分析后張法預應力混凝土橋梁施工技術(shù)的應用

余齊錦

【摘 要】近年來，后張法在當前橋梁施工中的使用范圍逐漸擴大，并且成為影響橋梁建筑水平的關(guān)鍵因素。后張法預應力混凝土施工技術(shù)具有延長橋梁使用時間、強化橋梁承載力、剛度大等諸多優(yōu)勢，因此在橋梁工程建設(shè)當中得到了普遍的認可與推崇，特別是在重荷載結(jié)構(gòu)及大跨度等結(jié)構(gòu)中被大量應用。文章結(jié)合工程案例，對預應力混凝土的基本原理與特點、后張法預應力混凝土橋梁的施工工藝、后張法預應力在混凝土橋梁施工技術(shù)中的具體應用展開研究，旨在推動橋梁施工技術(shù)的快速發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】后張法預應力;混凝土橋梁;施工技術(shù);應用

【中圖分類號】TU73 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）01-0066-03

0 引言

近年來，我國高等級公路的建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴大，不僅推動了交通技術(shù)的快速發(fā)展，還在很大程度上促使我國路橋建設(shè)邁入高速發(fā)展階段。但是，與一些發(fā)達國家的高速公路建設(shè)水平相比，我國公路橋梁建設(shè)水平還有待提升[1]。為了緊跟時代發(fā)展的腳步，一定要充分利用各種新型技術(shù)和設(shè)備，爭取讓我國路橋建設(shè)質(zhì)量上升到一個新的高度。因此，針對后張法預應力混凝土橋梁施工技術(shù)的應用進行探討具有一定的實踐意義。

1 預應力混凝土基本原理與特點

1.1 基本原理

對預應力混凝土結(jié)構(gòu)進行分析可知，該技術(shù)必須在施工的前期階段針對以下幾個方面做好準備工作并施加一定的壓力：一是混凝土;二是施工材料構(gòu)件，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建一種人為的應力狀態(tài)。針對這種應力狀態(tài)，需要依據(jù)實際狀況予以明確，施加壓力的終極目標是為了從源頭上降低發(fā)生混凝土開裂的概率，延長建筑結(jié)構(gòu)的使用時間。與鋼筋材料進行詳細對比可知：常規(guī)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要比預應力混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強度低且極限應變能力不強。顯然，構(gòu)件基于正常運用荷載的狀態(tài)下，鋼筋的應變能力也會比混凝土的受拉極限應變值大很多，所以此時鋼筋內(nèi)的應力變小，就會增大出現(xiàn)裂縫的概率。為了避免構(gòu)件裂縫及變形的延伸對橋梁安全性帶來不利的影響，可以借助以下幾種方法提高構(gòu)件的自身重量：一是增加構(gòu)件截面尺寸;二是增加配筋率等[2]。隨著我國科學技術(shù)的快速發(fā)展，由高強鋼筋及高強混凝土構(gòu)筑的結(jié)構(gòu)可以彌補一般混凝土存在的缺陷，并已經(jīng)在橋梁施工當中得到了普遍的認可與推崇。預應力混凝土不僅可以降低裂縫發(fā)生的概率，還能讓構(gòu)件的強度得到進一步強化。在預應力混凝土結(jié)構(gòu)中靈活運用高強度材料也可以促使其作用得到充分的發(fā)揮，最大限度地避免構(gòu)件發(fā)生裂縫現(xiàn)象，進而不斷提升結(jié)構(gòu)的耐久性與可靠性。

1.2 特點

（1）鋼筋強度得到提升。在具體施工過程中，一般混凝土結(jié)構(gòu)在受拉區(qū)易產(chǎn)生相應的拉裂縫。從混凝土構(gòu)件的角度來看，這種裂縫會逐漸降低混凝土構(gòu)件的強度，而預應力混凝土構(gòu)件在常規(guī)工作期間，因為混凝土中存在預拉應力，所以不會形成拉應力，此時混凝土也很少會產(chǎn)生裂縫，使構(gòu)件的剛度得到進一步的保證。

（2）增強結(jié)構(gòu)的耐久性及抗裂性?；炷两Y(jié)構(gòu)容易受到預應力作用的干擾，這也是導致構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的根本原因，預應力混凝土構(gòu)件具有持續(xù)強化抗裂性的優(yōu)勢，其抗腐蝕性能也比較優(yōu)越，能延長構(gòu)件的使用時間。

（3）降低自身重量。從客觀的角度來看，該結(jié)構(gòu)主要以高強度的材料為主，構(gòu)件的截面尺寸要比傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)少很多，所以基于同樣截面狀態(tài)下也會讓構(gòu)件的跨越性得到進一步的提升。

