后张法预应力混凝土桥梁的施工关键技术分析

李萌

（中铁十八局集团有限公司，天津 300202）

后张法预应力混凝土桥梁的施工技术的主要原理是预应力混凝土桥梁在建设过程中，通过在桥梁主要构件承受应力前，利用机械张拉的方式，张拉强度比较高的钢材，然后把钢筋锚固定在被张拉的构件中，此时桥梁产生的预应力，先对混凝土桥梁的受力范围施加压力，从而提高钢筋混凝土桥梁的强度和刚度。大量桥梁工程实例表明，应用此方法不但可以提高桥梁建设的质量，而且还能很大程度上提高施工效率。但我国对此方面的研究还有待进一步深入。因此，本文基于工程实例，对后张法预应力混凝土桥梁的施工关键技术做了如下分析。

一、工程概述

某钢筋混凝土桥梁工程的中心桩号为K25+734.0，桥跨为（5×30+3×30）米PC连续刚构T梁。桥梁的下部结构为柱式墩、肋台、板凳台、柱台配桩基础。该大桥位于R1=600米、R2=560米的圆曲线及其缓和曲线上。左幅桥宽为12.25米，右幅桥宽为12.0米。上部构造T梁采用直梁设置，桥台处均设置D-80伸缩缝、交接墩处设D160型伸缩缝；起点桥台处设置L=8米搭板，终点桥台处设置L=5米的搭板。

二、后张法预应力混凝土桥梁的施工技术的优势

（一）合理减轻桥梁自重，提高桥梁承受能力

该技术在具体应用过程中，在钢筋混凝土桥梁结构的内部填加了大量高强度钢筋，在混凝土施工前就已经承受了一些张力。因此和普通混凝土结构相比，其承受能力更强，可以实现大跨度施工，很大程度上节约了材料，桥梁的自重也就减轻了，既提高了桥梁的承受能力，而且还降低了工程总价。

（二）提高桥梁耐久性，保持桥梁结构的稳定性

腐蚀破坏是影响桥梁工程质量的主要因素，通常情况下，当雨雪天气过后，空气中的水分和有机物会对桥梁造成一定程度的腐蚀，从而破坏钢筋混凝土桥梁结构的稳定性。而结构腐蚀对桥梁工程的影响往往是致命的，一旦发生腐蚀现象，腐蚀就会快速蔓延，如果不进行科学合理的控制，甚至会发生桥面断裂和坍塌等现象。而后张法预应力混凝土桥梁的施工技术能够促使桥梁结构在前期就受到预应力的作用，同时采用钢筋外包的方式进行防腐处理，大大提高了混凝土桥梁的稳定性，也提高了耐腐蚀性。

（三）有效控制桥梁裂缝，提高桥梁工程的质量

在混凝土桥梁工程施工中，应用后张法预应力混凝土桥梁的施工技术，能够促使钢筋混凝土结构始终处于应力状态，在应力的作用下，能够抵消一定的外部荷载。通过实验研究表明，该方法可以承受的最大拉力值是普通混凝土的5～10倍。当承受拉力远大于最大拉应力时，就会产生裂缝，而该施工技术采用了机械张拉的方式，通过把钢筋固定在构件当中，就可以产生预压力，从而有效避免裂缝的产生。

三、后张法预应力混凝土桥梁的施工关键技术

（一）后张法预应力施工技术准备

1.全方面检查张拉设备

就该桥梁工程而言，由于施工工期比较短，工作紧张，施工工艺比较繁琐，为保证后期施工能顺利进行，施工单位要对张拉设备的存放和应用进行科学合理的管理和控制。比如：派遣专门人员负责张拉设备的看护和应用，确保相关设备时刻处于最佳的工作状态。千斤顶和油压表每使用一次，都要用精密仪器进行一次全方位检查和校准。在油压表检查时，要通过压力试验机或者相应的传感器进行校准，最大程度上降低仪器误差。

2.详细检查原材料

原材料质量对混凝土桥梁工程总体质量的影响程度高达85%以上，因此，在施工前要按照预应力技术相关标准要求，对原材料进行详细检查。凡是检验后质量没有达到规定要求的原材料，一律禁止运输到施工现场。同时，也要加强对原材料储备的控制，比如：要对原材料中氯离子的含量进行严格控制，并详细检查混凝土的外加剂的质量，确保混凝土配合比的正确性。就该桥梁工程而言，水泥的含碱量要控制在0.4%以下，石料中硅的含量要控制在1%以下，避免发生集料反应。

3.各张拉机具的预应力检测

在桥梁中应用预应力技术时，施工单位要选择专业的机构对张力机具进行科学合理的预应力检测，及时解决千斤顶和油泵的漏油问题。在开始施工前，要对派遣专业的施工人员进行培训和教育，促使每位施工人员都能掌握相关设备的使用技术，在提高施工效率的基础上，避免发生误操作的问题。

