論某市政橋梁后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的運(yùn)用

王顯東

摘 要 本文是作者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工程實(shí)例，對某道路延伸段橋梁工程預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁采用后張法的施工工藝進(jìn)行了闡述，施工時(shí)嚴(yán)格控制箱梁混凝土澆注、預(yù)應(yīng)力張拉和孔道壓漿等施工質(zhì)量，取得了較好的施工效果。僅供參考。

關(guān)鍵詞 施工工藝；后張法預(yù)應(yīng)力；質(zhì)量控制；施工技術(shù)

1.工程概況

某路延伸段橋梁工程共有三座橋，均為預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋。一號橋跨徑為28+35×2+28m，為等高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋；二號橋跨徑為32.44+45×4+32.44m;三號橋跨徑為45+58+45m，均為變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。全橋使用1860級φJ(rèn)15.24鋼絞線352噸，798個(gè)張拉點(diǎn)數(shù)，采用YM15―1型、YM15―12型、YM15―7型、YM15―14型、YM115―9型錨具。其中YJ―14聯(lián)接器共計(jì)80個(gè)。預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁混凝土均為C50，橋面寬21m，底板寬16m，懸臂2.5 m，設(shè)置3%橋面縱坡，采用支座墊石調(diào)整坡度。本工程的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁都采用后張法的施工工藝。

2.施工特點(diǎn)

在高架橋基礎(chǔ)、承臺、墩柱與蓋梁施工并達(dá)到一定齡期后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁的施工。連續(xù)箱梁采取分段施工，每節(jié)段采用兩次澆注，先澆注箱梁的底板、腹板砼，然后立頂模澆注頂板砼。

工藝流程：施上工藝流程:支架基礎(chǔ)施工→支架搭設(shè)→底腹模板安裝→底腹板鋼筋安裝→波紋管安裝、定位→混凝土澆注→頂模安裝→頂翼板鋼筋安裝→上層砼澆注→養(yǎng)護(hù)→鋼絞線編束、穿束→預(yù)應(yīng)力張拉→封錨→繼續(xù)養(yǎng)護(hù)→模板支架拆除。預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備：①YC120型千斤頂，與壓力表配套在使用前送到有資質(zhì)的檢測單位進(jìn)行校準(zhǔn)。②壓力表，讀表直徑180 mm，精度不低于1.5級。③排液式水泥漿泵，泵及吸入循環(huán)完全密封，裝有一個(gè)噴嘴（該噴嘴關(guān)閉后，導(dǎo)管中無壓力損失）。

使用鋼絞線的松弛級別為II級松弛，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860Mpa。預(yù)埋預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管，由厚度不宜小于0.3mm的冷軋低碳帶鋼帶卷制而成。所有管道設(shè)壓漿孔，并在最高點(diǎn)設(shè)排氣孔，在最低點(diǎn)設(shè)排水孔。壓漿管、排氣管和排水管為最小內(nèi)徑20 mm的塑料管。排氣觀察孔均采用φ20mm高壓管，引出砼面30cm。排氣孔與波紋管的連接采用Dg15鍍鋅鋼管焊于鍍鋅皮上，高壓管與鍍鋅鋼管套接，扎線綁扎牢固，然后綁牢在波紋管上。采用C50商品砼，采用摻粉煤灰和高效減水劑的“雙摻技術(shù)”。輸送泵的輸送方法。管道壓注用的水泥漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度為50 Mpa。水泥漿的水灰比采用0.3～0.35，水泥漿拌和3h后，泌水率小于2%，稠度10s～15s。

3.施工方法

（1）支架與模板的施工：本橋地處春雷水庫旁，地勢高低起伏，地基承載力較差，采取了先砌槳砌塊石條基，后搭設(shè)落地鋼管支架。支架方案經(jīng)詳細(xì)計(jì)算并報(bào)監(jiān)理審批后實(shí)施。支架搭設(shè)完畢經(jīng)驗(yàn)收合格后，安裝箱梁底模板，模板采用2cm厚竹膠板。安裝時(shí)先底模、再側(cè)模、后頂模。按設(shè)計(jì)要求預(yù)留預(yù)拱度。在箱梁底板及腹板的鋼筋綁扎完畢后，即可安裝底板及腹板的側(cè)模板。安裝過程中注意平整度、垂直度滿足驗(yàn)收規(guī)范的要求，并做到拼縫嚴(yán)密、順直、整齊。在支架下設(shè)置沉降觀測點(diǎn)，定時(shí)觀測記錄。

（2）普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝：箱梁鋼筋綁扎分兩次進(jìn)行，第一次是在底模安裝完成后綁扎底板及腹板的鋼筋，第二次是在底板及腹板的砼澆注完畢、頂板和冀板底模安裝好之后，再綁扎頂板和冀板的鋼筋。所有鋼筋在現(xiàn)場的鋼筋加工場進(jìn)行加工、配料，運(yùn)送到現(xiàn)場進(jìn)行綁扎、安裝。綁扎鋼筋時(shí)采用軌道筋固定法將預(yù)應(yīng)力孔道固定，保證圓順。鋼筋骨架底墊以高標(biāo)號水泥砂漿墊塊，墊塊錯(cuò)開布置，以保證鋼筋保護(hù)層。按設(shè)計(jì)要求安裝支座鋼墊板、防撞欄桿預(yù)埋鋼筋（冀板）等預(yù)埋件。

