后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)應(yīng)用

周波

（江西億嘉路橋工程有限公司，江西 撫州 344000）

0 引言

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在橋梁施工建設(shè)中所取得的效果是有目共睹的。但隨著橋梁建設(shè)行業(yè)的不斷發(fā)展與完善，需要對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的完善與調(diào)整，如此才能充分保證橋梁的使用耐久度。如果橋梁的使用壽命能夠得到有效延長(zhǎng)，那么用于橋梁后續(xù)修繕和維護(hù)的時(shí)間和費(fèi)用就能得到控制，這對(duì)降低橋梁后續(xù)維護(hù)工作的時(shí)間成本和人力成本有重要意義。因此，參與橋梁施工建設(shè)的人員需要切實(shí)了解和掌握最前沿的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)，并將其有效運(yùn)用到橋梁施工建設(shè)中。

1 后張法及預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念分析

1.1 后張法概念

在建筑施工過程中，一般需要在水泥混凝土澆筑完成后，等待其設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到75%時(shí)，借助張拉預(yù)應(yīng)力鋼材完成預(yù)應(yīng)力混凝土施工。這種施工方式在我國(guó)已經(jīng)得到了一段時(shí)間的應(yīng)用，施工方法與施工流程已經(jīng)較為成熟，且相較于其他施工方式，該施工方法能夠進(jìn)一步提升橋梁的施工質(zhì)量。應(yīng)用后張法，需要先行制作構(gòu)件，并在構(gòu)件制作過程中按照預(yù)應(yīng)力筋的基本位置留出孔道。因此，在構(gòu)件制作環(huán)節(jié)，前期需要經(jīng)過一定的時(shí)間進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確計(jì)算孔道位置。在構(gòu)件制作時(shí)，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到理想數(shù)值，應(yīng)當(dāng)及時(shí)開展孔道中的預(yù)應(yīng)力張拉工序，以此保證混凝土構(gòu)件的質(zhì)量。

1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土

所謂預(yù)應(yīng)力混凝土，即在荷載作用下預(yù)先受到一定壓力的混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)前期經(jīng)過了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，目前已經(jīng)趨于成熟，在橋梁建設(shè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在建筑施工方面有諸多優(yōu)勢(shì)。大部分普通混凝土雖然也具有比較理想的抗壓能力，但抗拉能力無法充分滿足施工需要和后續(xù)使用的需求，而預(yù)應(yīng)力混凝土較普通混凝土的強(qiáng)度高，且能在使用過程中增加受拉部位的預(yù)應(yīng)力，因此其抗拉能力更強(qiáng)。因此，在對(duì)橋梁有高強(qiáng)度、高抗拉能力要求的建筑工程中，大部分施工團(tuán)隊(duì)目前更傾向于采用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)分析

在橋梁工程的建設(shè)過程中，采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)為混凝土添加必要的預(yù)應(yīng)力，那么橋梁的整體性能就能得到進(jìn)一步的提升，橋梁中的混凝土結(jié)構(gòu)所呈現(xiàn)出的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都能達(dá)到更理想的狀態(tài)。很多橋梁在使用過程中很容易出現(xiàn)開裂等現(xiàn)象，因此需要對(duì)橋梁進(jìn)行后續(xù)的維護(hù)和修繕。但如果能夠在橋梁施工過程中合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，就能有效降低橋梁在使用過程中出現(xiàn)開裂等現(xiàn)象的概率。有效應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，不僅能夠減輕橋梁結(jié)構(gòu)的自重，進(jìn)一步提升橋梁結(jié)構(gòu)的防滑性能，還可以大幅度降低橋梁的后續(xù)維護(hù)和修繕成本，這也是該技術(shù)目前得到廣泛應(yīng)用的原因之一。此外，相較于其他施工技術(shù)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工流程相對(duì)簡(jiǎn)便。施工過程中采用該技術(shù)，能夠在保證橋梁安全性的同時(shí)，在一定程度上縮短施工周期，施工周期得到有效控制，也意味著能夠有效節(jié)約施工成本。

3 施工前的準(zhǔn)備工作分析

3.1 檢查張拉設(shè)備

如果在施工過程中所用的各項(xiàng)設(shè)備出現(xiàn)了問題，施工過程就容易受阻，施工進(jìn)度就無法得到保障。因此，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)設(shè)立專門的檢查部門，在正式施工之前，對(duì)施工過程中需要用到的各種張拉設(shè)備進(jìn)行必要的檢測(cè)，這是有效避免設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)故障、影響施工進(jìn)度的重要方法。為保證設(shè)備檢查工作的順利開展，必須要求設(shè)備檢查工作人員對(duì)相關(guān)張拉設(shè)備的工作原理、設(shè)備性能等有全面的了解，同時(shí)要具有較強(qiáng)的專業(yè)能力和責(zé)任意識(shí)，能夠及時(shí)排查、解決設(shè)備使用風(fēng)險(xiǎn)，切實(shí)保證將張拉設(shè)備檢查工作落實(shí)到位。