（二）预应力工程施工

就该混凝土桥梁工程而言，张拉力分初张拉和终张拉两个阶段进行，预应力工程施工流程如图1所示。

图1 预应力工程施工流程图

1.初张拉

当桥梁梁体的混凝土强度达到设计值90%，并拆模完成以后，就可以开始初张拉施工，为确保初张拉不会对桥梁其他工程造成影响，需要在预制台上开展，初张拉施工各项都施工完成以后，再移除预制台。

2.终张拉

终张拉是后张法预应力混凝土桥梁施工的主要技术，也是关键技术。当混凝土浇筑后的强度达到预期标准以后，才能进行终张拉；当终张拉持续30天以后，由专业的质检人员进行测量；当测量值达到规定标准以后，才能进行下一步施工。

（三）支架安装和模板搭设

在支架安装和模板搭设前，必须对地质土壤的承受能力进行综合分析，如果土壤检测质量没有达到预期标准要求，要进行科学合理的处理，然后才能进行支架安装和模板搭设。模板搭设的原则是先底模、后侧模、最后顶模。为降低预应对桥梁工程的影响，在支架安全和模板搭设过程，要预留出足够的拱度，并在下方设置6～8个沉降观测点，以便随时观测支架和模板施工的安全性。

（四）钢筋绑扎

在钢筋混凝土桥梁工程施工过程中，钢筋绑扎是一个非常重要的工序，钢筋绑扎的具体形式，要根据桥梁工程施工的实际情况进行确定。就该桥梁工程而言，采用了架立钢筋的绑扎方式。具体绑扎步骤如图2所示：

图2 架立钢筋的绑扎步骤

架立钢筋的绑扎方式的主要优点可以实现在绑扎后平面和立体骨架的对称性，绑扎完成以后通过闪光对焊的方式进行焊接，钢筋绑扎所应用的铁丝进行合理规定，严禁伸入保护层中。具体要求如附表1所示。

附表1 后张梁预留管道及钢筋绑扎要求

（五）安装孔道和钢绞线

预应力钢束通过混凝土管道，采用抽拔管或金属波纹管形成。首先，确定预应力孔道的具体位置，再进行固定。其次，清除孔道内部的其他杂物，根据孔道的具体长度确定孔道套管的长度，如果有的套管中存在接头，则要进行封口处理，避免发生漏浆现象，波纹管安装完成以后，要对其定位进行检查，超出误差允许范围要进行校正处理。

孔道安装完成以后，就可以进行钢绞线的安装，先对钢绞线的质量和外观进行检查，凡是断股、被腐蚀的钢绞线严禁使用。由于钢绞线的弹性非常大，所以在下料前要做好充分的准备工作。最常用的方法是通过铁笼来限制钢绞线的弹性，确保相关工作能顺利进行，避免钢绞线在下料时回弹发生安全事故。

（六）混凝土浇筑

混凝土浇筑是后张法预应力混凝土桥梁的施工的关键技术，大量工程实例表明，混凝土施工质量对桥梁工程整体结构稳定性和质量的影响程度长达85%以上，因此，在混凝土浇筑过程中，必须根据相应的规范和标准来进行操作，从根本上保证混凝土施工的安全性和稳定性。由于该桥梁工程混凝土浇筑量比较大，一次浇筑很难保证混凝土成型质量，因此应采用分层浇筑的方法。在混凝土浇筑时要遵循限制腹板、后底板，最后顶板的浇筑顺序。为提高混凝土的质量，可采用边振捣边浇筑的方式，并合理控制混凝土的坍落度。当混凝土浇筑完成以后，还要进行科学合理的养护，且养护时间不能低于30天。

（七）支架和模板拆除

在拆除过程中，会受到很多因素的影响。如果拆除不当，就会影响混凝土结构的强度和质量。因此在混凝土拆除前，要对内部混凝土结构强度是否达到设计要求进行合理检查，用户支架和模板在混凝土桥梁中的作用不同，拆除的方法和部位也不尽相同。拆除前要对混凝土的质量进行检测，确保其达到设计标准要求后，才能拆除。

四、结束语

综上所述，在混凝土公路桥梁施工中，后张法预应力混凝土技术是一种最常用的施工技术，取得了良好效果。本文结合工程实例，详细分析了后张法预应力混凝土桥梁的施工关键技术。要想最大程度上保证预应力混凝土桥梁的施工质量，需要从初张拉、终张拉、钢筋绑扎、模板和支架的搭设、混凝土浇筑等多个方面进行入手。实例表明，后张法预应力混凝土技术具有良好的性能，可以有效控制钢绞线施工的各个环节，值得在桥梁施工中推广运用。

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