市政橋梁工程中后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)研究

李斌峰 張穎

摘要：近年來(lái)，我國(guó)在市政橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中，其建設(shè)速度顯著。在市政橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中，后張法預(yù)應(yīng)力施工方式尤為多見(jiàn)，并且得了很多施工單位的使用。本文主要探討在市政橋梁施工過(guò)程當(dāng)中后張法預(yù)應(yīng)力的的具體應(yīng)用，為我國(guó)市政橋梁施工提供一定的科學(xué)依據(jù)。

Abstract： In recent years， China's construction speed in municipal bridge construction is remarkable. In the process of municipal bridge construction， the post-tensioned prestressed construction method is particularly common and has been used by many construction units. This paper mainly discusses the specific application of post-tensioning prestress during the construction of municipal bridges， and provides a scientific basis for the construction of municipal bridges in China.

關(guān)鍵詞：市政橋梁建設(shè);后張法預(yù)應(yīng)力;施工技術(shù)

Key words： municipal bridge construction;post-tensioning prestressing;construction technology

中圖分類號(hào)：U445.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）10-0099-03

0 ?引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民的安全意識(shí)越來(lái)越高，因此也就造成了廣大人民群眾對(duì)于市政建設(shè)的橋梁的質(zhì)量有了更高的要求。舊的橋梁施工技術(shù)已經(jīng)不能滿足于當(dāng)前蓬勃發(fā)展的社會(huì)需求。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，重型卡車以及超重型卡車已經(jīng)出現(xiàn)在我們的生活當(dāng)中，使用傳統(tǒng)的橋梁建造手段已經(jīng)不能滿足重型以及超重型卡車的運(yùn)輸工作。所以后張法預(yù)應(yīng)力橋梁施工技術(shù)也就產(chǎn)生了。在市政橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中，我們只有了解并熟悉后張法預(yù)應(yīng)力橋梁施工技術(shù)的特點(diǎn)后，才能在實(shí)際的市政橋梁建設(shè)過(guò)程當(dāng)中做到質(zhì)為民，確保市政橋梁施工的質(zhì)量。市政橋梁施工是一項(xiàng)關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重大社會(huì)福利建造項(xiàng)目，市場(chǎng)上我國(guó)橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中所采用的主要施工技術(shù)就是后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)和前張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，但是就具體的施工過(guò)程來(lái)說(shuō)后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要求的設(shè)備比較簡(jiǎn)單，而前張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)所需的設(shè)備比較復(fù)雜，不利于現(xiàn)場(chǎng)施工的效率提高，因此就目前我國(guó)橋梁施工所采用的技術(shù)手段來(lái)說(shuō)，主要都是后張法施工技術(shù)。

1 ?后張法預(yù)應(yīng)力概述

1.1 后張法預(yù)應(yīng)力的涵義

所謂的后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)指的是在施工的過(guò)程中，首先澆筑混凝土材料，待混凝土材料凝固的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求的3/4的時(shí)候，再對(duì)混凝土中的鋼材進(jìn)行拉伸擴(kuò)張，這種施工技術(shù)稱為后張力預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，采用這種施工技術(shù)能夠在很大程度上提高橋梁的穩(wěn)定性以及防腐性能，而且相對(duì)于其他的施工方法，后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)能夠大大地縮短施工時(shí)間，因此也就在一定程度上提高了施工效率，后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的使用歷史已經(jīng)達(dá)到了半個(gè)多世紀(jì)，它使得整個(gè)橋梁的建造時(shí)間大大縮短，并且施工技術(shù)不斷走向成熟，不僅在橋梁施工方面，而且在其他的建筑工程當(dāng)中也得到了廣泛應(yīng)用。

1.2 后張法預(yù)應(yīng)力的施工特點(diǎn)

在后張法預(yù)應(yīng)力施工的過(guò)程當(dāng)中，其主要的技術(shù)可以概括為以下三個(gè)方面，第一，后張法預(yù)應(yīng)力施工的過(guò)程當(dāng)中，可以有效的實(shí)現(xiàn)材料的高效使用，其他的施工技術(shù)相比后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)造成了不必要的材料浪費(fèi)。第二，后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在進(jìn)行施工當(dāng)中，其采用的扣件都是標(biāo)準(zhǔn)件，它方便了在后期施工過(guò)程當(dāng)中整個(gè)環(huán)節(jié)的過(guò)渡，規(guī)范整個(gè)工程的施工進(jìn)度，因此也能夠提高施工效率。第三，后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)可以根據(jù)橋梁的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行上下部分的同時(shí)施工，它不受環(huán)境等因素的影響，這也在很大程度上縮短了橋梁建造過(guò)程當(dāng)中的時(shí)間，提高了施工的效率。綜合以上后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，使得我國(guó)橋梁的建造速度大大加快，在我國(guó)橋梁建筑方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程中的使用可按照如圖 1所示步驟進(jìn)行：首先進(jìn)行支架基礎(chǔ)施工，搭設(shè)支架，在支架上進(jìn)行底腹模板安裝，然后進(jìn)行底腹模板鋼筋安裝，安裝、定位波紋管，澆筑混凝土，安裝頂模，安裝頂翼板鋼筋，接著進(jìn)行第二次混凝土澆筑，之后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，鋼絞線編束、穿束，預(yù)應(yīng)力張拉，封錨，繼續(xù)養(yǎng)護(hù)（不少于10d），最后進(jìn)行模板支架拆除。

