桥梁工程中后张法预应力施工技术探讨

桥梁工程中后张法预应力施工技术探讨

李忠儒

李忠儒

广西壮族自治区八步公路管理局542899

摘要：后张法预应力施工技术因为自身的很多优点，在桥梁工程中得到了广泛的应用。本文主要分析了后张法预应力技术施工工艺，并探讨了预应力施工的质量控制要点。

关键词：桥梁；后张法；预应力；施工

目前，很多预应力混凝土结构都使用先张法和后张法预应力的结构。在这其中，后张法可以曲线配筋，无需永久性的张拉台座，用来张拉的设备无需很多，在现场施工更方便，因此，很多大型预应力混凝上结构都使用后张法的施工方法。很多大跨径桥梁都采用后张法预应力施工技术，这种技术不仅正弯矩和桥面接缝少，而且完工后行车舒适，桥梁的刚度大、整体性强、使用寿命长，又能有效抗震、外型美观，因此，得到了广泛的应用。

一、后张法预应力技术施工工艺

（一）预应力材料的检验及试验

由于预应力本身施工的特殊性，必须严格试验检验预应力材料。应该成批验收制绞线，检验每一批钢绞线是否由同一批号、同一规格和同一生产工艺组成，每一批的数量要在60t以内，随机取3盘检查表面的质量、直径偏差和捻距(钢绞线拧起来后旋转一周的长度)及力学性能试验。在锚具验收合格进场后，应该先检查外观，合格后再从每批中抽取5％不小于5套的锚具，对有硬度要求的夹片做硬度试验。除上述材料按照规范取样进行试验外，还要在试验合格的同批锚具中抽取5％，组成钢绞线锚具组装件试验静载锚固性能。静载锚固性能试验合格后，才能作为施工锚具。

（二）预应力孔道留设施工技术

一般而言，预应力孔道预留是通过预埋金属波纹管来完成的，可以在预应力筋穿束后才浇筑混凝土，也可以浇筑混凝土后在养护期穿束预应力筋。并且，浇筑后穿筋虽说实行起来比较困难，但是便于清孔，还能在穿束后就完成张拉、压浆施工，降低了预应力筋发生锈蚀的可能。

当前的桥梁施工中常用到两种波纹管：金属波纹管和塑料波纹管。因为刚度能确保管道布设的曲线流畅性和施工时振捣碰撞的不变形和不挠曲，所以必须保证波纹管的刚度。

设置横向定位钢筋。定位筋设置要先设曲线最高点、最低点和直线、曲线之间的变点。如果管道有足够的刚度纵向定位导向筋可以不设。管道从结构一侧穿入，边穿边接长，接口采用大一号的管道(长度不小于30cm)旋转接牢，接口两头用塑料肢带缠裹牢固。一般的预应力箱梁和盖梁在管道穿入前要考虑钢筋套子弯钩和底板上层筋以及横隔梁剪力筋对孔道路径的影响，要提前调整留出孔道位置。在接近锚区2．5m左右时，管遭发生平曲，要提前调整钢筋套子，或者将此lm～2．5m范围内的钢筋套子重新设计留出管道平曲位置。波纹管水平净距要考虑振捣棒可以插入，最小不能小于7cm，如不足可以调整，若是箱梁腹板最少调整出2道以上施工插棒振捣位置。调整波纹管大形如眼观管道顺畅，即可满足设计要求。然后根据钢束重量，沿管道每50cm～100cm一根，补齐剩下横向定位筋。注意在每个管接口下加装一根横向定位筋(重点是后穿束孔道)。管道和横向定位筋固定可以采用8～l0钢筋U型卡环焊接。

实际施工中后穿束应用比较多。一些短束施工常使用后穿束施工，但是在施工中应注意：浇注砼前先在波纹管中穿入小一号的塑料管，待砼浇筑完毕再拔出。而在长束中适合采用先穿束的方法，因为先穿束可以利用钢绞线的刚度，加强波纹管的刚度，有效减弱砼浇注和振捣棒的冲击，降低变形的概率。

