后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用

潘勁松

前言

作為影響國民經(jīng)濟(jì)增長的重要因素，為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，必須重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。隨著改革開放的不斷深入，我國橋梁工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展，近年來，后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程建設(shè)中也得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。將其應(yīng)用到橋梁工程施工中，可有效延長工程的使用壽命，提升工程建設(shè)整體質(zhì)量。為此，本文通過工程案例，對(duì)預(yù)應(yīng)力后張法的概況、橋梁工程施工中后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

一、預(yù)應(yīng)力后張法的概況

后張法是指前提做好水泥混凝土澆筑工作，確保其強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)規(guī)定75%左右后，可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼材張拉工作，以此形成預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工方式。構(gòu)件制作后，并根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋位置在構(gòu)件體內(nèi)進(jìn)行一定孔道預(yù)留，確保構(gòu)件混凝土強(qiáng)度符合相應(yīng)強(qiáng)度后，在預(yù)留孔道內(nèi)江預(yù)應(yīng)力筋穿入并張拉，通過錨具將張拉后預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)件端部錨固，并利用構(gòu)件端部錨具把預(yù)應(yīng)力筋預(yù)張拉力向混凝土傳遞，以此達(dá)到預(yù)壓應(yīng)力產(chǎn)生的目的。最終將水泥漿液灌入孔道，促使預(yù)應(yīng)力筋和混凝土構(gòu)件成為一個(gè)整體，如圖1所示。

二、工程案例

某橋梁工程項(xiàng)目，為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，2x26米、3x29米、4x25米等為橋跨布置特點(diǎn)，箱梁橫斷面為12.99米，屬于單箱雙室，斜腹板。箱梁橫斷面8.99米則為單箱單室。1.7米為梁高，2米為箱梁翼緣板長度。根據(jù)工程建設(shè)需求與特點(diǎn)，選取后張法預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)作為橋梁施工結(jié)構(gòu)，選取1860級(jí)鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力鋼束，選取直徑s15.2低松弛鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力筋，1350Mpa為預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力。選取OVM系列作為錨具與配套設(shè)施。

三、后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工工藝

1、施工準(zhǔn)備

配合比設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)檢驗(yàn)各種原材料的性能與質(zhì)量，并向監(jiān)理工程師進(jìn)行報(bào)送、審批。按照實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與馬歇爾試驗(yàn)進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，并選取最優(yōu)數(shù)據(jù)配制，通過試拌鋪筑等進(jìn)行施工。根據(jù)地質(zhì)剖面圖、地下水等實(shí)際情況，深度、地質(zhì)土質(zhì)情況不同，則選取的灌漿參數(shù)也不盡相同，只有確保參數(shù)選擇的合理性，才能確保灌漿的均勻性與密實(shí)度。深層硬土，可通過壓力、流量增加或降低旋轉(zhuǎn)、提升速度等方式進(jìn)行施工質(zhì)量的控制。

2、模板支架施工

為確保支架基礎(chǔ)具有良好穩(wěn)固性，需整平、壓實(shí)施工路段，并將C20混凝土（20厘米）澆筑于其表面，確保其強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%左右后可進(jìn)行支架敷設(shè)施工。搭設(shè)支架前，需進(jìn)行測(cè)量放線工作，可先將中心軸線放出，隨后選取槽鋼在搭設(shè)支架范圍內(nèi)進(jìn)行鋪設(shè)、精平施工，并在槽鋼上搭設(shè)支架，一般選取滿堂紅進(jìn)行支架搭設(shè)，要求搭設(shè)時(shí)以中心線為對(duì)稱軸線進(jìn)行施工，60厘米x60厘米為支架豎桿橫向間距，120厘米、60厘米為各層搭設(shè)高度，選取可調(diào)U型下托對(duì)支架橫桿水平度進(jìn)行調(diào)整，并確保U型頂托螺旋調(diào)解幅度在20厘米以下進(jìn)行有效控制。