2 后張法預應力混凝土橋梁施工工藝

結(jié)合相關(guān)實踐與調(diào)查可知，后張法預應力混凝土橋梁施工工藝步驟較多，在應用該技術(shù)期間，應當重視以下幾點：第一，應當將施工重點放在張拉方式的明確方面。通常，會先從構(gòu)建的兩側(cè)進行預應力張拉作業(yè)。結(jié)合施工方法與天氣情況的不同，也可以采用單側(cè)張拉的方法作業(yè)，此時需要結(jié)合計算書與設(shè)計圖加以明確。同時，為了進一步確保預應力分布的平穩(wěn)性，就要科學、合理地把控好張拉方向。第二，明確張拉次序。相關(guān)工作者在施工期間，應當充分結(jié)合計算書與設(shè)計圖的具體內(nèi)容對張拉次序進行明確。第三，選擇最適宜的張拉設(shè)備。相關(guān)工作者應當在結(jié)合張拉力大小與構(gòu)件特征的基礎(chǔ)上選擇與之匹配的張拉設(shè)備，其中涵蓋以下幾點：一是壓力表規(guī)格;二是張拉設(shè)備行程;三是盾衛(wèi)等。當明確張拉設(shè)備后，應當進行全面、細致的檢查，還要重視對張拉力油壓表讀數(shù)的檢查，為施工質(zhì)量的提高打下扎實的基礎(chǔ)。第四，檢查模板支架。我們都知道在預應力不斷加壓的狀態(tài)下，很容易導致混凝土材料發(fā)生變形的現(xiàn)象，并且在值軸偏心下放鋼束期間會形成與之相匹配的撓曲。因此，相關(guān)工作者在張拉期間要熟練掌握好彈性變形量與方向，并在此基礎(chǔ)上對有關(guān)區(qū)域進行全面、細致的檢查。

3 后張法預應力混凝土橋梁施工技術(shù)的應用

3.1 工程概況

該工程位于某城市中心地帶，橋跨布置分為是2×26 m、3×29 m、4×25 m、2×21.8 m、3×30 m，其中12.99 m寬箱梁橫斷面屬于單箱雙室，斜腹板。對該工程進行分析可知，8.99 m的寬箱梁橫斷面屬于單箱單室，斜腹板。梁高1.7 m，箱梁翼緣板長2.0 m，主要將混凝土連續(xù)箱梁整體現(xiàn)澆設(shè)計作為主要設(shè)計方向。

3.2 后張法技術(shù)措施

3.2.1 鋼筋工程

通常情況下，當鋼筋到達指定地方后，只有在通過反復試驗達標后，才可以投入施工當中，同時在下料的前期階段需要提前做好調(diào)直除銹處理，確保其表面始終處于干凈整潔的狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)上嚴格依據(jù)圖紙內(nèi)容進行加工，確保彎鉤質(zhì)量達標。

3.2.2 模板工程

針對該工程模板來說，它主要以鋼模為主，目的是為了確保混凝土具備相應的性能，在模板接縫部位放入一定規(guī)格的海綿與膠皮條，可以降低漏漿現(xiàn)象的發(fā)生概率。此外，要對模板做好支撐，通過對支架的可靠性拼裝，確保結(jié)構(gòu)尺寸符合各項要求，處理結(jié)束以后還要對模板進行認真細致的檢測，只有檢測達標，才可進入下一個施工步驟。

3.2.3 鉆孔樁施工

在施工場地進行鋼筋骨架的加工時，相關(guān)人員在放置骨架的時候要對孔壁加大管控力度，從而降低碰撞次數(shù)，倘若在下放期間出現(xiàn)問題，那么就要在第一時間查明問題的原因，并采取有效的解決措施減少強行插入現(xiàn)象。相關(guān)工作者在對鋼筋骨架進行放置的過程中，除了要想辦法確保其頂面標高與底面達標之外，還要將誤差控制在不大于5 cm的范圍內(nèi)。相關(guān)工作者借助導管法對混凝土進行澆筑的時候，應當確保導管結(jié)構(gòu)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，在使用導管的前期階段需要進行以下試驗：一是承壓試驗;二是水密試驗;三是接頭抗拉試驗。當?shù)谝淮螌炷吝M行澆筑的過程中，應當在充分結(jié)合相關(guān)標準的基礎(chǔ)上對導管下口及孔底之間的距離進行科學的控制，導管進入混凝土后要高于1 m。在開展灌注作業(yè)的時候，相關(guān)工作者應當想辦法確保灌注施工持續(xù)地進行，借助探測錘實現(xiàn)對混凝土面的科學檢測，還要采取針對性的手段確保導管埋深保持在3 m的范圍內(nèi)。當混凝土澆筑到與骨架底部相距1 m的高度時，操作者應當想辦法增加澆筑時間，旨在減少骨架出現(xiàn)上浮的現(xiàn)象[3]。如果當混凝土澆筑到骨架的4 m時，要在最短的時間內(nèi)將導管提起，目的是為了防止導管越陷越深，對導管進行拆除期間禁止停留時間過長。