預(yù)應(yīng)力鋼絞線和波紋管埋設(shè)前應(yīng)檢查是否有破損、銹蝕及油污，焊接鋼筋時(shí)采取用濕紙板隔擋的辦法，防止波紋管被焊接的火花擊穿，發(fā)現(xiàn)破口應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。定位筋按間距50cm布設(shè)，穿放波紋管與管間接頭，并將其固定。砼澆注3天后方可穿束，鋼絞線兩端預(yù)留100cm作為張拉使用。

（3）砼澆筑與養(yǎng)護(hù)。箱梁采用C50商品砼，澆注分兩次進(jìn)行，先澆注底板及腹板，在頂板和翼板底模安裝、鋼筋綁扎后，再澆注頂板和冀板砼。施工中混凝土由汽車式輸送泵泵送入模。澆注過程中采用插入式震搗器和插釬震搗，快插慢拔，直至砼表面泛漿不冒氣泡為止，并注意避免損傷波紋管。箱梁兩端的施工人員要不時(shí)地（約15min一次）來回拉動(dòng)波紋管內(nèi)預(yù)先穿入的清孔器，清孔器孔尺寸（要求呈橢圓形，高度H比波紋管內(nèi)徑小4mm為宜。）砼澆注完后2小時(shí)內(nèi)最后拉一次，拉動(dòng)清孔器必須從梁的一端拉到另一端，預(yù)防波紋管堵塞。底板砼應(yīng)從兩端的橫隔梁處同時(shí)向箱梁的中間分層分段澆注，每段4m―6m，每層30cm振搗密實(shí)。在下層砼初凝前澆注上層砼，振動(dòng)棒插入下層砼5cm一10cm。在砼澆注完畢初凝后，用麻袋覆蓋，灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。

（4）模板、支架的拆除。箱梁側(cè)模在砼強(qiáng)度達(dá)到12. SMpa后拆除。拆除后應(yīng)立即清理干凈，堆放在便于取用的地方。內(nèi)模在砼達(dá)到15Mpa后拆除。拆內(nèi)模板時(shí)觀察模板內(nèi)壁表面有無砼脫落，孔道有無變形，以掌握最佳拆模時(shí)間?，F(xiàn)澆箱梁養(yǎng)護(hù)達(dá)到40Mpa的強(qiáng)度后，即可拆除底模和支架。支架拆除時(shí)，從上往下依此進(jìn)行。

（5）預(yù)應(yīng)力張拉。當(dāng)箱梁砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上，砼齡期不小于7d方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。

張拉準(zhǔn)備：鋼束孔道通過無油污染的壓縮空氣加以清理，并且張拉前對錨具進(jìn)行徹底的清洗，鋼束端部也加以清潔。

張拉順序：按設(shè)計(jì)編號順序分批張拉，第一批張拉到50%，第二批張拉到80%，第三批張拉到100%。張拉以應(yīng)力控制為標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)以伸長量作為校核。

張拉程序：0→初應(yīng)力→1.05σcon（持荷2min）→σcon（錨固）。將鋼絞線稍加張拉，以消除鋼絞線松弛狀態(tài)，并檢查孔道軸線、錨具和千斤頂是否在一條直線上;當(dāng)鋼絞線初始應(yīng)力達(dá)到張拉力控制值的10%時(shí)，可在鋼絲上劃記號，作為量測伸長量的參考點(diǎn)并檢查鋼絞線有無滑動(dòng)，將張拉力加大到設(shè)計(jì)的105%，并持荷2min；將張拉力回復(fù)到設(shè)計(jì)張拉力的100%，并量測鋼絞線的伸長量。如果伸長量符合要求，則封閉錨具并拆除千斤頂。如果伸長量和張拉力與設(shè)計(jì)計(jì)算值相差大于±6%時(shí)，則暫停張拉，待查明原因并解決后方可繼續(xù)張拉。

張拉操作要點(diǎn)：①檢查、調(diào)整兩端鋼絞線束上其中一根用紅油漆做過標(biāo)記的鋼絞線相應(yīng)位置，套上工作錨，夾片和限位板；②預(yù)應(yīng)力鋼束的伸長量在初應(yīng)力（10%張拉力）狀態(tài)下開始量測（設(shè)計(jì)的伸長量為單端計(jì)算值），每級張拉力是通過壓力表讀數(shù)控制，用游標(biāo)卡尺測量伸長量，并做好記錄。張拉采用雙向張拉，兩端千斤頂升降壓、劃線、測伸長量、等工作要保持一致；③際伸長值計(jì)算公式：△L=△Ll+△L2，式中:L為后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線束實(shí)際伸長值（cm），L1為初應(yīng)力至最大張拉應(yīng)力間的實(shí)測伸長值（cm ）， L2為初應(yīng)力的推算伸長值（cm）（可采用相鄰級的伸長值推算）；④將實(shí)際伸長值與設(shè)計(jì)計(jì)算值進(jìn)行對比，如果誤差控制在6%以內(nèi)，則該束張拉完畢，經(jīng)驗(yàn)收簽字后可拆除千斤頂；⑤張拉過程中應(yīng)經(jīng)常檢查，以保證鋼絲無任何滑移。如果錨頭處出現(xiàn)滑絲、斷絲或錨具損壞，應(yīng)立即停止作業(yè)，當(dāng)滑絲或斷絲數(shù)量超過規(guī)定的數(shù)值時(shí)，應(yīng)抽換鋼絲束，⑥張拉完成后使用砂輪切割錨具外多余的鋼絞線，不可采用電焊的切割方式。

