浅析后张法预应力混凝土桥梁张拉施工技术

张跃君

（中铁二十三局集团第四工程有限公司 四川成都 610015）

浅析后张法预应力混凝土桥梁张拉施工技术

张跃君

（中铁二十三局集团第四工程有限公司 四川成都 610015）

随着全国铁路桥梁建设规模的不断扩大和升级，预应力方面的技术在桥梁工程中的应用愈来愈广泛，然而相应的质量问题出现频率也不断增加。针对预应力技术在铁路桥梁施工中存在的问题，分析预应力技术的施工管理，并提出了相关的改进措施。

桥梁工程；预应力施工；混凝土；技术

1 前言

预应力混凝土构件在工程实际中应用相当广泛，它既能减轻结构物自重，提高抗震能力，又能充分发挥材料的强度，改善构件受力性能和扩大整体使用范围。其中预应力桥梁施工中由于人员、设备材料、施工方法、管理水平等多种因素影响，出现的若干预应力技术方面问题，对其进行分析，找出产生问题的原因，采用合理的方法及时进行处理，并制定、落实相应的预防措施，旨在不断提高后张法预应力技术应用。

2 预应力施工管理现状

2.1 预应力孔道堵塞

预应力孔道堵塞：混凝土浇筑后预留孔道产生变形或塌陷的情况统称为孔道堵塞。预应力孔道堵塞之后产生的不良后果为：预应力钢绞线没有办法从中穿过，或者使得实际的钢绞线的伸长值和设计的钢绞线的伸长值出现偏差，给现场施工造成麻烦，即影响施工，又浪费人工，还影响梁体本身工程质量。导致孔道堵塞的原因有很多，具体表现为以下四点：

（1）波纹管安装没有严格按照施工要求来进行，导致波纹管由于定位不精确在上下方向或左右方向发生弯折或扭曲现象，或者由于波纹管的套管接头位置没有得到严密的包裹或产生松动，在混凝土浇筑的过程中由于波纹管渗漏水泥浆从而产生堵塞。

（2）施工用的波纹管自身的刚度存在缺陷，在外力作用下挤压变形，造成堵塞。

（3）在振捣工艺中使用抽拔振捣棒时，未根据预应力管道的位置进行振捣，振捣棒底部触及预埋管，导致管道变形。

（4）控制不好抽芯（抽拔胶管）时间，抽芯过早，混凝土还没有完成初凝，强度不足；抽芯太晚，在抽芯的过程中橡胶抽拔管被拔断，从而使得孔道堵塞。

2.2 张拉工艺

预应力混凝土张拉工序为桥梁生产的关键工序，直接影响着桥梁的耐久性。根据相关规范要求：曲线预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋，应采用两端张拉，以保证在活载和恒载的作用下，桥梁能够建立跨中所需要的抵抗弯矩，以防止因跨中承载力不足而导致梁体产生裂缝。张拉过程中常常出现不同步现象，导致两端千斤顶的不同步率大于10%。同时张拉的锚具经常与锚垫板位置发生间隙，对位不准确，不能保证三轴同心。这也是张拉过程中的一个控制要点。

2.3 张拉力控制

在施工现场，预应力不规范施工，张拉力没有得到严格控制，对预应力桥梁的质量产生较大影响。一般情况下，预应力桥梁的张拉作业使用“双控”法进行，顾名思义就是对张拉力筋的控制力（油压表读数体现）和预应力筋的伸长量进行同时控制，其中以张拉力筋的控制力（油压表读数体现）的控制为主，以伸长值控制为辅，同时静停时间要保证。张拉力的计算必须要考虑管孔道偏差影响系数K和摩擦系数μ、锚口损失、钢绞线弹模等因素，这些数据必须由具备资质的单位现场试验计算得出。同时张拉所使用的油表和千斤顶也有严格的要求，不能使用普通的千斤顶和油表，二者还要注意配套使用。另外张拉使用的锚具经常与锚垫板位置出现偏差、锚垫板处堵塞不严、水泥浆渗漏等因素常常影响孔道的偏差系数，致使张拉应力发生变化，影响张拉数据。

2.4 专业人才不足

长期以来，对于后张法预应力混凝土施工人们的重视度都较差，很多专业性人才因此而流失，相关大学在这方面的招生也较为困难。随着工程技术的发展，预应力施工人才的需求越来越大，为了满足这方面的需求，相关建筑单位纷纷采取挖墙脚的战略，久而久之形成一种恶性循环，使得企业的发展受到一定的阻碍。为了有效的解决这个问题，很多建筑企业聘请专业的讲师对相关专业的施工人员进行授课培训，促使其能力得以全方位的提升，从而解决人才需求不足的现状。

3 张拉工序管理措施

在预应力工程开工之前，相关的技术人员要向施工人员做好技术交底工作，以预应力工程的施工组织方案为依据，对预应力筋的束数编号、张拉应力、程序、油压表的读数以及安全注意事项等要进行详细地交待，保证施工人员能够做到规范施工。同时必须对作业人员进行岗前安全教育培训，考试合格持证上岗。

