桥梁工程施工中后张法预应力施工技术的应用及其质量控制研究

（中铁六局集团北京铁路建设有限公司）

桥梁工程施工中后张法预应力施工技术的应用及其质量控制研究

赵玉宝

（中铁六局集团北京铁路建设有限公司）

在我国基础建设不断得以完善的背景下，桥梁工程项目也在不断地增多，而当前在进行桥梁工程施工的过程中，人们越来越关注桥梁工程的质量，桥梁工程的质量对于保证车辆及行人的安全有着非常重要的意义，而在提高桥梁工程质量的过程中，施工技术的合理应用有着至关重要的意义。当前在进行桥梁建设的过程中，往往都会对于后张法预应力施工技术加以应用，通过对于后张法预应力施工技术合理地进行应用，不仅仅能够有效地减少工程材料的用量，同时还能够更好地满足桥梁的强度要求。而桥梁工程后张法预应力施工技术的合理应用需要依赖于有效地前期准备工作，同时还必须要掌握张拉施工的要点，因此本文主要就后张法预应力施工技术的前期准备工作及张拉施工要点进行了相应的研究，以期能够更好地提高桥梁工程的质量。

桥梁工程；后张法预应力施工技术；质量控制

1 预应力混凝土桥梁的优势

1.1刚度更高

一般来说，对于普通钢筋混凝土结构而言，在其正常使用阶段，实质上混凝土在受拉区已经出现了拉裂缝，因此对于绝大部分的混凝土结构来说，其往往都是带裂缝工作的，也正是由于许多钢筋混凝土结构在工作的过程中都是处于这一状态，所以使得其刚度大大降低。但是对于预应力混凝土结构而言，在其正常工作阶段，由于在混凝土之中有预压应力，所以就会使得整个桥梁在使用期间不产生拉应力，从而减少了裂缝的产生，从而使得桥梁的整体刚度大大增加。

1.2桥梁的抗裂性和耐久性更高

对于预应力钢筋混凝土桥梁而言，其优势还体现在抗裂性和耐久性方面，预应力混凝土桥梁的抗裂性和耐久性往往更高，因为通过对于桥梁施加预应力，能够避免桥梁结构在早期出现裂缝，这样就使得桥梁结构的抗裂性能得到了有效地提高。而且由于不会出现裂缝或者是裂缝的数量不多，因此桥梁里面的钢筋也不容易出现锈蚀，由于钢筋的锈蚀是导致桥梁结构耐久性降低的一个重要因素，所以如果桥梁结构中的钢筋未出现严重的锈蚀，其耐久性就能够有效地得以提升，进而使得桥梁结构的使用年限得以延长。

因为预应力桥梁对于高强度的混凝土以及高强度钢材进行了充分的利用，所以也就使得整个桥梁结构的承载能力得以大大提升，因此如果荷载情况保持不变，那么桥梁结构的抗拉及抗压性能相比于普通的钢筋混凝土桥梁而言都将有大幅度地提升，因此要想满足同样的承载力要求，预应力混凝土桥梁所需要的材料往往更加的少，因此预应力混凝土桥梁也能够有效地节省材料。

2 桥梁工程后张法预应力施工准备工作

2.1构件的检查及清理

在进行预应力桥梁施工的过程中，构件的检查以及清理是第一个环节，之所以要对于构件进行检查和清理，主要的目的就在于确保构件的外观和尺寸能够满足设计的要求。在进行张拉的时候，构件的混凝土强度还不能够小于设计的相关规定，如果在设计之中没有对于构件的混凝土强度进行规定，那么其值不能够小于设计强度等级的75%。而在进行穿束之前，还必须要仔细地检查锚垫板和孔道的位置，必须要保证锚垫板和孔道的位置都是准确的，相应的灌浆孔以及排气孔都能够满足施工的要求，而且孔道的内部必须要畅通，不存在水分以及其它的杂物。如果在锚具、垫板等接触板面上存在有焊渣或者是混凝土残渣，则必须要及时地对其加以清楚，才能够确保预应力张拉施工的顺利进行。

