浅谈现浇箱梁后张法预应力张拉施工控制要点

浅谈现浇箱梁后张法预应力张拉施工控制要点

张伟

江苏省交通工程集团有限公司

摘要：本文以滨江路快速化改造项目为案例，深入探讨现浇箱梁后张法预应力张拉施工的质量控制要点。研究内容包括预应力材料的选择与检验、钢绞线和波纹管的加工安装、混凝土浇筑及养护、预应力张拉施工的质量控制，以及施工安全保证措施。通过详细分析施工中的问题与解决方案，介绍新技术和新工艺的应用，并提出未来研究方向。本研究总结了提升施工质量和安全性的有效方法，为类似工程提供了宝贵的经验和参考。

关键词：预应力施工；质量控制；现浇箱梁；施工安全

一、施工案例分析—以滨江路1标现浇箱梁施工为例

（一）工程简介

滨江路快速化改造项目位于城市城区段，旨在提升交通效率，满足日益增长的交通需求。项目全长2.968公里，起点为K10+200，终点为K13+168，主线高架桥采用城市快速路标准，设计速度为80公里/小时，双线六车道，一般路段宽度为26.1米。辅道按一级公路和主干路标准修建，设计速度分别为60公里/小时和50公里/小时。项目共设置7座桥梁，包括主线高架桥1座和匝道桥6座，涵盖桩基、承台、墩柱、现浇箱梁、桥面及附属构造等多个施工内容。通过本次改造，滨江路将实现交通流畅性和安全性的显著提升。

（二）自然条件

滨江路项目区域位于扬子断块区的江南断褶带内，地质条件复杂，主要由晚元古代的变质基底和震旦纪以后的沉积盖层组成。区域内第四纪沉积物丰富，主要为长江冲海积平原。地基土层具有一定的工程特性，包含粉质黏土和杂填土等类型。地下水位较浅，潜水主要赋存于地表浅部，水位随季节变化而波动，勘察期间的潜水位标高在2.89至3.62米之间。气候条件上，江阴地区属温带季风气候，四季分明，年平均气温约为15.5℃，降水量充沛，对施工有一定影响，需要考虑防水排水措施。

（三）现浇箱梁情况统计

滨江路快速化改造项目包含44联现浇箱梁，主线32联，匝道12联。箱梁跨径布置多样，主要跨径为30米至66米，最大跨径达66米。箱梁宽度一般为26.1米，特殊段落宽度达41.1米。梁高设计从1.8米至4.1米不等，部分箱梁采用变截面设计以适应地形和交通要求。箱梁结构形式包括等高度连续箱梁和变高度连续箱梁，采用单箱多室的截面设计，配置纵向预应力和横梁预应力。通过科学合理的设计，现浇箱梁能够满足不同位置的承载需求，确保整体结构的稳定性和耐久性。

二、预应力材料质量控制

（一）材料选用与进场检验

预应力混凝土施工中，钢绞线和波纹管等材料的选择需符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224）等标准，确保其高强度和低松弛性能。进场后，这些材料需进行严格的检验，包括外观检查、尺寸测量及力学性能测试。钢绞线需进行抗拉强度和松弛率测试，波纹管需检查其抗压和抗腐蚀性能，确保所有材料均符合设计和规范要求。

（二）钢绞线与波纹管的储存与保管

为防止材料在存放过程中受损，钢绞线应存放在干燥、通风的仓库内，离地面存放，并用防潮材料覆盖，防止受潮和锈蚀。波纹管应避免重物堆压和阳光直射，存放时要尽量减少外力作用，以防变形。施工现场应将材料随用随取，减少长期暴露在不利环境中的时间，确保材料质量不受影响。

（三）锚具、夹具等产品的质量检测

锚具和夹具进场后需进行质量检测，以确保其符合《铁路工程预应力筋用锚具、夹具和连接器技术条件》（TB/T 3193-2008）等标准。检测项目包括破断负荷、屈服负荷、弹性模量、极限伸长率和静载锚固系数等性能试验，同时进行外观检查，确保无裂纹、无损伤。通过严格的检测程序，确保锚具和夹具的质量满足施工要求。

三、预应力筋、波纹管的加工安装质量控制

（一）预应力筋的下料与切割

预应力筋的下料与切割应严格按照设计要求进行，确保下料长度精确。切割时需使用专用切断机或砂轮锯，避免使用电、气焊等方法，以防热损伤钢筋。切割后的钢绞线应在切口处两端20mm范围内用绝缘胶带绑扎牢，防止头部松散。此外，下料和切割过程中要保持工作区域清洁，避免杂物混入预应力筋中，确保其质量不受影响。

（二）钢绞线编束与穿束

钢绞线编束与穿束工艺要求严格遵守规范，确保每根钢绞线在编束时捋顺、排好，并用细铁丝分段绑扎，防止松散，利于穿束。避免钢绞线扭结，确保其在张拉时受力均匀。编束和穿束过程中应保持钢绞线的平整和顺直，防止张拉时因摩擦力过大导致的应力偏差和断丝问题，从而保证张拉效果的准确性。

（三）波纹管的定位与安装

波纹管的定位与安装应根据设计图纸进行精确定位。定位时使用CAD坐标图，确保波纹管位置准确。安装时，应避免因电焊作业导致波纹管受损，波纹管需在钢筋骨架成型后再敷设。浇筑混凝土时，确保振动棒不直接接触波纹管及其接头。波纹管接头应使用大一号的同类波纹管作套管，套管长度为被连接管道内径的5至7倍，防止混凝土浇筑期间管道转动或位移，确保波纹管完好无损。

