后张法预应力混凝土桥梁施工技术分析

曹明雄、罗艺阳、凌环宇

（1.浙江交工金筑交通建设有限公司，浙江杭州310051；2.浙江交工集团股份有限公司第五分公司，浙江杭州310051）

0 引言

桥梁工程的施工建造不仅与地区的交通运输工作密切相关，对于地区的经济发展也具有重要影响，要切实提高桥梁工程建设施工质量，还需加快对后张法预应力混凝土技术等新型施工工艺的引入与应用，推动地区桥梁建设事业的高质量发展。

1 后张法施工技术概述

现代化桥梁工程的施工建造多涉及对预应力混凝土构件的应用，在荷载施加到预应力混凝土构件前，应用高强钢筋对其予以预压处理，产生一定大小的应力，有利于强化桥梁结构的承载能力，防止构件在前期使用过程中出现开裂现象，这便是后张拉法预应力混凝土技术的应用原理。经过技术工艺的创新发展，应力的预施加方法逐渐分为两种类型：一是后张法，二是先张法，将以后张法施工技术为核心进行主要论述。

预应力混凝土是指预先向混凝土施加适宜大小的荷载力，然后对其进行张拉，与此同时使用锚具有效地锚固混凝土构架的端部与预应力钢筋，借助锚具即可将混凝土构件上的预应力传递到预应力筋上，再向预留孔内注浆，构成以混凝土构件和预应力筋为主的整体。后张法混凝土是指首先浇筑混凝土，待其强度不低于设计强度的75%后，根据图纸设计的位置将预应力筋穿入孔道内，再对其进行张拉，形成完整的混凝土构件。实践证明，无论是在制作工艺上，还是在实际使用过程中，预应力混凝土技术都具有明显优势。在桥梁工程建设施工中，尽管传统混凝土的抗压能力可以满足要求，但抗弯拉的能力不足。预应力混凝土技术有效地弥补了这一不足，使得传统混凝土抗弯拉强度低的问题和弱点得到有效处理和弥补。对于强度要求高、结构弯拉跨度大的桥梁工程而言，预应力混凝土技术具有更为显著的作用优势[1]。

2 后张法预应力混凝土桥梁施工技术关键点

作为桥梁工程项目施工中的关键环节，预应力混凝土施工的质量成效对整个桥梁的安全性、受力和稳定性具有决定性作用。将后张法预应力混凝土技术应用到实际施工中，主要涵盖以下施工环节要点。

2.1 绑扎钢筋

在现场施工中，若有波纹管阻挡或其他影响因素，则应采取针对性的措施对此类钢筋予以妥善处理，确保钢筋的绑扎作业过程有效的避让波纹管。如果难以在施工场地内进行处理，则应联系设计人员，协商处理，保证钢筋绑扎作业得以正常进行。施工人员在进行绑扎施工时，应重点关注张拉端与锚固端上的加强筋，避免出现漏绑或其他问题，防止混凝土发生崩裂。不得混用锚具，应确保其一一对应、稳定安装。完成钢筋绑扎并进行焊接作业的环节内，需采取有效措施保护波纹管，防止其受到灼伤、烧穿等损害[2]。

2.2 安装波纹管

以施工设计方案为基准，对波纹管的具体安装位置加以确定，接下来加固处理U 形钢筋，防止其受到后续浇筑施工或其他作业环节的影响，出现移位现象。对于所选用的波纹管的材料、直径大小等基本参数，需要结合实际施工中所用的钢绞线的数量规模来确定。例如，若是选择将金属波纹管应用到桥梁施工中，则需精准控制直线段方向上管的安装间距，通常情况下，以≤1m 为宜。对于曲线段，则应控制安装的相邻管道间的间隔距离≤0.5m。为了达到保护安装波纹管的效果，应使用大一型号的波纹管安装在钢筋的接头部分。若是缺少满足这一要求的波纹管材料，则可以沿着纵向剖开波纹管，再与另一端包扎到一起，利用缠绕胶带的方式紧密全面地包围钢筋头。这种处理方式不仅适用于波纹管的安装施工中，还可以用于处理现场施工中孔洞的位置、处理烧损部位等。要保证波纹管连接的严密性与稳固性，施工人员在安装波纹管时需伸入喇叭管内一定长度。

2.3 下料钢绞线

桥梁工程钢绞线下料施工环节中，可以引入对砂轮锯、切断机等机械设备的使用，对钢绞线加以切断处理，在此环节施工过程中应尽量避免对电焊处理方式方法的使用。对于下料长度的把握与控制，应以设计长度加工作长度为基准，经由准确无误的计算，确定最终的下料长度。在实际计算过程中，施工人员除了需要综合考虑结构的台座大小、孔道长度以及千斤顶的长度，还应将锚夹具厚度、张拉伸长值以及弹性回缩等多方面影响因素纳入考虑范围内。选择适宜可行的钢绞线的打开方式，以由内圈到外圈的顺序进行抽线，防止在现场操作过程中出现线圈松散的问题。

2.4 穿束

现阶段，桥梁工程预应力混凝土施工中主要涉及两种穿束形式的使用，一是先穿法，是在混凝土浇筑施工前进行穿束作业；二是指后穿法，即在完成浇筑混凝土的施工环节后进行传输。近年来，传统的人工穿束作业形式不断改变，在逐渐创新生产穿线器等专业设备的发展进程中，机械作业逐步替代了人工作业，一方面大幅度提高穿束施工效率与精准性，另一方面也使得原本依赖的劳动力得到解放。在适用范围与应用成效上，先穿法与后穿法之间存在很大差异，例如，若选择使用先穿法的作业形式，则先前安装的波纹管很可能被穿束的钢绞线所刺穿，在这种情况下完成穿束施工后，工作人员需要进行全面检查。若选用后穿法的穿束方式，则管道被混凝土浇筑堵塞的概率相对较大，使得钢绞线被损伤，因此需要重点做好事前的检查工作。总结以往的现场施工实践经验分析可知，要最大限度内降低施工风险，应优先考虑先穿法的穿束形式。

