桥梁工程后张法预应力施工技术分析

彭荣贵

摘要： 改革开放以后，我国经济发展愈加迅速，特别是交通基础设施建设规模日益扩大。在公路及城市道路建设中，桥梁是咽喉，尤其是高等级公路建设中，桥梁工程所占比重较大。后张法预应力混凝土空心板梁是预应力混凝土简支梁桥与先简支后连续桥内最常见的结构类型，其特点为自重小、稳定性高、抗震能力强等。在我国桥梁工程行业高速发展的今天，预制预应力混凝土桥梁应用空间也越来越大。为此，本文在充分掌握后张法概况的基础上，结合具体案例，对桥梁工程后张法预应力施工工艺进行了分析与探究。

Abstract： Since the reform and opening up， China's economy has been growing rapidly. In particular， the scale of transportation infrastructure has been expanding. In highway and urban road construction， the bridge is a throat， especially in the construction of high-grade highways， where bridge engineering accounts for a large proportion. Post-tensioned prestressed concrete hollow slab beams are the most common types of structures in prestressed concrete simply supported girder bridges and first simply supported continuous bridges. They are characterized by low dead weight， high stability and strong earthquake resistance. In the rapid development of China's bridge engineering industry today， precast prestressed concrete bridge application space is also growing. Therefore， on the basis of fully grasping the general situation of post-tensioning method and combining with specific cases， this paper analyzes and studies the post-tensioned prestressed construction technology of bridge engineering.

關键词： 桥梁工程；后张法；预应力

Key words： bridge engineering；post-tension method；prestressing

中图分类号：U445.57 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）11-0104-03

1 后张法的概况

自上世纪50年代起，我国预应力混凝土结构逐步发展起来，早期在预应力钢弦混凝土轨枕使用，随着科学技术的不断进步，在全国范围内预应力混凝土得到逐步推广。后张法是指先进行混凝土构件浇筑，当混凝土强度满足设计要求后。可张拉及锚固预应力筋。其支承件以混凝土自身为主，张拉钢筋的同时可压缩混凝土构件。张拉至设计规定范围后，可在混凝土体内锚固钢筋，以此获取混凝土预压应力。根据预应力钢筋和混凝土粘结力是否存在，可将后张法划分为两类，有粘结预应力混凝土、无粘结预应力混凝土。

①有粘结预应力混凝土。先进行混凝土浇筑，相比设计强度，混凝土强度超过其75%后，即可进行钢筋张拉。其张拉过程为埋管制孔、混凝土浇筑、穿筋张拉及养护、锚固与灌浆。该方法可利用锚具作用，克服钢筋弹性回弹，保证截面混凝土获取预压应力，该方式可保证钢筋和混凝土构成一个完整体。因粘结力作用，有粘结预应力混凝土可减少预应力钢筋拉应力，降低混凝土压应力。因此，应尽可能降低该粘结性，此方式无需张拉台座、且设备简便，在大型构件现场施工中应用较多。

②无粘结预应力混凝土。施工过程中，在指定部位放入钢筋，用于浇筑混凝土，此方法无需留设孔洞、穿筋等工序，能够有效增加预压应力，减少成本，在大跨度曲线配筋梁体中应用较多。

2 工程概况

为保证工程质量，本文以某标段公路桥梁标准断面宽幅预应力空心板梁为研究对象，该20m空心板梁构造图如图1所示。本工程选取无粘结预应力后张法施工，在浇筑板体时，可严格遵循设计要求，将金属波纹管固定到孔道坐标位置，并进行锚垫板安装。安装过程中应合理设置注浆孔，并选取棉花进行堵塞，确保锚垫板紧密贴合端头模板。为避免水泥浆进入金属波纹管孔道，需在浇筑梁体时，将塑料管放入金属波纹管，随后拆除模板，当混凝土强度与设计强度要求相符后，即可进行张拉施工，随后压浆、封锚。

3 桥梁工程后张法预应力施工工艺

桥梁工程后张法预应力施工，应根据工程实际情况，规范施工工艺，具体流程如下：

3.1 模板施工

①底模。预制场碾压后，通过碎石打底，并利用水准仪找平。随后进行C25混凝土面层设置。要求底模具有光滑的表面、顺直的线条，便于脱模。此外为确保在张拉起拱后预制梁承载力充足，能够有效加固支座，需合理确定底模尺寸。本工程以（0.5+20+0.5）m×1.24m×0.08m作为底模尺寸。钢筋混凝土横梁设置于两个加固端。为提高桥梁纵、横向调坡灵活性，避免错缝产生于相邻梁底，需将尺寸各异的梁底楔块留设到局部后张法预制梁混凝土底模支座部位。