預(yù)應(yīng)力箱梁關(guān)系到整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的受力和安全，同時(shí)也是影響整個(gè)施工質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。箱梁的安裝是在支架搭建好的基礎(chǔ)上展開(kāi)的，安裝箱梁模板，安裝時(shí)需要保持模板的垂直和平整。鋼筋綁扎箱梁時(shí)，為保證孔道圓順，應(yīng)采用軌道筋固定法。

1.3 市政橋梁施工特點(diǎn)

市政橋梁施工作為一項(xiàng)關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的項(xiàng)目，它是由政府投資的公益性項(xiàng)目，主要目的是為了方便民眾的交通，由于其具體的使用價(jià)值在橋梁投入使用后才能凸顯出來(lái)，所以造成了市政橋梁施工獨(dú)特的特點(diǎn)。在市政橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)在施工的過(guò)程當(dāng)中，針對(duì)傳統(tǒng)的橋梁施工技術(shù)及施工的時(shí)間都是非常長(zhǎng)的，而且對(duì)每一段的施工都需要進(jìn)行二次施工的，這就造成了施工難度的增加，而且會(huì)給整個(gè)工程帶來(lái)時(shí)間上的延長(zhǎng)。并且在檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中需要用到千斤頂?shù)纫幌盗邪嘿F的檢測(cè)設(shè)備，因此，傳統(tǒng)的橋梁施工手段是非常麻煩的，不利于整個(gè)是工程的順利開(kāi)展。

1.4 市政橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的作用

在市政橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中，把后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用到其中，采取這種方法是把內(nèi)部預(yù)應(yīng)力永久的附加在混凝土之中的鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中，能夠在一定程度上提高整個(gè)橋梁的結(jié)構(gòu)性能，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和韌性等重要性能。就國(guó)內(nèi)一般的施工情況來(lái)說(shuō)，把一些碳纖維材料應(yīng)用到施工過(guò)程當(dāng)中能夠在很大程度上發(fā)揮其組織的重要性能，能夠使得整個(gè)施工操作便利性大大提升，施工的效率也得到大提升。在進(jìn)行一些橋梁加固的過(guò)程當(dāng)中，采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)也能夠使得整個(gè)的加工工作順利開(kāi)展，并且其加固效果能夠達(dá)到預(yù)期的要求，在采用預(yù)應(yīng)力加固的過(guò)程當(dāng)中以及施工的過(guò)程當(dāng)中能夠使得整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)變形較小，增加組織使用性能。

1.5 預(yù)應(yīng)力材料檢驗(yàn)

在后張法預(yù)應(yīng)力橋梁施工的過(guò)程，一定要首先對(duì)施工材料進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的檢查，保證施工過(guò)程當(dāng)中其材料的使用是達(dá)到設(shè)計(jì)要求的。在檢驗(yàn)材料的過(guò)程當(dāng)中，首先要對(duì)材料進(jìn)行反復(fù)檢查，比如在進(jìn)行鋼材的檢查過(guò)程當(dāng)中，主要的檢查就是鋼材的生產(chǎn)批號(hào)和生產(chǎn)工藝是否是在同一條件下生產(chǎn)出來(lái)的。鋼材的檢驗(yàn)主要是檢測(cè)其直徑，表面力學(xué)性能和組織性能這三個(gè)方面。在檢查的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)是抽查的方式，而不是普查的方式，對(duì)每一批次的鋼材抽取5%進(jìn)行檢查，保證其具有代表性，能夠客觀真實(shí)的反應(yīng)鋼材的具體質(zhì)量，只有當(dāng)檢驗(yàn)完全合格后才能夠開(kāi)始準(zhǔn)備下一步的施工工作。

2 ?后張法預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

橋梁是政府投資的，回饋社會(huì)的社會(huì)福利的項(xiàng)目，因此在施工的過(guò)程當(dāng)中有必要保證其質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求及使用年限達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在施工的過(guò)程當(dāng)中采用后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)能夠很容易就能夠滿足這些要求，如果采取的手段不是后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)很難或者是不容易達(dá)到這種要求，所以在施工的過(guò)程當(dāng)中有必要采取后張法預(yù)應(yīng)力的施工技術(shù)進(jìn)行施工，保證橋梁施工的順利進(jìn)行，保障橋梁質(zhì)量。