（6）孔道壓漿：a水泥漿制備：先將水加于拌和機(jī)內(nèi)再放入水泥，經(jīng)充分拌和后再加入摻加料。拌和應(yīng)至少2min，直到達(dá)到均勻的稠度為止。每次調(diào)配以滿足1h的使用量即可；b孔道壓漿：壓漿分兩次進(jìn)行，每個(gè)孔道在兩端先后各壓漿一次，間隔時(shí)間以達(dá)到先壓注的水泥漿既充分泌水又未初凝為度，一般約30min。c壓漿順序：按先下后上的順序壓漿，將集中一處的孔一次壓完；d壓漿工藝：1）預(yù)應(yīng)力張拉后24h內(nèi)即對孔道進(jìn)行壓漿。2）由箱梁一測的壓漿泵將純水泥漿，經(jīng)壓漿膠管從壓漿咀壓入孔道內(nèi)，壓力最少升到0.7Mpa，當(dāng)另一端飽滿并滲出濃漿（排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿）時(shí)用木塞堵孔，井穩(wěn)壓10s后，關(guān)閉進(jìn)漿管截止閥，拆卸進(jìn)漿管，后安裝至另一孔道上。3）間隔約30～45min后，拔出兩端排氣孔木塞，在另一端安裝進(jìn)漿管，井將進(jìn)漿管截止閥全部打開，用另一套壓漿設(shè)備進(jìn)行第二次壓漿，待排氣孔流出濃漿時(shí)再用木塞堵孔及關(guān)閉進(jìn)漿管截止閥，并穩(wěn)壓10s以上后關(guān)閉截止閥，拆卸進(jìn)漿管重新安裝到另一個(gè)孔道上，該孔道的壓漿工作即告完成。4）為保證鋼絲束全部充槳，進(jìn)漿口應(yīng)予封閉，直到水泥漿凝固前，所有塞子、蓋子或氣門均不得移動(dòng)或打開。

（7）封錨及養(yǎng)護(hù)。預(yù)應(yīng)力筋張拉灌漿后，將預(yù)應(yīng)力鋼絞線超長部分用切割機(jī)切斷，切割時(shí)用水先淋濕以保護(hù)錨具井用碎封錨保護(hù)。

4.預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制措施

（1）鋼絞線與錨具：每次進(jìn)場的鋼絞線與錨具等，必須有出廠合格證，同時(shí)進(jìn)行原材料試驗(yàn)、錨具組裝件的靜載錨固性能試驗(yàn)。不同規(guī)格的鋼絞線與錨具應(yīng)分類堆放，做好標(biāo)識。施工中，應(yīng)校對所施工的鋼絞線與錨具的規(guī)格與設(shè)計(jì)是否一致。

（2）預(yù)應(yīng)力設(shè)備：張拉前張拉機(jī)具須進(jìn)行標(biāo)定，千斤頂與壓力表配套檢驗(yàn)，確定千斤頂和壓力表之間的關(guān)系曲線，千斤頂與壓力表配套使用不得互換。壓力表的刻度不低于1.5級。

（3）預(yù)應(yīng)力張拉：施加預(yù)應(yīng)力前對砼構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)，外觀和尺寸應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，砼強(qiáng)度不得低干設(shè)計(jì)規(guī)定。檢查夾片與錨孔是否有泥漿或雜物，對夾片處的鋼絲束用鋼絲刷進(jìn)行清刷。張拉開始前所有的預(yù)應(yīng)力鋼束在張拉點(diǎn)之間應(yīng)能自由移動(dòng)，各鋼絞線松緊程度應(yīng)一致，其應(yīng)力值不得超過總應(yīng)力5%。在張拉過程中，應(yīng)邊張拉邊量測伸長值，預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)以均勻的速度張拉，在總張拉力作用下，鋼束伸長值與計(jì)算值相差不宜超出6%。當(dāng)張拉力加至設(shè)計(jì)值，上緊主拉桿螺母。千斤頂?shù)膲毫?yīng)在錨具和鋼絞線束不受振動(dòng)的方式下予以解除。

5.結(jié)語

后張法預(yù)應(yīng)力張拉在市政橋梁的建設(shè)中普遍采用，預(yù)應(yīng)力箱梁是整個(gè)橋梁施工中非常關(guān)鍵的工序，它的施工質(zhì)量直接影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力和安全。作為工程技術(shù)人員必須要熟悉掌握。