2.2确定张拉方向以及张拉方式

在进行后张法预应力施工之前，还必须要先对于张拉的方向以及张拉方式加以确定，一般在进行桥梁施工的过程中，都是从两端进行张拉，但是对于不同的桥梁工程而言，桥梁的实际情况以及现场的条件往往都存在着较大的差异，所以也有可能从单侧进行张拉，具体采用何种张拉方式，必须要结合桥梁工程的实际情况。在对于预应力进行施加的过程中，常常采用的方式包括一端张拉、对称张拉以及超张拉等，但是无论采用哪一种张拉方式，都必须要做好相应的准备工作，才能够开始进行张拉。对于分段张拉而言，常常会在大跨径多跨连续梁中加以应用，而在进行分段张拉的时候，当第一段混凝土浇筑和预应力筋张拉之后，第二段预应力筋必须要通过锚头连接器来进行接长，从而形成通长的预应力筋。如果采用分批张拉的方式，在进行张拉之前，对于先批张拉的预应力必须要加上相应的弹性压缩损失值。而如果采用分阶段张拉的方式，在进行加载的过程中，不仅仅会对其施加外荷载，而且由于其结构内部体积变化所产生的内力也会对其产生重要的影响。除此之外，还有补偿张拉的方式，所谓的补偿张拉，就是指的在预应力损失已经基本完成之后再进行张拉，通过补偿张拉能够较好地对于弹性压缩损失加以克服，并且减少预应力筋的松弛损失，同时还能够有效地控制混凝土的收缩及徐变损失。

2.3张拉顺序的确定

张拉顺序的确定后张法预应力施工过程中的一个重要准备工作，只有先对于张拉的顺序加以确定，才能够更好地进行张拉施工，从而有效地保证桥梁工程的质量。在对于张拉顺序进行确定时，应该要按照设计计算书以及设计图纸来进行确定，而如果在设计计算书以及设计图纸之中都没有对于张拉顺序加以指定，那么就必须要遵守均匀对称、偏心荷载小的原则来进行确定，在此情况下，可以按照以下方式来对于张拉的顺序加以确定：在进行张拉的过程中，在混凝土结构之中可能会产生较大的拉应力，所以为了避免这些过大的拉应力的产生，可以先对靠近截面形心轴的钢束进行张拉，在完成了这些部位钢束的张拉之后，再对于其它部分进行张拉。对于梁端部的钢筋而言，可以按照从上至下的顺序来进行张拉，而如果是锚固在顶板的钢束，则可以按照由两端到中间的顺序来进行张拉。若在两端布置有双排预应力钢束，在张拉完一侧之后必须要及时地对于另一侧对称进行张拉，这样能够有效地避免构件产生过大的偏心荷载。而如果在梁端布置有3排预应力钢筋，则需要在完成了中间一排钢筋的张拉之后再左右交替进行张拉。对于箱形截面而言，在进行张拉的时候，最为关键的一个问题就是不能够产生较大的偏心荷载，所以在对于张拉顺序进行确定的过程中，必须要根据所使用的千斤顶台数来加以确定。

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2.4张拉设备的选用

张拉设备是张拉施工的一个关键，所以还必须要对于张拉设备的检查和选择引起足够的重视，构件的实际特征是张拉设备选用的一个重要依据，同时在对于张拉设备进行选用的时候，还必须要对于预应力筋以及锚夹具的类型加以考虑，但还在选择张拉设备的过程中，设备的吨位、行程以及压力表都是重要的选择参数。在选定了张拉设备之后，还必须要对其进行校验，通过校验来检查张拉设备是否存在质量问题，如果存在则及时地将其更换，从而确保张拉施工能够更加顺利地进行。

2.5模板与支架的检查

在对于后张法预应力施工技术加以应用的过程中，由于预先向桥梁结构施加了预应力，所以往往就会使得混凝土结构产生弹性变形，同时还会出现轴线伸缩或者是上、下方向的挠曲。而且如果对于直轴进行偏心钢束的布置，还会产生水平方向的偏心以及相反方向的挠曲，所以必须要以此作为依据来对于模板和支架进行检查。如果梁侧模板对于轴向的弹性收缩起到了约束的作用，那么必须要将其拆除，否在就有可能使得模板的拆除变得十分困难。只有在混凝土结构上施加了能够承受自重的预应力之后，才能够接触支架以及底板模板之间的约束。此外，还必须要对于模板和支架是否存在有约束活动制作的移动和旋转。只有有效地对于模板和支座进行检查，才能够确保张拉施工的顺利进行。

3 后张法预应力施工的张拉施工

3.1张拉工艺流程

科学合理的施工工艺流程是保证桥梁工程后张法预应力施工质量的一个重要条件，所以在进行桥梁施工的过程中，必须要先对于张拉工艺流程加以确定，如图1所示，就是常用的后张法预应力张拉工艺流程。

图1 后张法预应力施工技术张拉工艺流程

3.2张拉控制应力

对于不同类型的预应力筋而言，其张拉控制应力往往也是不一样的，同时张拉控制应力还与张拉的方式也有着非常密切的关系。比如说采用的是两端同时张拉的方式，那么两端千斤顶升降压、画线以及测伸长等工作都必须要保持一致，对于梁的竖向预应力筋而言，可以一次将其张拉到控制应力，维持五分钟之后再对于伸长进行测量并且进行锚固。所有预应力筋的张拉控制应力都必须要满足设计的要求，如果需要超张拉，可以在设计要求的基础之上增加15%，但是对于任何预应力筋的张拉控制应力值都不能够超过表1的规定。