四、现浇箱梁混凝土浇筑时的质量控制

（一）混凝土浇筑前的准备

混凝土浇筑前的准备工作包括检查模板、支架及钢筋的安装质量，确保其符合设计要求。预应力孔道需进行保护，可在孔道中穿入小于波纹管直径3至4mm的PVC衬管，防止水泥浆进入并堵塞管道。检查并确保施工设备如搅拌车、泵车和振捣设备正常运转，混凝土配合比和坍落度满足设计要求。此外，还需安排施工人员进行技术交底，明确浇筑过程中的注意事项和操作规范。

（二）混凝土浇筑工艺

混凝土浇筑时需按照设计分层、分段进行，避免出现冷缝。每层混凝土浇筑厚度控制在30至50cm之间，使用插入式振捣器进行振捣，确保混凝土密实无气泡。振捣时应均匀进行，避免过振或漏振，尤其在预应力孔道、锚垫板等关键部位要加强振捣，确保混凝土与钢筋及预应力材料的紧密结合。浇筑完成后，及时检查混凝土表面平整度，发现问题及时处理，确保表面质量。

（三）混凝土养护措施

混凝土浇筑完成后，应立即进行覆盖和洒水养护，保持混凝土表面湿润，防止因快速失水导致的裂缝。养护期一般为7至14天，根据气候条件可适当调整。养护期间需防止污染物进入预应力孔道，确保孔道的清洁和通畅。常用的养护方法包括覆盖塑料薄膜或湿麻袋、定期洒水等，确保混凝土的水化反应充分进行，从而达到设计强度和耐久性要求。。

五、后张法预应力张拉施工质量控制

（一）张拉准备工作

在进行预应力张拉施工前，需对梁段的同条件养护试块进行强度和弹性模量检测，确保其达到设计要求。此外，所有张拉设备如千斤顶、油泵和油压表需进行校验，确保设备精度在有效期内。检查锚垫板下的混凝土质量，若有蜂窝、空洞等缺陷需进行修补加固。拆除对梁体轴向收缩有约束作用的侧模，防止因侧模约束导致梁体局部产生应力裂纹，确保张拉过程中各部位受力均匀。

（二）张拉控制应力与伸长值的计算

张拉应力应根据设计规定进行，通常按钢绞线极限强度的70%至80%控制。伸长值的计算需考虑钢绞线的弹性模量、实际张拉长度及摩擦损失等因素。计算公式为：伸长值 = （张拉力 × 张拉长度）/ （钢绞线截面积 × 弹性模量）。实际张拉过程中应随时记录伸长值，并与理论值比较，如有较大偏差需分析原因并及时调整，以确保张拉力的准确性和预应力效果的可靠性。

（三）张拉过程中需注意的问题

张拉过程中需严格遵守操作规范和安全措施。施工前，应确保所有施工人员佩戴必要的防护装备，并对张拉系统的安全性进行全面检查。张拉时应逐级增加张拉力，避免一次性施加过大张拉力，防止钢绞线滑丝或断裂。在张拉过程中，应实时监控张拉力和伸长值，确保其在设计范围内。出现异常情况，如滑丝、锚具移位等，应立即停工并采取措施处理。张拉完成后，需检查锚具夹片咬痕和外露长度，确保锚固效果良好。通过这些措施，确保预应力张拉施工的安全和质量。。

六、施工安全保证措施

（一）安全生产方针与目标

项目的安全生产方针是“安全第一、预防为主、综合治理”。目标是杜绝安全生产责任事故，确保人员和财产安全，实现“平安工地”建设。为此，项目管理方制定了严格的安全管理制度和操作规程，并通过定期安全培训和演练，提高全体施工人员的安全意识和操作技能，确保施工过程中的每一个环节都符合安全标准。

（二）危险源辨识与控制

施工过程中存在多种危险源，包括高空作业、机械设备操作、预应力张拉和混凝土浇筑等。针对高空作业，设置安全防护栏杆和安全网；机械设备操作区实行专人监护和定期检查；预应力张拉区加强设备检验和操作规范培训；混凝土浇筑区严格控制人员进出，避免交叉作业。通过危险源辨识与控制，预防和减少安全事故的发生，确保施工现场安全有序。

（三）应急预案及措施

为应对突发事件，项目制定了详细的应急预案和救援措施。应急预案包括事故报告程序、紧急疏散路线、应急救援队伍和设备的配置等。一旦发生突发事件，现场指挥部将立即启动应急预案，组织应急救援队伍进行紧急处置，并及时向上级部门报告，确保人员的迅速疏散和安全撤离。定期开展应急演练，提高施工人员的应急响应能力和自救互救技能，确保在紧急情况下能够迅速有效地进行应对和救援。

结语

通过对滨江路快速化改造项目中现浇箱梁后张法预应力张拉施工的研究和分析，本文总结了预应力材料选择、加工安装、混凝土浇筑及张拉施工的质量控制要点，探讨了施工中的实际问题和解决方案，并提出了创新与改进措施。实施智能张拉设备和数字化管理平台，有效提高了施工效率和质量。未来，随着智能化和自动化技术的不断发展，预应力施工将更加精准、高效和可持续。本研究为类似工程提供了宝贵经验，推动了预应力施工技术的进步。

参考文献

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[3]路桥集团第一公路工程局．公路桥涵施工技术规范 (JTJO41—2000)[M]．人 民交通出版社，2000．

作者简介：张伟，1991年10月1日，男，2014年毕业于扬州大学，籍贯:泰兴，现居：南通，土木工程（交通土建专业），工作单位:江苏省交通工程集团有限公司。