2.1 預(yù)應(yīng)力孔道施工技術(shù)

在后張法預(yù)應(yīng)力施工的過(guò)程當(dāng)中，需要在橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中留下預(yù)應(yīng)力孔道，在具體施工的過(guò)程當(dāng)中可以通過(guò)預(yù)埋金屬波紋管來(lái)實(shí)現(xiàn)，預(yù)埋的金屬波紋管的壁厚不應(yīng)當(dāng)超過(guò)0.3毫米，在金屬管預(yù)埋完成之后應(yīng)對(duì)金屬管實(shí)施筋穿作業(yè)，也可以在混凝土澆筑完成之后實(shí)施該階段作業(yè)，但是這個(gè)時(shí)候在混凝土凝固的過(guò)程當(dāng)中，預(yù)埋管子內(nèi)壁容易出現(xiàn)生銹現(xiàn)象，所以最好的方法就是預(yù)埋管完成之后就進(jìn)行作業(yè)。

2.2 鋼筋、鋼絞線的施工作業(yè)

在橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中鋼梁與鋼筋的安裝需要按程序進(jìn)行，在混凝土澆筑之前，需要對(duì)于模板進(jìn)行安裝，在底膜安裝完成后需要進(jìn)行底板和腹板捆綁工作，然后可以進(jìn)行混凝土的澆筑工作。在模板安裝的過(guò)程當(dāng)中，其采用的是兩厘米厚的竹膠板，根據(jù)具體的后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要求完成后續(xù)的施工步驟，保證整個(gè)橋梁的建筑質(zhì)量達(dá)到要求，橋梁的使用年限達(dá)到要求。

2.3 混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)工作

在進(jìn)行混凝土澆筑過(guò)程當(dāng)中，現(xiàn)在的施工方法主要是泵車實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土的澆筑，其混凝土澆筑順序應(yīng)當(dāng)是首先對(duì)底板和腹板進(jìn)行澆筑。第二，現(xiàn)在頂板和翼板安裝完成之后施工人員要實(shí)施二次澆筑，在澆筑的過(guò)程當(dāng)中要采用專業(yè)設(shè)備對(duì)混凝土進(jìn)行壓縮震動(dòng)工作，保證混凝土之間不會(huì)存在間隙。在澆筑完成兩小時(shí)之后拉動(dòng)波紋管，并且在拉動(dòng)的過(guò)程當(dāng)中一定要保證波紋管內(nèi)不能出現(xiàn)堵塞問(wèn)題，在澆筑完成之后要做到對(duì)混凝土表面實(shí)施保護(hù)，并且進(jìn)行及時(shí)的噴水，保證整澆筑質(zhì)量達(dá)到最優(yōu)。

2.4 拆掉模板和支架

在混凝土完全進(jìn)行凝固之后，要對(duì)搭建的模板進(jìn)行拆除，我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的數(shù)據(jù)了解到，模板承受的壓力可能達(dá)到十幾兆帕甚至更高，所以在進(jìn)行模板拆除的過(guò)程當(dāng)中一定要遵守相應(yīng)的拆除準(zhǔn)則，在拆除模板的過(guò)程當(dāng)中要注意模板的脫落，以及在模板上混凝土的脫落，采取從上到下進(jìn)行拆除，并且在拆除的過(guò)程當(dāng)中，一定要選取合適的時(shí)間，不能在陰雨天氣或者是濕度較大的天氣，防止地面滑濕出現(xiàn)事故。在拆除完模板之后，現(xiàn)場(chǎng)人員要對(duì)地面進(jìn)行清理模板。

2.5 預(yù)應(yīng)力張拉，施工技術(shù)

在市政橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中，預(yù)應(yīng)力張拉需要采用專業(yè)的張拉設(shè)備，在進(jìn)行張拉操作作業(yè)之前需要對(duì)張拉設(shè)備以及已準(zhǔn)備好的橋梁進(jìn)行再次檢查，保障設(shè)備能夠正常工作，保證橋梁已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。通常控制的參數(shù)應(yīng)當(dāng)保持在整體精準(zhǔn)度1.5級(jí)以上。在施工的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)每15分鐘進(jìn)行一次兩端的張拉作業(yè)。尤其是在進(jìn)行多次張拉作業(yè)之后，要對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行檢修或者更換，長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)，使得設(shè)備的摩擦嚴(yán)重，返回來(lái)數(shù)據(jù)會(huì)使得壓力表的靈敏度受到限制，不能真實(shí)的反映出具體的數(shù)字變化。除此之外，在進(jìn)行張拉施工的過(guò)程當(dāng)中，也要做好預(yù)防措施，根據(jù)所產(chǎn)生的誤差或者是所出現(xiàn)的事故作出及時(shí)的調(diào)整，保正好整個(gè)作業(yè)的順利進(jìn)行，保證橋梁的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 孔道灌漿施工