3.2.4 墩臺柱施工

在施工前，要重視鋼模設(shè)計工作，借助起吊設(shè)備將其吊裝到相應的地方，采用螺母將各段連接在一起，同時在接頭處墊入一定厚度的皮墊或海綿，周圍做好撐拉處理，還要采取掛線的方式做好矯正測量，使其垂直度達標。無論是針對模板工程還是鋼筋工程，只有達標后才能進行混凝土澆筑施工。在混凝土澆筑這一施工環(huán)節(jié)中，需要采取專門的設(shè)備將混凝土運輸?shù)街付ǖ牡胤?，然后分別澆筑到位。在澆筑期間，相關(guān)工作者要確保混凝土面和串筒底部之間的差距不大于2 m，旨在減少離析情況。在實際澆筑施工時，要全面、細致地檢查混凝土材料的坍落度;為了最大限度地減少漏振等現(xiàn)象，相關(guān)工作者應當不間斷地進行澆筑，倘若由于特殊情況必須停止?jié)仓敲磻敶_保停留時間不大于上層混凝土材料的重塑時間與凝固時間。當澆筑作業(yè)完畢之后，要以最快的速度做好以下幾項工作：一是做好養(yǎng)護工作;二是做好灑水工作。只有這樣，才能有效地減少水化熱水分散失的情況。

3.2.5 箱梁施工

在實際加工期間，相關(guān)工作者通常借助以下材料制作與之相匹配的箱梁腹板外側(cè)與底模：一是角模，二是竹膠板;采用適當規(guī)格的木模制作出相應的箱梁頂端和腹板內(nèi)側(cè)。結(jié)合相關(guān)實踐與調(diào)查可知，施工人員在對箱梁混凝土進行澆筑期間，倘若沒有科學地把控好施工技術(shù)，那么必然會出現(xiàn)構(gòu)件變形的情況。所以，本文結(jié)合工程實踐經(jīng)驗給出如下建議：在對箱梁混凝土進行澆筑期間，需要按照以下步驟依次進行。第一步，對腹板承托處進行澆筑。第二步，對頂板混凝土進行澆筑。直到箱梁混凝土強度達標后方可采取組合的手段對底模板做好拼接工作，同時要在其上面安裝與之相匹配的鋼板，這樣做的目的是為了充分保障箱梁結(jié)構(gòu)的整體性能處于達標狀態(tài)?；炷敛牧喜捎脭嚢璧姆绞?，輸送泵入模，并在此基礎(chǔ)上采取科學的澆筑方法，因為梁體通常較高，所以此時應當以水平分層、斜向分段的澆筑方式為主，繼而從源頭上把控好混凝土的坍落度。施工中，可以借助以下幾種手段對梁體混凝土進行振搗：一種是側(cè)模振動;另一種是插入式振搗工法。在實際振搗期間，相關(guān)工作者應當依據(jù)項目的實際狀況配置與之匹配的側(cè)模振搗器，提升振搗水平。

3.3 竣工驗收

工程施工期間，應當確保伸長量經(jīng)過校核控制，張拉伸長率需要結(jié)合±6%的要求加以控制。當該工程施工結(jié)束后，還要對預應力筋的檢查環(huán)節(jié)有足夠的重視。表1是后張法預應力混凝土橋梁竣工驗收單。

對表1中的結(jié)果進行分析可以得到以下信息：一是張拉伸長率是±4%，達標。二是鋼絲斷絲及滑脫的數(shù)量大概占總比例的1%，達標。三是鋼束斷面沒有大于鋼絲總數(shù)的1%，滿足相關(guān)標準。在具體施工期間，因為施工工藝及技術(shù)控制合理，所以每一個環(huán)節(jié)中均沒有出現(xiàn)以下質(zhì)量問題：一是堵管;二是預應力結(jié)構(gòu)腐蝕等。所以，該工程的施工質(zhì)量滿足相關(guān)標準。

4 結(jié)語

預應力混凝土施工期間，不可避免地會出現(xiàn)出各種各樣的質(zhì)量問題，或是受到各種因素的干擾，導致施工中裂縫的出現(xiàn)，縮短構(gòu)建的使用壽命，增大安全事故發(fā)生概率，而借助張法預應力可以妥善處理上述難題[4]，這種施工技術(shù)屬于一種全新的施工技術(shù)，不僅可以降低結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫的概率，還能讓橋梁的延伸能力和承載性能得到進一步增強，對提升橋梁質(zhì)量具有重要的作用。

參 考 文 獻

[1]李康.探析后張法預應力砼橋梁施工技術(shù)的應用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（34）：672.

[2]胡段段，楊帥.后張法預應力砼橋梁施工技術(shù)探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（24）：216-217.

[3]蘇明生.解析后張法預應力砼橋梁施工技術(shù)應用[J].四川水泥，2017（10）：42，308.

[4]趙蓓蕾.后張法預應力砼橋梁施工技術(shù)應用研究[J].價值工程，2017，36（5）：109-111.