2.5 安装锚垫板

安装固定端的锚垫板，可以参照图1 的安装图，其中有若干注浆口存在于锚垫板的表面上。

图1 固定端锚垫板安装示意图

2.6 浇筑混凝土

在浇筑混凝土的施工阶段，需重点做好对锚垫、波纹管的保护处理，防止浇筑混凝土的施工过程中直接碰撞、损坏波纹管。此外，为了达到理想的浇筑施工质量成效，施工人员需要充分振捣混凝土，与此同时，重点振捣处理固定侧、张拉侧的混凝土，最大程度地防止混凝土内形成麻面与蜂窝。实施浇筑操作的过程中，还应加强规范施工，防止内部有顺沿锚垫板表层、孔道而进入的浆液。混凝土浇筑施工完成后，施工人员需认真全面地检查孔道，在混凝土完全凝固之前，可以通过轻轻拉动钢绞线的形式，对浇筑情况予以必要性的检查。若是在检查过程中发现浆液存在堵塞孔道的问题或风险，则应借助于高压水，对堵塞管道予以冲洗处理，保证混凝土浇筑施工的实效性。

2.7 张拉预应力

实施张拉作业前，需要对混凝土强度的实际情况进行检查，确定其满足标准要求后，再进行预应力张拉。正式组织开展张拉作业前，施工人员需全面拆除梁侧模与板底模，主要目的是避免预应力受到模板带来的限制作用。若孔道内部及张拉侧存在泛浆及其他杂质，应予以彻底清除，确保千斤顶的起吊高度与张拉端孔道位置高度保持在同一水平上。预应力张拉的施工阶段内，要求预先做好锚具的设置工作，从指定的孔洞处穿入钢绞线，并使其于端头的凹槽部分得以紧密贴合。在每根钢绞线都套上卡片后，再将其向孔洞的内部逐一塞入。然后是安装工具锚板、千斤顶等主要部件，待卡片、工具锚在千斤顶的外部设置好后，即可进行顶锚操作，同时将卡片缓慢塞紧即可。

在预应力筋张拉的全过程施工中，需采用双控制的控制形式，科学把控伸长量的大小与张拉应力大小。需始终保持伸长量偏差在+6%～-6%的范围内，桥梁工程后张法预应力混凝土施工中的张拉程序如表1所示。由于张拉作业的危险性较高，因此在现场施工过程中，不得正面站人，避免突然断裂的钢绞线危及施工人员的人身安全。若是在同一时间内两侧同时进行张拉，需保证两侧保持同样的控制状态。

表1 后张法预应力张拉程序

2.8 孔道压浆

完成张拉和检查工作后，施工人员需要在短时间内地孔道予以压浆处理，一般以不超过48h 为宜。在浆液的拌制方面，需选用质量达标的压浆料，确保压浆施工后泥浆材料可以充满整个孔道，且饱满度达到规定标准，避免因饱满度不足，孔道内有孔洞出现，进而在后续施工中出现泥浆收缩等现象。此外，合理控制压力大小，也是这一施工环节的关键所在。若孔道属于曲线、水平类孔道，则应控制压浆压力大小≥0.5MPa，且≤0.7MPa。若孔道属于超长型孔道，则需控制最大的压浆压力在1.0MPa 以内。检测管道内压浆充盈度的主要方法是：

从孔道一端开始，直至孔道的另一端，压浆材料充盈，同时排气孔位置处能够排出与标准规定流动度一致的水泥浆。关闭出浆孔后，应维持3～5min 左右的稳压期，这一过程中压浆压力需≥0.5MPa。若在实际施工中通过实时监控发现孔道压浆存在问题，则应在第一时间内停止灌浆，对引发问题现象的主要因素和具体原因进行分析，妥善处理好干扰因素后再继续灌入压浆材料。

为了确保桥梁工程预应力混凝土施工的安全性与有效性，在正式进行压浆作业前，施工人员可以适当地全面冲洗、润湿孔道，使得孔道保持良好的通畅性，为后续压浆作业的顺利进行提供便利条件。当压浆孔道的出口处冒出的泥浆的稠度与进口处大体相同时，则可以结束压浆作业，在全过程施工中不得有施工人员站立在端头及周边位置处，防止出现安全事故问题。

2.9 封锚

完成孔道压浆施工工作后，施工人员需根据设计方案的规定要求，及时有效地封闭保护锚固段，与此同时采取相应的防腐处理措施。若实际施工中难以在短时间内对锚固段予以封闭处理，则可以采用适宜的方式方法进行防锈处理，然后在正式封锚前凿毛处理梁段位置处的混凝土。

在封锚作业环节内，使用的混凝土材料应具备与梁体相同的强度水平，完善钢筋网浇筑的设置，参照设计施工方案，合理把控封锚后梁的长度大小，以达到理想的施工效果。

3 结语

将后张拉法预应力混凝土施工技术应用到桥梁工程施工中，关键在于全面了解和掌握技术操作要点，严格遵守标准化的作业流程，规范现场施工操作，从根本上提升桥梁工程整体建设质量。