表1 最大张拉应力表

3.3 两次张拉工艺

在预应力混凝土的强度达到设计强度等级之前，如果已经达到了60%以上，那么可以先张拉一部分预应力筋，此时可以对梁体施加比较低的预压应力，从而使得梁体能够承受自重荷载，再提前将梁移出生产梁位。对于混凝土结构而言，其强度早期发展较快，而后期强度则增长得较为缓慢，所以通过早期部分施加应力，能够使得生产周期大大得以缩短，进而加快施工进度。在将预制梁移出生产台座之后再继续对其进行养护，当其达到了设计强度之后，再进行其它预应力筋的张拉。

3.4预应力筋张拉要点

在应用后张法预应力施工技术进行施工的过程中，在进行张拉施工的时候，必须要注意以下几个方面的问题：首先，在张拉时必须要减少预应力筋和孔道之间的摩擦，因为如果在张拉的过程中预应力筋和孔道发生摩擦，预应力就会有所损失，甚至还有可能导致构件出现裂缝，所以说必须要避免其和孔道发生摩擦。其次，在对于预应力筋进行张拉的时候，张拉的顺序必须要严格按照设计的规定来进行，如果设计之中没有对于张拉的顺序作出规定，那么就必须要以避免构件出现过大的偏心受力和确保预应力损失值不超过规定为原则来对于张拉的顺序加以确定。如果预应力筋的长度超过了25m，无论其是直线还是曲线预应力筋，都应该在两端进行张拉。在进行张拉的过程中，两端的千斤顶的升降速度必须要尽量地保持一致，而且在千斤顶就位之后，应该先向主油缸充少许的油，使其能够蹬紧，从而让预应力筋绷直。同时为了能够使得压缩应力损失得以减小，插垫的厚度必须要尽可能地大。只有掌握住这些张拉的要点，才能够使得后张法预应力施工取得更好的效果。

4 后张法预应力施工的质量控制措施

4.1滑丝的处理

在应用后张法预应力施工技术进行桥梁工程施工的时候，滑丝是一种常见的问题，而之所以会出现滑丝的问题，，有可能是因为锚圈锥孔和夹片之间存在有杂物，同时预应力筋和千斤顶卡盘内如果存在有油污，也会导致滑丝问题的产生。同时锚具如果偏离锚下垫板止口，也有可能导致滑丝问题的出现。还有如果锚具的质量存在问题，比如说硬度不均匀或者是出现了变形等，都有可能导致滑丝问题的产生，最后如果在张拉过程中回油过猛，也有可能出现滑丝。要有效地对于滑丝问题进行处理，可以通过对于千斤顶和卸荷座加以应用，把卸荷座支承在锚具之上，然后利用千斤顶来对于滑丝钢绞线进行张拉，直到把滑丝夹片取出，然后再换上新的夹片，再继续进行张拉即可。如果滑丝的情况较为严重或者是由于滑丝的作用而使得钢绞线遭到了损坏，那么就必须要将锚具上所有的钢绞线全部卸荷，然后再全部重新进行张拉。在应用后张法预应力施工技术的时候，滑丝控制限度应该满足表2的相关要求。

表2 后张法预应力筋滑丝限制控制限度

4.2孔道压浆的质量控制

在应用后张法预应力施工技术的时候，孔道压浆对于施工的质量也有着非常重要的影响，所以必须要加强对其的质量控制。在进行孔道压浆的过程中，压浆的次数应该依据工程的实际情况来加以确定，但是需要注意对于压浆间隔时间的控制。在进行孔道压浆的时候，压浆的顺序一般是先上后下。同时，孔道压浆必须要在张拉施工完成之后的24h内进行。如果是采用多次压浆的方式，那么在完成了第一次注浆之后，应该等到30~40min之后才能够将两侧的排气孔木塞加以拔出。同时在进行压浆的过程中，必须要保证所有的钢筋束都注浆到位。只有有效地对于孔道压浆的质量加以控制，才能够更好地保证桥梁施工的质量。

5 结语

作为一种应用得非常普遍的桥梁工程施工技术，后张法预应力施工技术有着自己独有的优势，但是在对于后张法预应力施工技术加以应用的过程中，也必须要注重把握施工技术的要点，避免在施工的过程中出现质量问题，从而更好地保证桥梁工程的施工质量。

[1]牛哲.浅谈后张法预应力砼桥梁预应力张拉施工技术[J].中小企业管理与科技,2011,(27):155-155.

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[3]李殿松,刘宏伟.后张法施工技术在大桥现浇箱梁中的应用[J].黑龙江交通科技,2007,32(2):42.

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1007-6344（2017）06-0269-02

赵玉宝男工作单位：中铁六局集团北京铁路建设有限公司现职称：工程师（桥梁工程）