对预应力筋孔道两端采用金属螺旋管留孔的方法，并且用灌浆管把将灌浆孔引到构件外，灌浆孔间距为lOcm，孔径不小于20mm，待压浆前用钢筋贯通螺旋管打孔。在张拉锚板处，应该保持锚板平面应该与波纹管切线的垂直。将外径稍小的塑料管穿入波纹管内，防止漏浆造成波纹管堵塞。在进行穿束施工时，必须确保钢筋束的前端排齐，再用胶布包裹穿入穿梭器中，穿孔时采用慢速卷扬机牵拉与人工推送相结合的方法，穿束后如果不进行张拉压浆施工，应用胶带纸将钢束与波纹管断头严密裹好，以防锈蚀。

（三）混凝土浇筑及养护

梁体混凝土浇筑。拌合好的混凝土采用斜向分段、水平分层、连续浇筑，一次成型工艺浇筑。保证混凝土具有良好的密实度。梁体混凝土浇筑程序分为两步进行：第一步先浇筑主梁混凝土，包括下翼缘、腹板、横隔板、等部位；第二步再浇筑桥面板，包括挡碴墙、端边墙等部位。浇筑梁体混凝土，应从一端开始至另一端结束，沿梁长方向斜向分段、水平分层。每层厚度不超过300mm。连续浇筑。一次成型。浇筑时先浇筑底板混凝土，再浇筑下八字混凝土、腹板混凝土。混凝土的振动：在梁体模板外侧里高低起伏，内外交错布置。在预应力管道以下位置以附着式振动器振动为主，预应力管道以上位置辅以插入式振捣棒振捣，振动密实，振动时间以混凝土出现反浆、不下陷、无气泡为度，在振捣过程中要避免过振和漏振现象。振捣棒插、拔间距为200mm，插入深度至下层混凝土100mm左右，拔棒速度应缓慢，边振边徐徐拔出。

桥面混凝土浇筑。其顺序为：端边墙——挡碴墙——末端的端边墙。浇筑桥面板。从一端向另一端一层直铺，连续浇筑，一次完成。利用插入式振捣棒振捣，振捣棒要按梅花形插入，插点间距小于200mm，要做到快插慢拔。边振边拔。混凝土的振动时间应以混凝土被振实、表面泛光、气泡不再上返、不下沉为原则。下灰时，要考虑挡碴墙用量，振捣手段主要靠振捣棒插入混凝土振动完成，振动要和人工边扒边振相结合。整个桥面混凝土(包括挡碴墙及端边墙等)浇筑完毕后，均应反复认真进行赶压抹平，进行二次压光，为做好防水层打基础，保证做到桥面排水坡度平整正确，“两墙”的顶面平整美观。

混凝土养护。拆模前自然养护，桥梁浇筑完成后，在梁体表面二次压光后，对梁体表面覆盖无纺布散水湿润，并用蓬布将梁体各部覆盖。在拆模之前始终保持无纺布湿润。自然养护时，洒水次数以能使混凝土表面保持充分潮湿为度，洒水养护时间不少于14天，当环境温度低于5℃时，不得对混凝土洒水。保护层覆盖塑料薄膜养生时间不少于7天，揭塑料薄膜后再洒水养生7天。冬季养护应采取保温措施。当环境温度低于5℃时，采用喷涂混凝土养护剂的方式养护。

