桥梁工程后张法预应力预制梁板施工质量控制研究

姚鹏飞

摘 要：国家经济发展加速的同时，人们的生活质量也得到了改善，这种改变是多方面的，从日常吃穿用度到工作出行，都在点滴间彰显着国家的繁荣，对国家基础建设的完善与改进更是显而易见的。曾经的道路桥梁多采用木质、石质等材料作为主体，其结构稳定性与材料安全性都在一定程度上较为欠缺，而现如今道路桥梁则多由混凝土制成，其无论在各项性能还是工艺上都比过去的更加可靠，同时人们在使用过程中更加的注重其质量安全，因为桥梁工程的施工质量直接关系到后期车辆行车与行人通行的安全。在目前的桥梁施工技术中，后张法预应力施工的相关技术应用较为广泛，它的使用不仅可以大幅度的节约材料，并且可以保证桥梁的承重强度等指标达到相应要求。本文将就此工艺深度探讨，以后张法为基础的预应力预制梁板施工时控制质量的有效措施。

关键词：桥梁工程；后张法；预制梁板；施工质量控制

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）20-0100-03

基础设施的建设一直以来都是影响到人们生存的根本问题，好的基建在给人们带来便利的同时，也可以给社会带来更多的机遇与突破，促进社会的进一步发展。我国对于基础设施的建设，在新的时期下融入了更多的先进技术，使其在各方面性能上得到提升，例如在桥梁的施工技法上，现今多会采用后张法进行桥梁主体构件的施工，后张法多運用于工程中预应力混凝土后张和预应力液压张拉施工当中，并因其良好的稳定性和耐久性、高强度、高耐腐等特点得到了更多人的认可。

1 后张法概况

1.1 概述及分类

后张法在我国的使用起始于上世纪的五十年代，早期多应用在预应力钢弦混凝土枕木上，后来逐步的应用于更多的工程当中。其首先需要进行构件的预制，并提前在构件中按预应力筋的布置计划预留下合适的孔道，等到构件达到一定强度后（此强度一般不应低于设计强度标准值的百分之七十五），再将预应力筋穿入进行拉张，利用相应器具将预应力筋锚固在构件的两端，这种构件顶端传来的预张拉力会在混凝土中进行传导，并使混凝土具有预应力，从而达到将混凝土构件与预应力筋完美契合的目的。

后张法有两种，一种是有粘结预应力混凝土，另一种是无粘结预应力混凝土。有粘结预应力混凝土是混凝土与预应力筋直接接触并形成契合整体，它通过对钢筋进行锚固来抑制其收缩回弹，从而使得构件获得预压应力，但由于混凝土因为其粘结力使得预应力筋的拉应力也降低了，因此应尽可能的减少其粘结作用的出现。无粘结预应力混凝土则不用预留钢筋的位置，可以直接放置钢筋，因为它是通过在钢筋表面涂上沥青等润滑防腐材料使得预应力筋与构件不产生粘结力，从而有效的增强了预压应力，减少了相应成本，其多适用于跨度较大的曲线配筋梁体。

1.2 特点

后张法具有许多其特有的特性，在施工中使用后张法稳定性更好，在灌浆时不容易分层和沉淀，有助于稳定的流体形成；使用此技术后的构件的强度较高，具有良好的早期强度与后期强度，并且可以尽早的达到预期的混凝土强度标准值；在施工过程中其浆体不会产生收缩或是膨胀问题，并可以充满整个孔道，以此使得孔道具有良好的粘结能力，此外其耐久性也较好，浆体在硬化之后有着优越的抗冻抗融能力；此方法的适用条件约束较小，在冬季的低温环境或是夏季的高温炎热状态都可以正常的进行施工。

2 预应力混凝土桥梁的优势

2.1 刚度较大

混凝土的刚度变化是从其开始凝结工作时就已经进行了，就一般混凝土桥梁的结构特性来看，其在正常使用时，在受拉区域就已经出现了裂缝，并在后期继续带着裂缝工作，因此会很大程度上破坏其刚度。预应力混凝土桥梁则是通过张拉产生的预应压力，使得桥梁本身不产生预应拉力，从而保证了结构不会开裂，确保桥梁的刚度符合相关规定。

2.2 抗裂性与耐久性较好

因为混凝土桥梁的预应力，可以在很大程度上避免或是降低混凝土内部结构在早期出现开裂等情况的发生，其刚度较大，稳定性较好，因此其抗裂性能也更好。同时，因为混凝土结构的裂缝等破损情况的减少，使得桥梁结构内部的钢筋锈蚀情况减少，从根本上保证了桥梁的整体性能与质量，有利于其使用效能的进一步延长，提升了桥梁的耐久性。

3 后张法预应力施工前质量控制

3.1 支架施工

（1）支架的搭设。在进行支架的搭设时需要进行常规的测量与放线，可以先对中心轴线进行确定，之后进行支架搭建范围内的槽钢覆盖铺设，并使其保证铺设平整，符合相关设计要求，具有较高的精密度。将支架进行搭设时，要保证支架的竖杆每根之间的间距保持在6公分之内，并且向上搭建时，每层的间距应为12公分或是6公分，以此保证支架结构的稳定。

