铁路桥梁后张法预应力箱梁施工技术

郑志敏

（中铁路安工程咨询有限公司，天津 300250）

0 引言

后张法预应力预制箱梁具有集中预制、规模化生产的特点，可以有效控制桥梁变形，在铁路桥梁工程中应用广泛，但由于其结构的特殊性以及施工技术的复杂性，施工过程中容易产生质量缺陷，从而影响铁路桥梁整体质量，因此，施工单位应加强对铁路桥梁后张法预应力箱梁施工技术的研究。

1 工程概况

我国某铁路桥梁工程全长1 500m，桥梁宽度12.6m，桥梁主要采用预应力混凝土箱梁结构，箱梁的制作在预制场内施工，预应力张拉采用后张法施工，由于铁路桥梁的施工质量要求严格，为确保工程整体施工质量，施工单位要严格控制后张法预应力箱梁施工工序，基于此，本文对该工程后张法预应力箱梁施工技术展开分析。

2 铁路桥梁后张法预应力箱梁施工

2.1 台座设置

本工程梁体的制作及张拉主要在预制场内完成，因此，施工前要在预制场内布置制梁台座，结合工程实际情况，台座选用C30 的混凝土施工，共布置4 个台座，台座整体的长度为32.6m，宽度为5.5m，台座底部厚度50cm，为保证预制场地基可以承受台座及梁体的荷载力，同时对地基进行加固施工，地基上方铺设有C30 素混凝土垫层，其承载力可以达到1 600kPa，满足承载力的基本要求。

2.2 钢筋及钢绞线安装

（1）台座布置完成后，开始箱梁梁体的制作，首先要进行钢筋绑扎，钢筋原材料在预制场内加工成需要的长度和形状，再根据施工图纸绑扎形成桥梁骨架，骨架的箍筋上要根据设计要求点焊定位筋，定位筋上绑扎有导向筋，然后根据定位筋及导向筋的位置，完成整个桥梁钢筋的绑扎施工[1]。

（2）钢筋绑扎过程中要同步完成预应力孔道的安装，本次施工预应力孔道采用内径80mm 的波纹管，波纹管固定安装于定位筋和导向筋上，接头位置利用接头波纹管相连接，并利用10cm 长的塑料布将两端缠绕牢固，管道就位后，开始穿束预应力筋，铁路桥梁使用的预应力筋为钢绞线，钢绞线长度根据设计要求设置，采用砂轮锯切割处理，穿束钢绞线时采用穿孔器完成，穿束过程中应避免对波纹管造成损坏，钢绞线穿束到位后，由监理工程师组织验收，签字后开始混凝土浇筑。

2.3 混凝土浇筑

（1）本工程浇筑的混凝土采用42.5 标号的普通硅酸盐水泥，以及细度模数为2.3～3.0 的细砂、粒径为1～3cm 的碎石材料混合而成，混凝土材料的含泥量控制在2%以内，混凝土拌和在预制场的拌和站完成，每盘混凝土拌和时间持续2min，拌和均匀后采用运输车从场内拌和站运送到梁体预制场开始浇筑作业。

（2）混凝土浇筑采用分层浇筑的方式，每层浇筑完成后均要利用插入式振捣棒充分振捣，每个振捣点位持续振捣20～30s，振捣点位的布置要距离模板30cm 以上，振捣完成后混凝土表面会产生泛浆状态，其内部无气泡冒出，此时可以停止振捣，开始下一层混凝土浇筑，梁体浇筑完成后，养护7～14d，提升混凝土强度[2]。

2.4 预应力张拉

2.4.1 张拉设备选择

（1）本次预应力张拉施工采用的设备主要包括千斤顶、高压油泵、高压油表等，其中千斤顶采用穿心式千斤顶，其最大拉力可以达到1.2～1.5倍的张拉力，采用的高压油泵其油箱容量为千斤顶总输油量的1.5倍，油泵在使用前要通过滤网添加机油，机油型号为N32～N40即可。

（2）高压油表采用防震型油表，其表面可以读取的最大读数为最大张拉力的1.2～2.0 倍，油表使用过程中要定期进行标定，其中0.4级油表每隔1个月标定1 次，1.0 级油表每隔1 周标定1 次，油表与千斤顶配套使用时每隔1 个月要标定一次，配套使用的最大次数不得超过200 次，如使用过程中需要维修千斤顶或油表设备，则应重新标定[3]。

