight， high stability and strong earthquake resistance. In the rapid development of China's bridge engineering industry today， precast prestressed concrete bridge application space is also growing. Therefore， on the basis of fully grasping the general situation of post-tensioning method and combining with specific cases， this paper analyzes and studies the post-tensioned prestressed construction technology of bridge engineering.

關鍵詞： 橋梁工程；后張法；預應力

Key words： bridge engineering；post-tension method；prestressing

中圖分類號：U445.57 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）11-0104-03

1 后張法的概況

自上世紀50年代起，我國預應力混凝土結構逐步發(fā)展起來，早期在預應力鋼弦混凝土軌枕使用，隨著科學技術的不斷進步，在全國范圍內(nèi)預應力混凝土得到逐步推廣。后張法是指先進行混凝土構件澆筑，當混凝土強度滿足設計要求后。可張拉及錨固預應力筋。其支承件以混凝土自身為主，張拉鋼筋的同時可壓縮混凝土構件。張拉至設計規(guī)定范圍后，可在混凝土體內(nèi)錨固鋼筋，以此獲取混凝土預壓應力。根據(jù)預應力鋼筋和混凝土粘結力是否存在，可將后張法劃分為兩類，有粘結預應力混凝土、無粘結預應力混凝土。

①有粘結預應力混凝土。先進行混凝土澆筑，相比設計強度，混凝土強度超過其75%后，即可進行鋼筋張拉。其張拉過程為埋管制孔、混凝土澆筑、穿筋張拉及養(yǎng)護、錨固與灌漿。該方法可利用錨具作用，克服鋼筋彈性回彈，保證截面混凝土獲取預壓應力，該方式可保證鋼筋和混凝土構成一個完整體。因粘結力作用，有粘結預應力混凝土可減少預應力鋼筋拉應力，降低混凝土壓應力。因此，應盡可能降低該粘結性，此方式無需張拉臺座、且設備簡便，在大型構件現(xiàn)場施工中應用較多。

②無粘結預應力混凝土。施工過程中，在指定部位放入鋼筋，用于澆筑混凝土，此方法無需留設孔洞、穿筋等工序，能夠有效增加預壓應力，減少成本，在大跨度曲線配筋梁體中應用較多。

2 工程概況

為保證工程質(zhì)量，本文以某標段公路橋梁標準斷面寬幅預應力空心板梁為研究對象，該20m空心板梁構造圖如圖1所示。本工程選取無粘結預應力后張法施工，在澆筑板體時，可嚴格遵循設計要求，將金屬波紋管固定到孔道坐標位置，并進行錨墊板安裝。安裝過程中應合理設置注漿孔，并選取棉花進行堵塞，確保錨墊板緊密貼合端頭模板。為避免水泥漿進入金屬波紋管孔道，需在澆筑梁體時，將塑料管放入金屬波紋管，隨后拆除模板，當混凝土強度與設計強度要求相符后，即可進行張拉施工，隨后壓漿、封錨。

3 橋梁工程后張法預應力施工工藝

橋梁工程后張法預應力施工，應根據(jù)工程實際情況，規(guī)范施工工藝，具體流程如下：

3.1 模板施工

①底模。預制場碾壓后，通過碎石打底，并利用水準儀找平。隨后進行C25混凝土面層設置。要求底模具有光滑的表面、順直的線條，便于脫模。此外為確保在張拉起拱后預制梁承載力充足，能夠有效加固支座，需合理確定底模尺寸。本工程以（0.5+20+0.5）m×1.24m×0.08m作為底模尺寸。鋼筋混凝土橫梁設置于兩個加固端。為提高橋梁縱、橫向調(diào)坡靈活性，避免錯縫產(chǎn)生于相鄰梁底，需將尺寸各異的梁底楔塊留設到局部后張法預制梁混凝土底模支座部位。

②側(cè)模及端模。選取4mm厚定型鋼模板作為側(cè)?；蚨四?，保證骨架具有較高剛度，并拋光內(nèi)模，確保混凝土澆筑平整性。

③芯模。采取科學有效的措施在預制過程中進行芯模位置固定，保證梁內(nèi)部構造尺寸大小合適。

3.2 鋼筋施工

根據(jù)設計要求加工及安裝鋼筋材料。以底模作為埋設預應力波紋管的標準，依托預應力鋼絞線曲線坐標進行相關點位高度測量，并在箍筋上標出曲線位置，隨后綁扎固定波紋管。一般選取55m、70mm內(nèi)徑波紋管，在骨架上點焊波紋管定位筋，即Φ8mm “井”型鋼筋，間距為80cm。盡量減少接頭，提高穿束速度。按照圖紙要求，在端模固定錨墊板，向錨墊板孔道內(nèi)穿入波紋管，綁繞膠布，避免滑落。