完成搭設(shè)支架工作后，可通過沙袋等重物進(jìn)行等載預(yù)壓工作，放置沙袋后以縱軸間距5米在地面上和模板上根據(jù)高程控制點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置，以此對(duì)支架沉降觀測(cè)，充分穩(wěn)固支架后，其預(yù)壓時(shí)間在7天后需進(jìn)行卸載施工，并嚴(yán)格遵循具體測(cè)量結(jié)果對(duì)地面沉降、支架彈性等數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并按照此數(shù)值對(duì)模板預(yù)拱度計(jì)算。

3、鋼筋制作安裝

鋼筋密集、彎曲數(shù)量多、預(yù)埋件多與施工質(zhì)量高要求等為本工程鋼筋施工特點(diǎn)，記憶差，必須嚴(yán)格遵循施工設(shè)計(jì)要求確定鋼筋下料尺寸，安裝鋼筋時(shí)應(yīng)先對(duì)主骨架進(jìn)行安裝，隨后進(jìn)行底板鋼筋安裝，盡量在各孔長度25%范圍布置底板鋼筋接頭，防止接頭位于相同截面。選取相同標(biāo)號(hào)混凝土墊塊作為鋼筋混凝土保護(hù)層墊塊。

4、管道成孔

后張法梁作為孔道成型的重要施工環(huán)節(jié)，抽拔式、預(yù)埋式為成孔器的主要類型。通常選取特制橡膠管作為抽拔式施工材料，在梁體鋼盤內(nèi)通過井字架固定，完成澆筑后一段時(shí)間即可拔除?？煞磸?fù)利用橡膠管，以此達(dá)到成本降低的目的。按照相關(guān)實(shí)踐分析，當(dāng)梁長在20米以下時(shí)，孔道曲率較小時(shí)選取該方式具有良好的施工效果。選取專用特制鐵皮波紋管直接成孔作為埋置式的主要方式，當(dāng)梁長在25米以上時(shí)，孔道曲率較大則施工效果更甚。

選取波紋管作為預(yù)應(yīng)力管道成孔材料，要求管道接頭位置管徑必須大一些，選取OVM型錨具、配套設(shè)施作為錨具，一般需按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行波紋管定位筋布置，并在鋼筋骨架上點(diǎn)焊定位筋。選取小錘整平博文施工接頭，避免穿束施工中導(dǎo)致翻卷現(xiàn)象出現(xiàn)于波紋管內(nèi)，隨后通過膠帶將接頭密封，做好密封工作。根據(jù)預(yù)應(yīng)力管道具體位置通過井字架將波紋管固定，并進(jìn)行端模、錨墊板安裝，錨墊板需與管道軸線垂直，并確保其具備正確位置。為避免錨具內(nèi)滲入水泥漿液。需通過膠帶處理錨墊板接頭位置。

5、混凝土施工

澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)選取一次性澆筑方式。澆筑混凝土?xí)r，相比上一層混凝土初凝時(shí)間，澆筑中斷時(shí)間較長時(shí)，應(yīng)確保上一層混凝土強(qiáng)度超過2.45Mpa后，在進(jìn)行新混凝土澆筑，以確保接縫位置混凝土密實(shí)度符合施工規(guī)定。澆筑施工前，應(yīng)把老混凝土表面鑿除感覺，并做好清理工作，確保不存留積水后進(jìn)行新混凝土澆筑。施工前，需將一層水泥漿刷在垂直縫內(nèi)，水平縫需將水泥砂漿（15厘米厚）鋪設(shè)所有接觸面上，斜面接縫則需把前面混凝土鑿成臺(tái)階。如梁體關(guān)鍵位置存有接縫，在新混凝土澆筑前，需做好鋼筋加強(qiáng)工作，避免受力出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

6、鋼絞線施工

根據(jù)設(shè)計(jì)長度進(jìn)行鋼絞線下料施工，首先應(yīng)將鋼絞線表面雜物、銹跡等清理干凈，隨后通過砂輪機(jī)進(jìn)行切割，并根據(jù)各束數(shù)量進(jìn)行合理編束及綁扎，其綁扎材料一般選取20到22號(hào)鐵絲。完成綁扎施工后可選取人工整束穿束方式施工，穿束速度需均勻、緩慢，以此保證不損壞波紋管。