2.4.2 张拉施工

（1）本工程箱梁梁体两侧模板拆除，且混凝土强度达到设计强度的60%后，即可开始预应力张拉作业，混凝土强度为60%时进行预张拉，混凝土强度达到80%时进行初张拉，预张拉与初张拉时均在台座上进行，张拉过程为先张拉至20%的设计控制应力，然后持荷5min，再张拉至60%设计控制应力，持荷5min，最后张拉至设计控制应力。

（2）预应力张拉时采用两段对称张拉的方式，开始张拉时要同时对两段的张拉设备送油、调整位置，张拉过程中注意观察每根钢绞线的变化情况，包括其松紧程度、受力情况等，张拉至每个阶段的控制应力时，两侧设备需逐级加载，确保张拉作业的同步进行，在持荷5min的期间内，随时进行补油。

（3）张拉结束后的24h 内，对箱梁的张拉情况全面检测，其张拉后出现滑丝问题的总数量应不超过总钢绞线数量的0.5%，且每束钢绞线内出现滑丝问题的不得超过1 根，如施工过程中出现断丝、超张等紧急情况需要放张操作时，注意做好安全警戒工作，放张作业应采用小型前卡式千斤顶完成。

2.4.3 注意事项

（1）在预应力张拉施工中可能会出现超张、欠张、断丝的问题，为避免此类问题的出现，施工单位在张拉过程中应注意做好油泵、油表等关键读数的控制，避免出现读数错误问题，在张拉前对预应力孔道内的钢绞线进行检查，保持钢绞线的平整顺直状态，同时避免采用过多的夹片工具，降低断丝问题发生的可能性。

（2）张拉完成后如预应力筋的伸长值超出理论计算伸长值的±6%，即视为预应力筋伸长值异常，为避免此外类问题的发生，在预应力张拉过程中要注意做好张拉设备的检查，明确千斤顶的使用性能、油表的读数准确，存在异常的张拉设备不得用于张拉施工中，此外，应详细检查预应力孔道，确保预应力孔道洁净无杂物[4]。

（3）预应力张拉施工中经常会产生滑丝问题，严重影响张拉效果，出现此类问题的原因主要包括千斤顶张拉回油过快、锚固装置存在杂物或拆卸不合理，为避免本工程张拉过程中此类问题的发生，在张拉前要注意清理锚固装置，在安装或拆卸锚固装置时严格结合施工顺序进行，确保安装合理，拆卸到位，在张拉过程中要控制千斤顶的回油速度，不可过快或过慢，从而影响张拉效果。

2.5 压浆

（1）预应力张拉完成后，需要及时进行孔道压浆作业，其主要作用是将孔道填充密实，保护预应力钢绞线不遭受空气、水分的侵蚀，同时可以水泥浆对钢绞线的作用力，减少锚固段承受的压力，避免预应力筋出现脱锚现象，本次孔道压浆施工采用真空辅助压浆的方法，采用的设备主要包括高速搅拌机、压浆泵、真空泵、计量装置等。

（2）高速搅拌机的主要作用是制备水泥浆，应具备有储存浆液的功能，其转速不得低于1 000r/min；压浆泵采用连续式压浆泵，可以实现连续的将浆液压浆至孔道中；真空泵的负压力要求≥0.092MPa，可以将孔道内的空气全部抽出，实现真空环境；计量装置的作用是记录压浆中的相关参数，如压力变化，保证压浆作业的安全，所有的设备压浆施工前均要检测其使用性能，合格后方可用于压浆施工中[5]。

（3）孔道压浆施工时先开启真空泵将孔道内的空气抽出，使孔道内真空度达到0.1MPa 左右，然后利用注浆泵在孔道的一端向孔道内持续注入均匀的水泥浆液，注浆压力控制在0.7MPa，待孔道的另一端由均匀的水泥浆液冒出后，证明注浆作业完成，此时停止注浆施工，待注浆结束20min 后进行2 次注浆，注浆时浆液的温度控制在5～30℃，注浆完成后进行封锚作业，并将梁体存放于5℃以上的环境中。

2.6 封端

封锚施工时采用干硬性无收缩的混凝土，其抗压强度在35MPa 以上，且满足设计要求，浇筑前，先将原混凝土表面凿毛清理，再对利用锚垫板预留的螺栓孔安装钢筋弯钩，并对锚圈与锚垫板的交接缝做防水处理，浇筑时一次成型，浇筑完成后及时进行养护，以避免产生收缩裂缝，影响梁体质量。

3 结语

综上所述，由于铁路桥梁工程施工的特殊性，预应力箱梁在具体施工过程中容易产生质量缺陷，施工人员以及管理人员应加强对整个施工过程的监控，严格控制施工流程，引进新技术、新知识、新装备，提高施工人员的质量意识，以保证工程桥梁的施工质量，确保桥梁的使用安全。