后张法预应力混凝土T梁施工技术分析

陶江洪



后张法预应力混凝土T梁施工技术分析

陶江洪

（四川川交路桥有限责任公司 四川广汉 618300）

在混凝土简支梁桥具有较大的跨径以及跨度时，通常情况下，桥梁的承力结构和构件主要采用预应力混凝土梁。在我国桥梁建筑中，有后张法和先张法两种预应力混凝土梁。通常情况下，如果桥梁具有较大的跨径，则一般均使用后张法的相关施工工艺，例如新店子特大桥、牟家林大桥等施工工程的桥梁主体结构都采用了这种施工工艺。本文主要针对预应力T梁预制构件的施工技术进行分析，首先阐述了其优缺点，接着详细针对后张法施工工艺的施工技术进行分析，最后对后张法预应力混凝土施工的各项技术质量要求进行分析。

后张法；预应力混凝土；施工技术

1.引言

在后张法的相关施工工艺中，必须待混凝土相关承力构件的强度大于或等于混凝土强度设计等级的85%，且混凝土龄期不小于7d，方可进行混凝土预应力张拉。在进行预应力张拉的工作前，必须首先完成梁内制束工作、预留孔道工作、穿束工作、制锚工作和张拉机具设备的准备工作。在生产混凝土预应力T梁的过程中，由于后张法需要先进行混凝土的浇筑，当养护至达到设计强度等级后，再进行混凝土张拉工作，其特点决定了在施工过程中大型生产和张拉T梁台座的必要性，从而便于在实际桥梁的施工地点进行大型构件以及重型构件的制作和安装，所以后张法预应力混凝土T梁的施工技术和工艺越来越多的应用在当前的桥梁建筑工程中。

2. 预应力混凝土结构的优缺点

2.1预应力混凝土结构优点

其优点主要有以下几方面：具有较大的结构刚度、具有较好的抗裂性、具有较高的耐久性、具有较小的挠度、具有较好的抗疲劳性能、具有较强的抗剪能力以及具有较轻的结构自重，同时还具有较好的资源节约效果，通常情况下可以节约百分之三十到五十的钢材，还能够降低桥梁建设结构自重的百分之二十到百分之三十，这种资源的节约以及自重的降低在大跨度承重结构中的体现更加明显。相比于钢筋混凝土构件，预应力构件具有较高的抗剪承载力，这个特点最主要的体现在于，预应力纵向钢绞线能够约束和锚栓住混凝土，从而能够有效的避免预应力构件出现裂缝。

相比于现浇桥梁，预制预应力构件能够达到集中工厂化生产、标准化生产，能够节约桥梁建设生产资源，能够缩短桥梁建设工期，从而节约桥梁建设成本。

2.2预应力混凝土结构缺点

预应力混凝土结构的缺点也是十分明显的，其中最突出的体现在于，这种工艺需要更高要求的施工机械设备，施工过程中具有较多的工序，在设计过程中需要考虑的方面多，环节复杂，计算复杂。

预应力混凝土构件预制的开工费用大，对预制构件数量少的桥梁施工成本不利。

3. 后张法预应力混凝土T梁施工技术分析

3.1施工流程

首先是绑扎梁肋钢筋（预埋支座钢板），安装预应力钢束正弯矩波纹管管道，安装侧模，然后安装预应力T梁翼板钢筋(浇筑混凝土前，必须检查预埋件：桥面系、伸缩缝、护栏及相关附属构件)。

施工工艺流程图（见下图）

3.2锚垫板以及预应力孔道的设置

在进行混凝土的梁体浇筑工作前，要在预先的设计位置，采用钢筋定位、安装波纹管，浇筑混凝土前插入衬芯管，待混凝土浇筑完成后，抽拔衬芯管，形成预应力孔道。

3.3穿束操作

在进行穿束工作前，对于孔道内的积水、废弃物以及污物等，可以采用空压机吹风的方法来进行清除，从而保证孔道内的干净整洁和畅通。通常情况下，穿束工作可以直接采用人工穿束，也可借助机械穿束。

3.4预应力筋张拉

预制T梁预应力钢束必须待混凝土强度达到混凝土强度设计等级的85%后，且混凝土龄期不小于7天，方可张拉。张拉工作采用双控，均应满足设计规范要求，即设计张拉应力（F=0.75 fp*A*n）和张拉伸长量(L=l100%+l20%-2*l10%)。

40m预制T梁力筋张拉顺序为N1→N2→N5→N3→N4，25m预制T梁力筋张拉顺序为N1→N3→N2锚下控制应力为0.75fp。为防止预制T梁上拱过大，存梁期宜控制1～3个月。（预应力编号见下图）

存梁期密切注意梁的累计上拱值，若超出计算的30%，应采取相应措施进行控制。

图2（a）25T梁编号

图2（b）40T梁编号

材料指标：采用低松弛高强度预压力钢绞线，应符合ASTMA4167-97规定，单根钢绞线直径φS=15.24mm,面积A=140 mm2标准强度Fk=1860MPa，弹性模量Es=1.95×105MPa

钢绞线及锚夹具有出厂合格证，运至现场后，工地建立临时钢绞线、锚具库房，设专人看管，通过试验（按规范要求分批进行）合格后方可使用。钢铰线的盘重大、盘卷小、弹力大、为了防止在下料过程中钢铰线紊乱并弹出伤人，事先制作一个简易的铁笼，下料时，将钢铰线盘卷放在铁笼内，从盘卷中央逐步抽出，以确保安全。

钢绞线下料用砂轮切割机切割，下垫方木或彩条布，不得将钢绞线直接接触地面，以免生锈，也不得在砼地面上生拉硬拽，磨伤钢绞线。钢绞线长度应严格按照图纸计算长度尺寸下料，梳理顺直，编匝成束，避免有缠绞等现象，采用人工穿入孔道，并保证下料切口齐平，线头不散。