3.1 预应力孔道控制

如果要在预应力筋穿过的地方穿过非预应力钢筋，那么非预应力筋要对预应力筋进行避让，有抵触时可以根据实际情况进行调整。同时胶管一定要根据图纸的位置精确定位在定位筋的位置上，橡胶管一定要绑扎牢固，偏差符合规范要求。（预留管道在任何方向与设计位置偏差：距跨中4m范围≤4mm；其余部位≤5mm）。预应力混凝土中预埋件、预留孔等的预留位置应准确，误差控制在规定范围之内，模板必须安装牢固。模板安装要与设计要求和规范相符，不能因为混凝土浇筑、混凝土振捣等因素使管道位置发生改变。在浇筑的过程中，如遇堵管等问题，处置方法：①要以预应力筋的曲线坐标为依据，对孔道堵塞位置进行精确的定位，使用冲击钻等工具缓慢钻孔，完毕后将预留孔道中的残渣清理干净，保证钢绞线在孔道中自由的穿梭；②再使用环氧树脂混凝土等高强度修补材料对其进行封孔。

3.2 张拉工序的控制

在进行张拉工作前应密切注意“三控”，即对混凝土强度、混凝土弹性模量及混凝土龄期这三者进行控制，强度及弹性模量必须达到设计值，终张拉龄期一般不少于规范要求的养护时间。张拉过程严格按照技术交底和作业指导书进行。张拉工艺采用两端同时张拉，张拉一定要同步即两端油泵同时对主缸送油，加载至钢绞线的初始应力（控制应力一般取钢绞线强度的20%），略微拉紧钢绞线束，对锚板与千斤顶的位置进行校准，使孔道、锚具和千斤顶的轴线处于同一位置，做到三轴同心。张拉油表和千斤顶必须配套使用，不得任意替换，以保证张拉数据的准确可靠。张拉完毕后以油压表读数为主，以钢绞线的伸长值作校核，伸长值经计算符合设计要求，并在张拉施工完成24h后，经确认预应力筋回缩量符合设计要求方可切除外露多余钢绞线。

3.3 后张预应力结构的张拉力控制

在施工现场，由于预应力施工的规范性不强，不能对张拉力进行严格控制，导致预应力桥梁的质量受到较大的影响。一般来说，张拉作业使用“双控”法进行，在此过程中要把张拉力放在主要位置，要将伸长值放在次要位置。同时确保张拉完成后的静停时间。

预应力钢绞线伸长值计算：

式中：P——预应力筋张拉端张拉力；

L——各段钢绞线长度（端部直线段、曲线段、中部直线段、端部千斤顶段）；

A——预应力筋截面积（实测值）；

E——预应力筋弹性模量（实测值）；

e——自然对数底数等于2.71828182845904；

K——孔道偏差影响系数；

μ——预应力筋摩擦系数。

张拉力在计算时必须要考虑预应力筋孔道偏差影响系数K和摩擦系数μ（此两因素对张拉伸长值影响至关重要）、锚口损失、所使用的钢绞线的弹模等因素，孔道偏差影响系数K和摩擦系数μ影响因素数据必须由具备相应资质的单位现场试验计算得出（试验示意图如图1）。

同时张拉所使用的油表和千斤顶也有严格的要求，且二者必须配套使用，定期检测。油表需采用1.0级防震压力表。张拉使用的锚垫板必须要与所使用的钢绞线的直径配套使用。

图1

4 加强施工过程管理

（1）建立三级检验制度。三级检验分别是作业人员自我检验、上下工序班组间相互检验和专职检验员的检查。①员工对自己负责的工序进行质量检验；②上下工序的负责人进行相互检验；③有专职检验员对各个工序的质量进行抽检或者周期性的检验。

（2）在施工准备阶段：①要对全体施工人员进行岗前安全教育，保证施工过程的安全；②要组织技术人员进行图纸会审和安全技术交底工作，保证施工人员明确自己的职责，熟练掌握自己负责工序的施工技术；③要组织施工人员学习设计图纸和施工方案，保证施工工序能够有序衔接，保证工程的施工质量。

（3）施工阶段做好原材料进场检查验收，建立台账，形成检查验收记录，完善产品可追溯机制，保证进入工程实体产品合格。

（4）施工阶段加强工序控制，施工现场管理人员（质检员、技术员）必须跟班作业，保证施工过程严格按照设计流程和技术细则来进行，杜绝不按技术交底和规范施工的现象，同时重点加强对关键和隐蔽工序的检查，控制整个施工过程的每道工序符合要求。

（5）施工各工序完成后加强成品保护，存放场地要开阔平整，现场尽量避免与其他施工过程相冲突，出现问题及时做好协调管理。增强全体人员的产品质量意识，保证产品出场的合格率。

5 结语

本文从预应力施工现状、孔道堵塞问题、张拉工艺、专业人员不足、张拉施工管理等方面进行简单论述，旨在分析预应力施工质量的影响因素，进而得出各张拉工序的管理措施，最后明确预应力施工过程管理方法的强化策略，以保证后张法预应力混凝土桥梁张拉施工技术的应用成果。

[1]中华人民共和国铁道行业标准.《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件》（TB/T3043-2005）.

[2]李国平.桥梁预应力技术百问[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3]蔚建华.预应力混凝土桥梁施工技术要点[M].北京：人民交通出版社，2004.

U445.57

A

1004-7344（2016）04-0156-02

2016-1-22

张跃君（1982-），男，中级，大学本科，主要从事铁路桥梁工程建设及管理工作。