3.2 檢查施工材料

相較于其他的施工技術(shù)，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)對(duì)設(shè)備和材料有較為明顯的特殊要求。因此，在后張法預(yù)應(yīng)力材料和裝置的選擇方面，工作人員一定要謹(jǐn)慎，必須嚴(yán)格把控材料的質(zhì)量，否則混凝土構(gòu)件的質(zhì)量很可能無法達(dá)到相關(guān)的使用標(biāo)準(zhǔn)，而這會(huì)直接影響橋梁施工的最終質(zhì)量。在將預(yù)應(yīng)力材料正式投入使用之前，工作人員需要通過精密的計(jì)算和詳細(xì)的檢查，考量相關(guān)材料能否完全滿足施工需要。工作人員可通過隨機(jī)抽查的方式對(duì)施工材料及相關(guān)工具等進(jìn)行檢查，有效把控施工材料質(zhì)量，為混凝土構(gòu)件質(zhì)量提供保障，有效延長(zhǎng)橋梁使用壽命。

3.3 完成張拉機(jī)器的預(yù)應(yīng)力檢查工作

在橋梁施工開始之前，工作人員不僅要對(duì)相關(guān)設(shè)備的性能及運(yùn)行狀況等進(jìn)行檢測(cè)，確保相關(guān)設(shè)備能夠正常使用，還需要對(duì)張拉機(jī)器的預(yù)應(yīng)力展開詳細(xì)的檢查。如果相應(yīng)機(jī)器設(shè)備的預(yù)應(yīng)力無法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，那么工作人員需要進(jìn)一步檢查和維修設(shè)備，爭(zhēng)取使張拉機(jī)器的預(yù)應(yīng)力達(dá)到理想狀態(tài)，這是確保橋梁施工建設(shè)順利推進(jìn)的重要前提。后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的要點(diǎn)是質(zhì)量機(jī)械，因此張拉機(jī)器的正常運(yùn)用是很重要的。因此，在施工開始之前，還要對(duì)施工團(tuán)隊(duì)進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)，以此全面提高施工人員的安全意識(shí)和責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)，讓施工人員能夠按照施工規(guī)范和工藝流程進(jìn)行施工，這是保證施工質(zhì)量與效率的關(guān)鍵。

4 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的施工流程分析

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)施工流程，見圖1。

圖1 施工流程圖

4.1 完成支架安裝和模板搭設(shè)工作

支架安裝是應(yīng)用后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)過程中的第一道工序。在搭設(shè)支架之前，工作人員需要通過實(shí)地調(diào)研的方式，全面了解目標(biāo)施工地點(diǎn)的地基承載力。要想使支架的穩(wěn)定性達(dá)到相應(yīng)的要求，工作人員需要及時(shí)了解當(dāng)前的地基承載力，如果地基的承載力比較理想，則不需要采用加固技術(shù)，反之則需要應(yīng)用加固技術(shù)，提高支架的穩(wěn)定性。支架搭設(shè)完成后，便可開展模板安裝工作。模板安裝順序是有一定規(guī)范的，先要完成底模的安裝，然后完成側(cè)面安裝，最后安裝頂模。在模板安裝過程中，工作人員還要切實(shí)考慮橋梁施工的特點(diǎn)，預(yù)留拱度，以保證模板安裝工序的順利開展。模板安裝完成后，需要預(yù)留沉降觀測(cè)點(diǎn)，這是這一工序中不可或缺的環(huán)節(jié)，能夠?yàn)楹罄m(xù)的沉降值觀測(cè)提供便利。

4.2 鋼筋綁扎

鋼筋綁扎是橋梁構(gòu)件制作中十分關(guān)鍵的工序。在橋梁施工過程中，架立鋼筋與縱向受拉鋼筋的綁扎順序是有明確規(guī)定的，架立鋼筋的綁扎優(yōu)先級(jí)要高于縱向受拉鋼筋。鋼筋綁扎工序完成后，工作人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)確定預(yù)應(yīng)力筋的位置，這是開展鋼筋骨架標(biāo)記工作的基礎(chǔ)。待標(biāo)記工作全部完成，方可進(jìn)一步固定定位筋，完成固定筋的綁扎。

4.3 孔道安裝

在上一道工序的開展過程中，工作人員需要以保證預(yù)應(yīng)力孔道的順暢程度為目標(biāo)。鋼筋綁扎環(huán)節(jié)結(jié)束后，工作人員需要根據(jù)施工方案，合理選用波紋管，完成孔道安裝工作。需要注意的是，不同橋梁工程所采用的管道長(zhǎng)度存在差異。因此，在正式安裝波紋管之前，工作人員首先要確定管道的長(zhǎng)度，并采取合理的防漏漿處理手段，連接管道的接頭位置。為了降低漏漿問題的發(fā)生概率，需要對(duì)接頭部位進(jìn)行多層包裹，這是進(jìn)一步保證套管安裝質(zhì)量的重要方式。在波紋管安裝完成后，工作人員還需要對(duì)安裝質(zhì)量展開必要的檢查。橋梁工程對(duì)波紋管的安裝位置有較精確的要求，一般要求波紋管安裝在距離跨中不超過4m的地方，并且偏差不能超過4mm，否則波紋管的安裝質(zhì)量無法達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)。在孔道安裝工作完成后，工作人員還要檢測(cè)波紋管的使用效果，若檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，需及時(shí)解決，否則很容易影響后續(xù)混凝土澆筑施工的順利開展。