（四）预应力张拉

张拉设备的校核：预应力施工中的各种设备、仪表，均需定期维护和校验，预应力施工是以油表读数和钢绞线伸长值这二者来控制的(双控)，并以油表读数为主，钢绞线伸长值作校核。千斤顶多次使用后缸内摩擦系数发生变化，油压表灵敏度也发生变化，因此，必须根据使用情况进行定期校验。张拉的原则；梁体强度到达设计要求后立即张拉，张拉后按规范要求压浆和安装，防止梁体内横向刚度较小，张拉后又长时间放置而产生侧弯。考虑徐变等影响，该大桥需在混凝上强度达到设计强度的100％，弹性模量等于3．55×104MPa，且混凝土龄期>l2d后方可进行预应力施工。后又因考虑到控制箱梁腹板的裂缝，可以在设计变更后，在混凝土强度达到70％的设计强度时进行第一次张拉一一张拉应力达到(张拉控制应力)的50％，待混凝上强度达到设计强度的10O％，弹性模量等于3．55×104MPa后，进行第二次张拉，达到的100％。

张拉顺序：预应力筋的张拉顺序应该满足相关设计规范的要求，可以分批、分阶段的进行对称张拉，以便避免构件承受过大的偏心压力，还应最大程度的降低张拉设备的移动频率。

（五）孔道灌浆

后张法孔道灌浆是为了保护预应力筋免受锈蚀，让预应力筋与构件混凝土有效地粘结在一起，有效的控制裂缝。该大桥设计规定孔道灌浆为M20的水泥浆。在施工中，水泥浆的基本原材料采用了525R普通硅酸盐水泥，减水剂采用了FDN型高效减水剂，以0．38的水灰比进行配制。水泥浆的配合比为：水泥：水：减水剂=1：0．38：0．006。张拉完毕后，应立即对粱体压浆，防止预应力值损失影响起拱度。压浆前先将锚头夹片缝隙用水泥砂浆堵住，再使用压浆机压水泥浆，压浆最大压力0．6MPa，俟排气孔冒出浓浆后用木楔块封堵，压浆另一端流山浓浆后用截门封闭保压至0．5MPa达2min，关掉截门，压浆4～5h后，再拆除截门，每一道压浆均一次完成，并根据规范要求制作用于鉴定水泥浆强度的试件。综

上所诉，该大桥的箱梁后张法施工，从确定施工方案起，就合理组织，严格要求，不仅对材料严格把关，且对所有施工人员进行了培训，按照IS09001：2000质量管理体系的要求，加强全面质量意识，保证每道工序都按照操作规程施工，既满足了设计要求，又创造了优良的施工质量。

二、预应力施工质量控制措施

（一）钢绞线与锚具

每次进场的钢绞线与锚具等，必须有出厂合格证，同时进行原材料试验、锚具组装件的静载锚固性能试验。不同规格的钢绞线与锚具应分类堆放，做好标识。施工中，应校对所施工的钢绞线与锚具的规格与设计是否一致。

（二）预应力设备

张拉前张拉机具须进行标定，千斤顶与压力表配套检验，确定千斤顶和压力表之间的关系曲线，千斤顶与压力表配套使用不得互换。压力表的刻度不低于1．5级。

（三）预应力张拉

施加预应力前对混凝土构件进行检验，外观和尺寸应符合质量标准要求，混凝土强度不得低于设计规定。检查夹片与锚孔是否有泥浆或杂物，对夹片处的钢丝束用钢丝刷进行清刷。张拉开始前所有的预应力钢束在张拉点之间应能自由移动，各钢绞线松紧程度应一致，其应力值不得超过总应力5％。在进行实际张拉的时候，应边张拉边量测伸长值，并且以均匀的速度张拉预应力钢束，在总张拉力的作用下，确保钢束伸长值与计算值的差控制在6％以内。当张拉力加至设计值，上紧主拉杆螺母。千斤顶的压力应在锚具和钢绞线束不受振动的方式下才能解除。

参考文献：

[1]王静，李立丹．市政桥梁工程中后张法预应力施工技术的探讨[J].科技信息.2012(2O)：680．

[2]姜伟军．市政桥梁工程中后张法预应力施工技术的探讨[J].今日科苑.2010(O6)：114．