筋穿完成之后，并且澆筑作業(yè)已經(jīng)完成之后，就需要對(duì)孔洞進(jìn)行灌漿作業(yè)，此時(shí)對(duì)孔洞進(jìn)行灌漿作業(yè)的目的是為了防止鋼筋長(zhǎng)時(shí)間暴露在外受到腐蝕，而且還可以保證鋼筋與混凝土完美的結(jié)合在一起，能夠在很大程度上避免出現(xiàn)橋梁裂縫。灌漿所采取的混凝土需要經(jīng)過(guò)合理的調(diào)配，保證各項(xiàng)材料的配比都達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保證現(xiàn)場(chǎng)施工的順利進(jìn)行，在預(yù)應(yīng)力張拉完成工作之后，就要必須對(duì)整個(gè)橋梁進(jìn)行孔道灌漿作業(yè)，這樣能夠在很大程度上防止橋梁的形變。

2.7 T型梁澆筑工作

在市政橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中，通常會(huì)在T型梁內(nèi)設(shè)置大量的鋼筋和波紋管，這也就造成了在對(duì)T型梁進(jìn)行澆筑的過(guò)程中增加了工作的難度。在澆筑的過(guò)程中如果沒(méi)有采取合理的方法對(duì)T行梁進(jìn)行澆筑，不僅會(huì)增加工作難度，而且還會(huì)帶來(lái)工作時(shí)間上的延長(zhǎng)。因此也就會(huì)造成T型梁澆筑質(zhì)量的下降。為此，研究人員通過(guò)不斷的摸索和探索發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)T型梁澆筑的過(guò)程中加快澆筑速度以及采用插入式振搗器相互配合的澆筑方式，能夠很好的解決T型梁的澆筑施工問(wèn)題，并且能保證澆筑的質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.8 預(yù)應(yīng)力的計(jì)算

在市政橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中，采用后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工之前，首先要對(duì)需要預(yù)應(yīng)力的施工部位進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的計(jì)算。預(yù)應(yīng)力的計(jì)算可以分為以下三種，第一種是直線或者斷面曲線的預(yù)應(yīng)力的計(jì)算，這種預(yù)應(yīng)力的計(jì)算一般可根據(jù)胡克定律做出簡(jiǎn)單的計(jì)算，但是針對(duì)較為復(fù)雜的工況，可能需要查閱相關(guān)的參考資料做出精確的預(yù)算。第二種就是環(huán)形預(yù)應(yīng)力的計(jì)算，當(dāng)施工的鋼材以環(huán)形方式布置在孔道過(guò)程當(dāng)中，由于孔道的施工精度以及環(huán)境因素的影響，鋼材的伸長(zhǎng)量會(huì)受到相應(yīng)的影響，所以，需要綜合考慮各種因素，采取環(huán)形預(yù)應(yīng)力計(jì)算。第三個(gè)就是空間曲線預(yù)應(yīng)力的計(jì)算，分析的過(guò)程當(dāng)中仍然采用的是胡克定律，在實(shí)際的計(jì)算過(guò)程當(dāng)中，其預(yù)應(yīng)力的大小應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際的轉(zhuǎn)折角度進(jìn)行計(jì)算。

3 ?結(jié)論

總之，市政橋梁施工是一項(xiàng)政府投資的關(guān)乎國(guó)計(jì)民生回饋社會(huì)的一項(xiàng)重要社會(huì)福利建設(shè)，它的價(jià)值主要體現(xiàn)在橋梁投入使用以后，主要是為了方便市民的交通出行保證整個(gè)城市的順利發(fā)展，因此在進(jìn)行市政橋梁施工建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中我們應(yīng)當(dāng)選取合適的施工方法，保證建設(shè)的橋梁的質(zhì)量達(dá)到要求及使用年限能達(dá)到要求。在施工過(guò)程當(dāng)中，我們要注重安全生產(chǎn)，保證各個(gè)環(huán)節(jié)能夠按照標(biāo)準(zhǔn)去執(zhí)行工作，采用方法及施工技術(shù)能夠在很大程度上縮短施工時(shí)間，所采用的設(shè)備非常簡(jiǎn)單，因此也就節(jié)約了施工成本。綜合本文以上所說(shuō)的，后張法應(yīng)力施工技術(shù)，它是一項(xiàng)在我國(guó)橋梁建設(shè)過(guò)程當(dāng)中普遍應(yīng)用的技術(shù)。

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