7、張拉預(yù)應(yīng)力混凝土

施工預(yù)應(yīng)力大小對(duì)構(gòu)件質(zhì)量將造成嚴(yán)重影響，因此預(yù)應(yīng)力施工過程中，應(yīng)遵循施工規(guī)定確保拉張的準(zhǔn)確性。通常情況下，預(yù)制構(gòu)件時(shí)預(yù)應(yīng)力梁混凝土強(qiáng)度需控制在60%以上，先進(jìn)行部分預(yù)應(yīng)力筋張拉，對(duì)梁體進(jìn)行一定預(yù)壓應(yīng)力施加，確保其能夠承擔(dān)自身重量荷載，該情況下，可提前將梁體移出臺(tái)座，并根據(jù)施工進(jìn)度進(jìn)行施工，確保張拉預(yù)應(yīng)力筋施工符合施工規(guī)定，隨后做好養(yǎng)護(hù)工作。確?；炷翉?qiáng)度符合施工規(guī)定后，需張拉其他受力筋。一般后張法預(yù)應(yīng)力橋梁都具有較長長度，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定，需選取2端張拉方式進(jìn)行張拉作業(yè)。張拉施工中，2端千斤頂應(yīng)具有相同的升降速度，避免偏心壓力過大，造成梁體側(cè)彎情況較為嚴(yán)重。張拉需分批進(jìn)行時(shí)，先張拉的預(yù)應(yīng)力筋需對(duì)其張拉后產(chǎn)生的彈性壓縮預(yù)應(yīng)力損失加以考慮，隨后應(yīng)及時(shí)將預(yù)應(yīng)力損失值計(jì)算出來，降低預(yù)應(yīng)力損壞。

8、壓漿與封錨

張拉預(yù)應(yīng)力筋后，壓漿作為需在14天進(jìn)行。通常分2次壓漿，各個(gè)孔道需在2端前后各進(jìn)行一次壓漿，30到45分鐘為2次間隔時(shí)間，為確保壓漿具有飽滿性，也可選取一次性壓漿施工方式。

從下到上為孔道壓漿的順序，需先集中完成一個(gè)位置的孔道壓漿工作。如因故障必須暫定壓漿施工，應(yīng)及時(shí)清理干凈孔道內(nèi)的水泥漿，為再次壓漿提供便利，避免孔道堵塞現(xiàn)象的出現(xiàn)。通常需按照從低到高的順利進(jìn)行曲線孔道、豎向孔道施工，一般需從最低點(diǎn)壓漿孔壓入，排氣、泌水則需由最高點(diǎn)排氣孔施工。壓漿作為后張法的主要施工階段，需在0.4到0.45范圍內(nèi)控制水泥漿水灰比，3小時(shí)后泌水率最大需控制在3%以下，要求一天后必須吸收所有泌水。為降低水泥漿收縮現(xiàn)象，需將0.1%鋁粉摻加到水泥漿內(nèi)，并充分混合水泥漿。灌漿施工前，先通過0.3到0.5MPa壓力水將孔道沖洗干凈，再按照從下到上順序灌漿，并將穩(wěn)壓閥設(shè)置于孔道末端，另一端在灌漿施工中出現(xiàn)濃漿溢出現(xiàn)象后需將穩(wěn)壓閥關(guān)閉，隨后進(jìn)行1分鐘屏漿，有壓情況下水泥漿凝結(jié)，應(yīng)確保壓漿質(zhì)量。灌漿施工中應(yīng)確保各條孔道一次灌注成功，不能存在中斷現(xiàn)象。

四、結(jié)束語

綜上所述，為實(shí)現(xiàn)車輛運(yùn)行安全，要求橋梁工程施工必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)作為橋梁工程混凝土施工的重要技術(shù)之一，為達(dá)到橋梁施工目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)橋梁交通的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，要求施工單位必須重視后張法預(yù)應(yīng)力施工方式選擇，規(guī)范施工工藝，做好施工質(zhì)量控制，只有這樣才能為國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。

（作者單位：駐馬店市公路工程開發(fā)有限公司）