（2）支架的预压。在进行支架的预压时，选用的是普通沙袋和一些重物，将所需重物放置好之后，再在地面按照纵轴间距5厘米上下，凭借已知的高程控制点在模板确定好观测点。随后进行相应的地面沉降观测与检验，并根据观察所得数值情况去计算模板应有的顶拱度。对于桥梁的支架压顶，现在多采用水袋进行预压的模式，其操作过程大致为：先要将水袋在需要预压的的地方摊开铺置，并使得相关的出水闸门在水袋的端头较低位置布置，这样可以保证水流的流向始终朝下，在下方的底层模板露出以后就可以将阀门关上，然后利用高压水泵将水体通过用来连接的水管阀门灌入到水袋之中，以此达到将所有空气排出的目的，最后再进行注水就可以。使用这一方法，需要花费大概三到五天的时间，若是其他形式结构的桥梁支架搭设，则需要对于支架状态进行观测与必要测量，例如对于满堂支架施工时就可能要花费20天时间才能完成此阶段工作，确定支架承载能力已达标[1]。

3.2 模板施工

首先进行底膜的施工制作，在进行作业之前，需要先对制作场地范围的地面进行清理，并且要根据制作场地的现实状态对地面进行碾压，之后可以使用碎石进行打底，以此来保证场地的平整并具备要求的密实度，最终达到避免因场地不均匀沉降塌落或是地面有异物不平整等问题造成底膜制作出现瑕疵。其次要按照对于工程的实际要求，在底层模板制作台底部配置钢筋，以此确保模板的刚度强度达标。在制作过程中要使用水准仪进行测平与相应的校正，保证四脚支架部位的标高都在同一水平，保证模板平整符合规定。

侧模板和端模板一般都是统一制式制造的钢模板，在用时要对模板进行严格的查验，观察其是否光洁平整，以此来确保模板的表面不会出现锈蚀和麻面，使得混凝土的表面更平整美观，在后期将模板全套拼装完成后，还要检查它的密封性与顺直与否等相应其他检验指标，确保其质量达到工程所规定的标准和要求。若是在工程中使用了橡胶芯模时，需现行进行充气检测，保证模不会出现漏气情况，并后续观测其内部气压变化，确保其稳定性合格相应指标。

3.3 钢筋加工与放置

在钢筋的加工过程中，要严格确保其精度，以免对于后期施工安装带来麻烦。钢筋的下料需要进行清晰的技术交底，在之后需要让技术部门再次进行技术核查，才能进行下一步的加工作业，在产出成品后，需要定期进行抽样检测，保证其焊接加工与各项技术性能指标符合要求，并对于加工场地进行必要的巡查。钢筋的安装与放置是先将用钢筋扎成的钢筋骨架进行吊装与定位，再将预制模板进行组装。此过程应注意下列问题：

（1）在进行钢筋骨架的安装之前，需要对照规范对于其实际的尺寸与变截面进行测量检验，保证其尺寸符合要求与规定，对于单个的钢筋尺寸与相互之间的距离都要按照图纸规定来设置，避免因尺寸偏差影响施工进程；在钢筋骨架的吊装时，要提前在支座上进行放样检测，确定变截面板头等的具体位置，保证钢筋骨架与其相连接的顺畅度，其次需要注意确定好钢筋的吊装点，保证在吊装过程中始终维持平衡，避免因外力作用对钢筋造成损坏，在吊装体积较大的钢筋骨架时，要在钢筋下加入内衬避免刮蹭并增大接触面积，使用剪力撑进行加固来防止因下沉重量太大，造成钢筋的形变。

（2）模板的预应力通道可以使用波纹管进行塑造，在施工时首先应进行精准定位，可以利用在波纹管定位的下部将直筋与箍筋直接进行焊接的方式，来对于高度进行控制，用U型钢与直筋焊接的方式对水平位置进行定点，施工中一般选取的为5.5公分与7公分内径的波纹管，为避免波纹管在焊接过程中受到损坏，可在钢筋定位焊接后再放入波纹管[2]。

4 后张法预应力施工过程中的质量控制

4.1 张拉施工

桥梁的后张法预应力施工是要在混凝土浇筑的设计强度标准值达到百分之八十以上才可以进行的，在开始张拉作业之前，需要对于场地的杂物进行必要清理，将锚垫板孔之中与喇叭管中残留的混凝土残渣等进行清除，并仔细清理钢绞线上粘附的混凝土残渣与泥浆，之后要在锚板锥孔内涂抹润滑，再进行后续的安装工作。

若是锚圈锥孔与夹片之间有异物存在，就有可能会出现滑丝问题，这个问题也有可能是因为预应力筋与千斤顶卡盘内存有污垢引、锚具本身就存在硬度不均衡有破损形变等质量问题引起的，但不管起因是如何，都会造成施工安全质量出现问题。为了有效地避免滑丝问题的出现，需要好的应对办法。首先可以通过将卸荷支座支撑在锚具的上面，然后使用千斤顶拉张滑丝钢绞线，最终可以将滑丝夹片成功取出并加以替换，继而使张拉工作继续。若是滑丝现象较严重或是钢绞线遭到了损坏，就需要卸掉锚具中钢绞线全部的荷载，再进行重新张拉[3]。

