后张法预应力混凝土桥梁施工技术的应用

潘劲松

前言

作为影响国民经济增长的重要因素，为推动社会经济的快速发展，必须重视基础设施建设。随着改革开放的不断深入，我国桥梁工程事业也得到了极大的发展，近年来，后张法预应力技术在桥梁工程建设中也得到了广泛地应用与推广。将其应用到桥梁工程施工中，可有效延长工程的使用寿命，提升工程建设整体质量。为此，本文通过工程案例，对预应力后张法的概况、桥梁工程施工中后张法预应力技术的施工工艺进行了分析与探究。

一、预应力后张法的概况

后张法是指前提做好水泥混凝土浇筑工作，确保其强度符合设计规定75%左右后，可进行预应力钢材张拉工作，以此形成预应力混凝土构件施工方式。构件制作后，并根据预应力筋位置在构件体内进行一定孔道预留，确保构件混凝土强度符合相应强度后，在预留孔道内江预应力筋穿入并张拉，通过锚具将张拉后预应力筋在构件端部锚固，并利用构件端部锚具把预应力筋预张拉力向混凝土传递，以此达到预压应力产生的目的。最终将水泥浆液灌入孔道，促使预应力筋和混凝土构件成为一个整体，如图1所示。

二、工程案例

某桥梁工程项目，为预应力混凝土连续箱梁结构，2x26米、3x29米、4x25米等为桥跨布置特点，箱梁横断面为12.99米，属于单箱双室，斜腹板。箱梁横断面8.99米则为单箱单室。1.7米为梁高，2米为箱梁翼缘板长度。根据工程建设需求与特点，选取后张法预应力箱梁结构作为桥梁施工结构，选取1860级钢绞线作为预应力钢束，选取直径s15.2低松弛钢绞线作为预应力筋，1350Mpa为预应力张拉控制应力。选取OVM系列作为锚具与配套设施。

三、后张法预应力混凝土桥梁施工工艺

1、施工准备

配合比设计完成后，应检验各种原材料的性能与质量，并向监理工程师进行报送、审批。按照实践经验与马歇尔试验进行配合比设计，并选取最优数据配制，通过试拌铺筑等进行施工。根据地质剖面图、地下水等實际情况，深度、地质土质情况不同，则选取的灌浆参数也不尽相同，只有确保参数选择的合理性，才能确保灌浆的均匀性与密实度。深层硬土，可通过压力、流量增加或降低旋转、提升速度等方式进行施工质量的控制。

2、模板支架施工

为确保支架基础具有良好稳固性，需整平、压实施工路段，并将C20混凝土（20厘米）浇筑于其表面，确保其强度符合设计强度70%左右后可进行支架敷设施工。搭设支架前，需进行测量放线工作，可先将中心轴线放出，随后选取槽钢在搭设支架范围内进行铺设、精平施工，并在槽钢上搭设支架，一般选取满堂红进行支架搭设，要求搭设时以中心线为对称轴线进行施工，60厘米x60厘米为支架竖杆横向间距，120厘米、60厘米为各层搭设高度，选取可调U型下托对支架横杆水平度进行调整，并确保U型顶托螺旋调解幅度在20厘米以下进行有效控制。

完成搭设支架工作后，可通过沙袋等重物进行等载预压工作，放置沙袋后以纵轴间距5米在地面上和模板上根据高程控制点进行观测点设置，以此对支架沉降观测，充分稳固支架后，其预压时间在7天后需进行卸载施工，并严格遵循具体测量结果对地面沉降、支架弹性等数据进行准确计算，并按照此数值对模板预拱度计算。

3、钢筋制作安装

钢筋密集、弯曲数量多、预埋件多与施工质量高要求等为本工程钢筋施工特点，记忆差，必须严格遵循施工设计要求确定钢筋下料尺寸，安装钢筋时应先对主骨架进行安装，随后进行底板钢筋安装，尽量在各孔长度25%范围布置底板钢筋接头，防止接头位于相同截面。选取相同标号混凝土垫块作为钢筋混凝土保护层垫块。

4、管道成孔

后张法梁作为孔道成型的重要施工环节，抽拔式、预埋式为成孔器的主要类型。通常选取特制橡胶管作为抽拔式施工材料，在梁体钢盘内通过井字架固定，完成浇筑后一段时间即可拔除。可反复利用橡胶管，以此达到成本降低的目的。按照相关实践分析，当梁长在20米以下时，孔道曲率较小时选取该方式具有良好的施工效果。选取专用特制铁皮波纹管直接成孔作为埋置式的主要方式，当梁长在25米以上时，孔道曲率较大则施工效果更甚。