3.3 混凝土施工

選取商品混凝土作為施工材料，澆筑時可選取門吊結合料斗法。施工時合理配置試驗工具，及時檢查、監(jiān)控混凝土質(zhì)量。本工程以C40混凝土強度等級材料為主，根據(jù)施工設計要求，確定最佳配合比。水泥：砂：石子：水：外摻劑=479：606：1177：163：4.79，水灰比為0.34。

混凝土澆筑時，需同時完成芯模兩側(cè)下料作業(yè)，結束各處振搗施工后，可將振搗棒慢速拔出，避免模板、鋼筋等損傷。以插入式振搗棒作為主要設備，要求均勻布點，避免因振搗不到位，導致芯模變形。同時應保證振搗密實，混凝土表面平整。初凝后，需及時進行混凝土養(yǎng)護施工。一般可覆蓋土工布，并做好灑水保濕工作，可也選取蓄水法進行梁體腔內(nèi)養(yǎng)護。澆筑作業(yè)完成8h后，可將芯模拆除。

3.4 預應力筋張拉

作為后張法預應力混凝土橋梁施工的主要階段，張拉工序極為關鍵。張拉施工前，需檢測同條件養(yǎng)護下梁體混凝土試塊。根據(jù)設計要求，本工程選取金屬波紋管成孔。按照先穿法進行預應力筋施工。混凝土終凝前，需抽動清孔。相比設計強度，混凝土為其75%～90%強度時可實施張拉作業(yè)。張拉預應力材料前，需先進行初應力調(diào)整，隨后進行張拉及伸拉值測量。需合理控制實際及理論伸長值偏差，允許范圍為6%以內(nèi)。如在該值以外，需及時查找原因，采取行之有效的措施予以處理。

預應力筋長度較長或過于彎曲的情況下，具有較大孔道摩阻力。此時張拉兩端時，將大大降低中端有效預應力。此類預應力損失計算難度較大，因此在張拉控制應力作用下，也無法準確計算其伸長值。當孔道存有漏漿、堵塞問題時，則無需進行伸長值校核，將導致有效預應力與設計要求不符，進而影響工程質(zhì)量。目前常用的測試流程為：

第一，張拉兩端，鋼絞線錨具測試無需夾片設置，試驗中避免鋼絲束頂錨塞；

第二，同時張拉兩端至頂拉應力，并進行千斤頂伸長量測量；

第三，張拉一端，并持荷2min，隨后再次對千斤頂伸長量測量；

第四，查看一端油表讀數(shù)，獲取拉力值；

第五，兩端拉力差值計算。

通過上述流程，獲取拉力差值平均值，并做好伸長值平均值記錄，為伸長值控制提供可靠依據(jù)。除此之外，本工程以應力、應變雙控法進行張拉施工。在張拉預應力達到穩(wěn)定后則可進行預應力筋錨固，后張法預應力混凝土實測項目如表1所示。

3.5 孔道壓漿

完成張拉作業(yè)4h待檢測合格后，即可實行孔道壓漿施工。壓漿的作用為避免腐蝕預應力筋，且利用凝結后的水泥漿向混凝土結構內(nèi)傳遞預應力。要求施工前，先清理干凈孔道，隨后利用空壓機將孔內(nèi)積水清除，為避免冒漿，必須封閉錨具附近孔洞。要求勻速、連續(xù)壓漿，且在0.5～0.7MPa之間控制壓漿最大壓力，如孔道過長，則需適當增加壓力，但必須控制在1MPa以內(nèi)。

3.6 封錨

完成上述作業(yè)后，應合理控制封錨混凝土強度。封錨前期，先鑿毛梁板端，隨后清理雜物、浮渣，并進行端部鋼筋網(wǎng)綁扎，最后進行封錨混凝土澆筑。該施工階段必須對封錨后梁體長度加以嚴控，如錨具長期裸露在外，需做好防銹除銹工作。錨具不外露部位必須全部被包裹于封錨混凝土內(nèi)，且保證保護層厚度適當，隨后進行養(yǎng)護施工。

4 結束語

綜上所述，隨著國民經(jīng)濟的高速提升，我國基礎設施建設力度越來越大，據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，全國公路總里程在2015年底達到457.73萬公里，高速公路里程為12.35萬公里，橋梁工程77.92萬座，4592.77萬米。2017年年中統(tǒng)計，我國高速公路通車里程超過13.1萬公里，在建里程為1.3萬公里，正在進行擴容工程的路段總里程在2800公里，預計2020年底，我國高速公路主線將基本貫通。橋梁工程作為公路建設的重點，如何提升工程質(zhì)量已經(jīng)成為人們關注的焦點。本文將后張法預應力技術用于橋梁工程施工，在提高混凝土強度的同時，還可保證工程整體性，推動橋梁工程事業(yè)發(fā)展持續(xù)、健康發(fā)展。

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