②侧模及端模。选取4mm厚定型钢模板作为侧模或端模，保证骨架具有较高刚度，并抛光内模，确保混凝土浇筑平整性。

③芯模。采取科学有效的措施在预制过程中进行芯模位置固定，保证梁内部构造尺寸大小合适。

3.2 钢筋施工

根据设计要求加工及安装钢筋材料。以底模作为埋设预应力波纹管的标准，依托预应力钢绞线曲线坐标进行相关点位高度测量，并在箍筋上标出曲线位置，随后绑扎固定波纹管。一般选取55m、70mm内径波纹管，在骨架上点焊波纹管定位筋，即Φ8mm “井”型钢筋，间距为80cm。尽量减少接头，提高穿束速度。按照图纸要求，在端模固定锚垫板，向锚垫板孔道内穿入波纹管，绑绕胶布，避免滑落。

3.3 混凝土施工

选取商品混凝土作为施工材料，浇筑时可选取门吊结合料斗法。施工时合理配置试验工具，及时检查、监控混凝土质量。本工程以C40混凝土强度等级材料为主，根据施工设计要求，确定最佳配合比。水泥：砂：石子：水：外掺剂=479：606：1177：163：4.79，水灰比为0.34。

混凝土浇筑时，需同时完成芯模两侧下料作业，结束各处振捣施工后，可将振捣棒慢速拔出，避免模板、钢筋等损伤。以插入式振捣棒作为主要设备，要求均匀布点，避免因振捣不到位，导致芯模变形。同时应保证振捣密实，混凝土表面平整。初凝后，需及时进行混凝土养护施工。一般可覆盖土工布，并做好洒水保湿工作，可也选取蓄水法进行梁体腔内养护。浇筑作业完成8h后，可将芯模拆除。

3.4 预应力筋张拉

作为后张法预应力混凝土桥梁施工的主要阶段，张拉工序极为关键。张拉施工前，需检测同条件养护下梁体混凝土试块。根据设计要求，本工程选取金属波纹管成孔。按照先穿法进行预应力筋施工。混凝土终凝前，需抽动清孔。相比设计强度，混凝土为其75%～90%强度时可实施张拉作业。张拉预应力材料前，需先进行初应力调整，随后进行张拉及伸拉值测量。需合理控制实际及理论伸长值偏差，允许范围为6%以内。如在该值以外，需及时查找原因，采取行之有效的措施予以处理。

预应力筋长度较长或过于弯曲的情况下，具有较大孔道摩阻力。此时张拉两端时，将大大降低中端有效预应力。此类预应力损失计算难度较大，因此在张拉控制应力作用下，也无法准确计算其伸长值。当孔道存有漏浆、堵塞问题时，则无需进行伸长值校核，将导致有效预应力与设计要求不符，进而影响工程质量。目前常用的测试流程为：

第一，张拉两端，钢绞线锚具测试无需夹片设置，试验中避免钢丝束顶锚塞；

第二，同时张拉两端至顶拉应力，并进行千斤顶伸长量测量；

第三，张拉一端，并持荷2min，随后再次对千斤顶伸长量测量；

第四，查看一端油表读数，获取拉力值；

第五，两端拉力差值计算。

通过上述流程，获取拉力差值平均值，并做好伸长值平均值记录，为伸长值控制提供可靠依据。除此之外，本工程以应力、应变双控法进行张拉施工。在张拉预应力达到稳定后则可进行预应力筋锚固，后张法预应力混凝土实测项目如表1所示。

3.5 孔道压浆

完成張拉作业4h待检测合格后，即可实行孔道压浆施工。压浆的作用为避免腐蚀预应力筋，且利用凝结后的水泥浆向混凝土结构内传递预应力。要求施工前，先清理干净孔道，随后利用空压机将孔内积水清除，为避免冒浆，必须封闭锚具附近孔洞。要求匀速、连续压浆，且在0.5～0.7MPa之间控制压浆最大压力，如孔道过长，则需适当增加压力，但必须控制在1MPa以内。

3.6 封锚

完成上述作业后，应合理控制封锚混凝土强度。封锚前期，先凿毛梁板端，随后清理杂物、浮渣，并进行端部钢筋网绑扎，最后进行封锚混凝土浇筑。该施工阶段必须对封锚后梁体长度加以严控，如锚具长期裸露在外，需做好防锈除锈工作。锚具不外露部位必须全部被包裹于封锚混凝土内，且保证保护层厚度适当，随后进行养护施工。

4 结束语

综上所述，随着国民经济的高速提升，我国基础设施建设力度越来越大，据相关数据显示，全国公路总里程在2015年底达到457.73万公里，高速公路里程为12.35万公里，桥梁工程77.92万座，4592.77万米。2017年年中统计，我国高速公路通车里程超过13.1万公里，在建里程为1.3万公里，正在进行扩容工程的路段总里程在2800公里，预计2020年底，我国高速公路主线将基本贯通。桥梁工程作为公路建设的重点，如何提升工程质量已经成为人们关注的焦点。本文将后张法预应力技术用于桥梁工程施工，在提高混凝土强度的同时，还可保证工程整体性，推动桥梁工程事业发展持续、健康发展。

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