4.4 鋼絞線安裝

鋼絞線安裝也是后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工過程中較為重要的工序。通常情況下，在安裝預(yù)應(yīng)力鋼絞線之前，工作人員要對(duì)鋼絞線的表面展開詳細(xì)的檢查。如果檢查過程中發(fā)現(xiàn)鋼絞線表面出現(xiàn)了銹蝕或油漬，那么這些鋼絞線便無法應(yīng)用于橋梁建設(shè)。如果鋼絞線表面不存在銹蝕或油漬，則可投入使用。由于在實(shí)際施工過程中，預(yù)應(yīng)力筋可能觸碰到各類轉(zhuǎn)向裝置和導(dǎo)向槽，使得穿梭工序存在一定的難度，所以在正式安裝之前，精準(zhǔn)地估算預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度是很有必要的，并且要采用單根筋穿梭的方式進(jìn)行鋼絞線安裝。此外，由于橋梁的長(zhǎng)度一般較長(zhǎng)，不同的鋼筋在穿梭過程中容易出現(xiàn)纏繞現(xiàn)象，在施工過程中需要采取有效措施，規(guī)避此問題，否則會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力無法達(dá)到設(shè)計(jì)值。為規(guī)避上述問題，在開展穿梭工序之前，工作人員需要對(duì)密封蓋、錨板孔以及鋼絲線等材料和工具標(biāo)注編號(hào)，此舉可有效防止鋼筋在穿梭過程中出現(xiàn)錯(cuò)亂或纏繞。

4.5 完成混凝土的攪拌、澆筑及養(yǎng)護(hù)工作

在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)應(yīng)用過程中，工作人員需要重點(diǎn)關(guān)注混凝土的攪拌、澆筑及養(yǎng)護(hù)等工作。在混凝土攪拌工序開始之前，工作人員需要詳細(xì)地檢查施工材料的質(zhì)量，唯有確保工程材料的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，方能讓材料進(jìn)場(chǎng)，否則會(huì)影響橋梁工程的最終施工質(zhì)量。如果工程材料的質(zhì)量無法得到有效保障，即便采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)進(jìn)行橋梁施工，橋梁的使用壽命和耐久程度也無法達(dá)到理想狀態(tài)。因此，必須全面落實(shí)好材料進(jìn)場(chǎng)前的質(zhì)量檢查工作。

在混凝土攪拌環(huán)節(jié)，需要采用集中拌和的方式。在這一過程中，合理控制拌和時(shí)間是很有必要的，若是拌和時(shí)間過短，會(huì)影響混凝土的均勻性；拌和時(shí)間過長(zhǎng)，則會(huì)影響混凝土的坍落度?；炷恋臄嚢栀|(zhì)量達(dá)標(biāo)，才能確保下一道工序順利推進(jìn)。在拌和工序完成后，工作人員便需要開始進(jìn)行混凝土澆筑工作，在澆筑之前，工作人員還需要再一次檢查各項(xiàng)預(yù)埋件是否達(dá)到了施工標(biāo)準(zhǔn)，如波紋管的使用是否順暢。經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)到混凝土澆筑條件，方可正式開展混凝土澆筑工作。在澆筑過程中，也需要合理把控澆筑時(shí)間，如此才能將混凝土澆筑的入模溫度控制在合理范圍內(nèi)。相較于其他的建筑項(xiàng)目，橋梁的混凝土結(jié)構(gòu)較為特殊，因此在大部分橋梁工程中，混凝土澆筑需要分兩次進(jìn)行。兩次澆筑的重點(diǎn)部位不同，第一次澆筑的重點(diǎn)部位一般集中在底板和腹板，后續(xù)的澆筑重點(diǎn)則是頂板和翼板。但在澆筑橋梁的箱梁部位時(shí)，不適宜采用分層澆筑法。這主要是由于箱梁部位的鋼筋結(jié)構(gòu)分布較為密集，因此可嘗試借助振搗器等輔助工具完成振搗。但需要注意的是，振搗可能會(huì)使模板或波紋管出現(xiàn)損傷，因此要注意控制振搗的力度，且要快插慢拔，否則可能導(dǎo)致波紋管出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，影響橋梁施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

在橋梁施工過程中，有效應(yīng)用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)，可為橋梁施工質(zhì)量提供充分的保障，也能進(jìn)一步延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。因此，這種施工技術(shù)值得在橋梁施工中被大規(guī)模推廣和應(yīng)用，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員也需要對(duì)該技術(shù)進(jìn)行可持續(xù)優(yōu)化，以更好地推動(dòng)我國(guó)橋梁建設(shè)行業(yè)的發(fā)展。