下料长度L按下式计算：

τ料=孔道设计长度+2×千斤顶长度+2×工具锚组件+2×工作锚板+2×5cm

3.5锚固操作

当浇筑混凝土的张拉工作完成，并且张拉到相应的规定位置时，要将送油油路截止阀松开，同时在预应力筋回缩的影响下，张拉活塞会回程若干毫米，要保证预应力筋的锚固工作和效果。完成上述工作后将回油油路截止阀关闭，及时向回程油缸内进行送油工作，这时要保证活塞回程时慢慢回底。进而按顺序依次取下夹片、锚板、千斤顶以及限位板。

3.6压浆操作

压浆过程中最主要的器械就是压浆机，也就是压浆泵以及拌合机。采用循环压浆方法，将水泥、压浆剂、水按水胶比为0.27搅拌成浆液或者直接采用压浆料，水胶比仍为0.27使用压浆机将水泥浆压入孔道，保证从一端孔道到另一端孔道的所有区域内都充满水泥浆，除此之外，还要使水泥浆不会在凝结前出现漏掉的现象。要想满足上述条件，就必须在设置连接带阀压浆嘴的排气孔以及接口，通常情况下接口以及排气孔要设置在两端锚具上，或者是锚具附近的预制粱上。

为了使得水泥浆具有充分的流动性，可以在水泥浆中掺加铝粉或者专用塑化剂。使用铝粉能够促进水泥浆的膨胀，当水泥浆凝固时，会使得其膨胀效果略微大于收缩的效果，从而保证孔道内部没有残留的区域，保证孔道内充满水泥浆。在进行压浆工作前，报保证孔道内的湿润以及洁净，对于积水和残留物，可以采用吹风机进行清除。压浆过程中，要使压浆液从孔道的一端均匀地流入梁体，在这个过程中，另一端的孔道排气孔处会有相应的空气排出，一直持续到压浆工作完成，保压几分钟，再将压浆口以及出浆口的阀门关闭。

3.7封锚操作

在张拉工作后，压浆工作前，必须截除预应力筋露于锚头外的部分。在压浆工作完成后，要清洗干净锚具以及锚具周围，并且要进行凿毛工作。除此之外，还要进行封锚混凝土的浇筑工作以及钢筋网的设置。

在这个过程中，必须要保证封锚的混凝土严格按照最初规划设计的强度来进行施工，通常情况下，封锚混凝土的强度应同等于预制混凝土构件的混凝土的强度。在施工中，必须要对梁体的长度以及封端混凝土进行严格控制。

4.后张法预应力混凝土施工质量要求

4.1要保证压浆孔的普遍性，使得所有管道内都具有相应的压浆孔，通常情况下，还要将排气孔设置在管道的最高点，在最高点设排气孔及需要时在最低点设排水孔。在施工过程中，排水管、排气管以及压浆管的材料通常都选为最小内径为20mm的标准管，如果没有符合条件的标准管，也可以使用适宜的塑性管。管道之间的连接处，相应的扣件应该选用塑料结构扣件或金属结构扣件，其长度要足够长，要保证能够从管道内延伸至结构外。

4.2 要先对构件进行整体细致的检验，保证构件的质量符合施工标准和设计、规范要求，外观符合设计。同样，要保证张拉时，构件具有合乎标准和要求的混凝土强度，如果未做明确的规定和要求，应该高于最初设计强度的85%。除此之外，还要保证预应力筋按照设计张拉顺序进行张拉，如果设计中没有明确涉及，应该按照分阶段、分批次的方法来进行预应力筋的张拉。

4.3在进行压浆工作的过程中，对于竖向孔道以及曲线孔道，要从孔道的最低点来进行水泥浆的压入，泌水和排气要通过最高点处的排气孔进行。压浆过程要保持均匀和缓慢，严禁压浆过程出现中断现象，对于最高点处的排气孔，要一一的进行开放和关闭操作，保持孔道内的全时段畅通和洁净。较为临近的孔道以及较为集中的孔道，要提前进行连续的压浆工作，如果不能保证这些孔道压浆工作的提前完成，则较后进行压浆的孔道在压浆前，要用水进行冲洗，保证孔道的通畅和洁净。

4.4通过实验证明，对于掺加较小泌水率外加剂的水泥浆，一次压浆工作就能使得孔道内达到饱满状态。对于没有掺外加剂的水泥浆，则需要进行二次压浆，首次和二次压浆之间的时间间隔最好为三十到四十五分钟。在压浆的整个过程中以及压浆工作完成后的两天内，要保证混凝土结构的温度不能太低，最佳为五十度左右。如果外界气温过低，应该立即采取相应的保温措施。如果施工时气温高于三十五度，则应该将压浆工作放于夜间进行。

5.结束语

随着我国经济迅速发展的需要和“十三五规划”的要求，我国对于现代化桥梁建设的需求进一步扩大。基于高负荷、大跨度的桥梁迅速发展和预应力混凝土构件的优点，使得后张法预应力混凝土T梁技术有了更加广阔的应用空间。当前，这种施工工艺能够给公路、铁路桥梁建设带来重大的技术支持以及质量保证。进一步发展后张法预应力混凝土T梁的施工工艺，能够大大促进我国桥梁事业的发展，为我国尽快实现“十三五规划”的交通网奠定坚实的基础。

[1]黄海梁.后张法预应力T梁施工技术要点及注意事项J].工业技术，2014（3）：34-35

[2]宋敏翔.浅析后张法预应力混凝土T梁技术要点[J].科技资讯，2014（31）：67-68

陶江洪 男 （1989-09） 本科 助理工程师 主要从事高速公路施工管理工作。

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