选取波纹管作为预应力管道成孔材料，要求管道接头位置管径必须大一些，选取OVM型锚具、配套设施作为锚具，一般需按照设计要求进行波纹管定位筋布置，并在钢筋骨架上点焊定位筋。选取小锤整平博文施工接头，避免穿束施工中导致翻卷现象出现于波纹管内，随后通过胶带将接头密封，做好密封工作。根据预应力管道具体位置通过井字架将波纹管固定，并进行端模、锚垫板安装，锚垫板需与管道轴线垂直，并确保其具备正确位置。为避免锚具内渗入水泥浆液。需通过胶带处理锚垫板接头位置。

5、混凝土施工

浇筑混凝土时，应选取一次性浇筑方式。浇筑混凝土时，相比上一层混凝土初凝时间，浇筑中断时间较长时，应确保上一层混凝土强度超过2.45Mpa后，在进行新混凝土浇筑，以确保接缝位置混凝土密实度符合施工规定。浇筑施工前，应把老混凝土表面凿除感觉，并做好清理工作，确保不存留积水后进行新混凝土浇筑。施工前，需将一层水泥浆刷在垂直缝内，水平缝需将水泥砂浆（15厘米厚）铺设所有接触面上，斜面接缝则需把前面混凝土凿成台阶。如梁体关键位置存有接缝，在新混凝土浇筑前，需做好钢筋加强工作，避免受力出现开裂现象。

6、钢绞线施工

根据设计长度进行钢绞线下料施工，首先应将钢绞线表面杂物、锈迹等清理干净，随后通过砂轮机进行切割，并根据各束数量进行合理编束及绑扎，其绑扎材料一般选取20到22号铁丝。完成绑扎施工后可选取人工整束穿束方式施工，穿束速度需均匀、缓慢，以此保证不损坏波纹管。

7、张拉预应力混凝土

施工预应力大小对构件质量将造成严重影响，因此预应力施工过程中，应遵循施工规定确保拉张的准确性。通常情况下，预制构件时预应力梁混凝土强度需控制在60%以上，先进行部分预应力筋张拉，对梁体进行一定预压应力施加，确保其能够承担自身重量荷载，该情况下，可提前将梁体移出台座，并根据施工进度进行施工，确保张拉预应力筋施工符合施工规定，随后做好养护工作。确保混凝土强度符合施工规定后，需张拉其他受力筋。一般后张法预应力桥梁都具有较长长度，根据设计规定，需选取2端张拉方式进行张拉作业。张拉施工中，2端千斤顶应具有相同的升降速度，避免偏心压力过大，造成梁体侧弯情况较为严重。张拉需分批进行时，先张拉的预应力筋需对其张拉后产生的弹性压缩预应力损失加以考虑，随后应及时将预应力损失值计算出来，降低预应力损坏。

8、压浆与封锚

张拉预应力筋后，压浆作为需在14天进行。通常分2次压浆，各个孔道需在2端前后各进行一次压浆，30到45分钟为2次间隔时间，为确保压浆具有饱满性，也可选取一次性压浆施工方式。

从下到上为孔道压浆的顺序，需先集中完成一个位置的孔道压浆工作。如因故障必须暂定压浆施工，应及时清理干净孔道内的水泥浆，为再次压浆提供便利，避免孔道堵塞现象的出现。通常需按照从低到高的顺利进行曲线孔道、竖向孔道施工，一般需从最低点压浆孔压入，排气、泌水则需由最高点排气孔施工。压浆作为后张法的主要施工阶段，需在0.4到0.45范围内控制水泥浆水灰比，3小时后泌水率最大需控制在3%以下，要求一天后必须吸收所有泌水。为降低水泥浆收缩现象，需将0.1%铝粉掺加到水泥浆内，并充分混合水泥浆。灌浆施工前，先通过0.3到0.5MPa压力水将孔道冲洗干净，再按照从下到上顺序灌浆，并将稳压阀设置于孔道末端，另一端在灌浆施工中出现浓浆溢出现象后需将稳压阀关闭，随后进行1分钟屏浆，有压情况下水泥浆凝结，应确保压浆质量。灌浆施工中应确保各条孔道一次灌注成功，不能存在中断现象。

四、结束语

综上所述，为实现车辆运行安全，要求桥梁工程施工必须严格按照设计规定进行。后张法预应力施工技术作为桥梁工程混凝土施工的重要技术之一，为达到桥梁施工目标，实现桥梁交通的社会效益与经济效益，要求施工单位必须重视后张法预应力施工方式选择，规范施工工艺，做好施工质量控制，只有这样才能为国民经济可持续发展提供强有力的保障。

（作者单位：驻马店市公路工程开发有限公司）