在梁板感受到预应力的作用时，被施加预应力的部位其混凝土会因预应力的作用而出现轴向的变形，或是弹性形变等改变其状态的情况，因此为了避免或减小其轴向形变或弹性形变造成混凝土结构不稳甚至出现裂缝的情况，需要在进行模板的张拉之前，将对梁轴向收缩起到抑制作用的梁侧部模板进行拆除，之后要通过对于坡度的较小幅度变化，来进行预应力梁板底座变截面部位的钢底膜作业，为防止桥梁的支座在施工中出现变形或是产生局部的裂缝，最终影响桥体整体质量，需要用泡沫塑料板施工的模式对此问题加以解决。

4.2 对于相关仪器设备的检查

在进行后张法预应力施工时，会用到很多的仪器设备，例如千斤顶及其油压表等，在此施工中要对于油压表的读数和钢绞线的伸长量同步进行掌控，以油压表的读数为基准，钢绞线的伸长量为辅助数值进行相应的检验，为保证油压表的正常运作，保证读数精准，应按照规定一个月进行一次例行校核。千斤顶的校核应配合其压力表进行，保证张拉力与压力形成稳定的关系曲线，当其使用时间超过一个月或是张拉超过两百次后就要及时进行校核。

4.3 张拉顺序

在进行张拉作业时要遵循一定的操作流程与顺序，按照规定应先进性纵向张拉再进行横向张拉，先弯束再直束，先长束后短束，以此来保证张拉施工合理。张拉的大体过程可分为，先进行吨位百分之十左右的张拉，并详细地记录其初始值与初始伸长值，然后再张拉吨位的全部，并再次進行张拉伸长值的记录，在张拉整体维持三分钟的荷载之后退出千斤顶，进行必要的滑丝测试。对比记录结果，要保证其伸长量与理论伸长值的误差小于百分之六，在做滑丝断丝测试时，也要保证不出现整根钢绞线全被扯断的状况[4]。

5 后续工序的质量控制

5.1 孔道压浆

对于孔道的压浆，其意义重大，它是整个后张法预应力预制梁板施工的重要步骤，直接决定着工程的质量与品质。其中压浆的次数应该根据工程现场的实际情况来确定，并注重对于压浆时间的掌控，一般的间隔时间需要保证注入的水泥砂浆在充分沁水的同时又未达到初步凝结，此时间段一般需要30分钟。在进行孔道压浆时，应保证压浆以正确顺序来进行，即为先下后上，孔道压浆的施工需要在张拉施工结束后的24小时之内进行[5]。在采用多次的孔道压浆作业时，需要在首次注浆之后，再等30分钟再将位于两侧的排气孔木塞卸下，在首次注浆段的旁边再进行下一次的注浆，待其排气孔中有水泥浆流出后，再将另一端用木塞封堵，稳定一段时间之后关掉截止阀门。在压浆的过程中，要确保所有的钢筋都注浆到位，不能出现缝隙，对于孔道压浆作业的重视，就是对于整个桥梁工程质量的重视，只有有效的控制其施工操作与成品质量，才能使得桥梁的安全性得到提高。

5.2 封住锚端

在上述的孔道压浆作业结束之后，要将锚段封住，结合施工现场情况，合理的控制好封锚端所需的混凝土强度。在进行此工序之前，要先清除掉梁板端头的各种杂物与残留，并将端头凿毛再进行钢筋网的绑扎，然后再将混凝土浇筑在需要封锚的端头上。在浇筑之后应严密掌控封锚之后的梁体，若是有部分锚具需要长期裸露在外，则需做好后期的除锈防锈工作，不裸露的部分则要保证其在封锚混凝土的包裹下处在密封状态，且设置好保护层的厚度，并进行后续的养护工作。

6 结语

国家基建建设事业的发展是国家赖以生存发展的基石，其重要性不言而喻，现如今的桥梁建设项目在探究并掌握了优秀的施工技术的同时，也应将关注点多投向于施工过程的质量控制，例如对于材料品质的检测，对于施工成果的有效监督与验收，这些在保证工程有序高质量的进行的同时，也更好地促进了基建产业的良性发展，从而维护了人们的人身安全与切身利益。在进行质量控制时，应重视人这个因素对于整个项目的影响，确保监督与管理的切实落实与进行，可以大大的提高项目的安全与质量水平，造福于更多的人民。

参考文献

[1]马亮.浅谈桥梁工程中后张法预应力梁板施工的质量控制[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2017，（06）：163-164.

[2]郭泽刚.浅谈桥梁工程中后张法预应力预制梁板施工的质量控制[J].公路交通科技（应用技术版），2013，9（01）：175-177.

[3]彭荣贵.桥梁工程后张法预应力施工技术分析[J].价值工程，2018，37（11）：104-106.

[4]赵玉宝.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[J].四川水泥，2017，（06）：269-270.

[5]尉立基.后张法预应力施工技术在桥梁工程中的应用[J].交通世界，2017，（10）：100-101.