張躍君

（中鐵二十三局集團(tuán)第四工程有限公司 四川成都 610015）

淺析后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁張拉施工技術(shù)

張躍君

（中鐵二十三局集團(tuán)第四工程有限公司 四川成都 610015）

隨著全國(guó)鐵路橋梁建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和升級(jí)，預(yù)應(yīng)力方面的技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛，然而相應(yīng)的質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)頻率也不斷增加。針對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鐵路橋梁施工中存在的問(wèn)題，分析預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工管理，并提出了相關(guān)的改進(jìn)措施。

橋梁工程；預(yù)應(yīng)力施工；混凝土；技術(shù)

1 前言

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在工程實(shí)際中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，它既能減輕結(jié)構(gòu)物自重，提高抗震能力，又能充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，改善構(gòu)件受力性能和擴(kuò)大整體使用范圍。其中預(yù)應(yīng)力橋梁施工中由于人員、設(shè)備材料、施工方法、管理水平等多種因素影響，出現(xiàn)的若干預(yù)應(yīng)力技術(shù)方面問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行分析，找出產(chǎn)生問(wèn)題的原因，采用合理的方法及時(shí)進(jìn)行處理，并制定、落實(shí)相應(yīng)的預(yù)防措施，旨在不斷提高后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用。

2 預(yù)應(yīng)力施工管理現(xiàn)狀

2.1 預(yù)應(yīng)力孔道堵塞

預(yù)應(yīng)力孔道堵塞：混凝土澆筑后預(yù)留孔道產(chǎn)生變形或塌陷的情況統(tǒng)稱為孔道堵塞。預(yù)應(yīng)力孔道堵塞之后產(chǎn)生的不良后果為：預(yù)應(yīng)力鋼絞線沒(méi)有辦法從中穿過(guò)，或者使得實(shí)際的鋼絞線的伸長(zhǎng)值和設(shè)計(jì)的鋼絞線的伸長(zhǎng)值出現(xiàn)偏差，給現(xiàn)場(chǎng)施工造成麻煩，即影響施工，又浪費(fèi)人工，還影響梁體本身工程質(zhì)量。導(dǎo)致孔道堵塞的原因有很多，具體表現(xiàn)為以下四點(diǎn)：

（1）波紋管安裝沒(méi)有嚴(yán)格按照施工要求來(lái)進(jìn)行，導(dǎo)致波紋管由于定位不精確在上下方向或左右方向發(fā)生彎折或扭曲現(xiàn)象，或者由于波紋管的套管接頭位置沒(méi)有得到嚴(yán)密的包裹或產(chǎn)生松動(dòng)，在混凝土澆筑的過(guò)程中由于波紋管滲漏水泥漿從而產(chǎn)生堵塞。

（2）施工用的波紋管自身的剛度存在缺陷，在外力作用下擠壓變形，造成堵塞。

（3）在振搗工藝中使用抽拔振搗棒時(shí)，未根據(jù)預(yù)應(yīng)力管道的位置進(jìn)行振搗，振搗棒底部觸及預(yù)埋管，導(dǎo)致管道變形。

（4）控制不好抽芯（抽拔膠管）時(shí)間，抽芯過(guò)早，混凝土還沒(méi)有完成初凝，強(qiáng)度不足；抽芯太晚，在抽芯的過(guò)程中橡膠抽拔管被拔斷，從而使得孔道堵塞。

2.2 張拉工藝

預(yù)應(yīng)力混凝土張拉工序?yàn)闃蛄荷a(chǎn)的關(guān)鍵工序，直接影響著橋梁的耐久性。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求：曲線預(yù)應(yīng)力筋和長(zhǎng)度大于24m的直線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)采用兩端張拉，以保證在活載和恒載的作用下，橋梁能夠建立跨中所需要的抵抗彎矩，以防止因跨中承載力不足而導(dǎo)致梁體產(chǎn)生裂縫。張拉過(guò)程中常常出現(xiàn)不同步現(xiàn)象，導(dǎo)致兩端千斤頂?shù)牟煌铰蚀笥?0%。同時(shí)張拉的錨具經(jīng)常與錨墊板位置發(fā)生間隙，對(duì)位不準(zhǔn)確，不能保證三軸同心。這也是張拉過(guò)程中的一個(gè)控制要點(diǎn)。

2.3 張拉力控制

在施工現(xiàn)場(chǎng)，預(yù)應(yīng)力不規(guī)范施工，張拉力沒(méi)有得到嚴(yán)格控制，對(duì)預(yù)應(yīng)力橋梁的質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。一般情況下，預(yù)應(yīng)力橋梁的張拉作業(yè)使用“雙控”法進(jìn)行，顧名思義就是對(duì)張拉力筋的控制力（油壓表讀數(shù)體現(xiàn)）和預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)量進(jìn)行同時(shí)控制，其中以張拉力筋的控制力（油壓表讀數(shù)體現(xiàn)）的控制為主，以伸長(zhǎng)值控制為輔，同時(shí)靜停時(shí)間要保證。張拉力的計(jì)算必須要考慮管孔道偏差影響系數(shù)K和摩擦系數(shù)μ、錨口損失、鋼絞線彈模等因素，這些數(shù)據(jù)必須由具備資質(zhì)的單位現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)計(jì)算得出。同時(shí)張拉所使用的油表和千斤頂也有嚴(yán)格的要求，不能使用普通的千斤頂和油表，二者還要注意配套使用。另外張拉使用的錨具經(jīng)常與錨墊板位置出現(xiàn)偏差、錨墊板處堵塞不嚴(yán)、水泥漿滲漏等因素常常影響孔道的偏差系數(shù)，致使張拉應(yīng)力發(fā)生變化，影響張拉數(shù)據(jù)。

2.4 專業(yè)人才不足

長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)于后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工人們的重視度都較差，很多專業(yè)性人才因此而流失，相關(guān)大學(xué)在這方面的招生也較為困難。隨著工程技術(shù)的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力施工人才的需求越來(lái)越大，為了滿足這方面的需求，相關(guān)建筑單位紛紛采取挖墻腳的戰(zhàn)略，久而久之形成一種惡性循環(huán)，使得企業(yè)的發(fā)展受到一定的阻礙。為了有效的解決這個(gè)問(wèn)題，很多建筑企業(yè)聘請(qǐng)專業(yè)的講師對(duì)相關(guān)專業(yè)的施工人員進(jìn)行授課培訓(xùn)，促使其能力得以全方位的提升，從而解決人才需求不足的現(xiàn)狀。

3 張拉工序管理措施

在預(yù)應(yīng)力工程開(kāi)工之前，相關(guān)的技術(shù)人員要向施工人員做好技術(shù)交底工作，以預(yù)應(yīng)力工程的施工組織方案為依據(jù)，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的束數(shù)編號(hào)、張拉應(yīng)力、程序、油壓表的讀數(shù)以及安全注意事項(xiàng)等要進(jìn)行詳細(xì)地交待，保證施工人員能夠做到規(guī)范施工。同時(shí)必須對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行崗前安全教育培訓(xùn)，考試合格持證上崗。

3.1 預(yù)應(yīng)力孔道控制

如果要在預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)的地方穿過(guò)非預(yù)應(yīng)力鋼筋，那么非預(yù)應(yīng)力筋要對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行避讓，有抵觸時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)膠管一定要根據(jù)圖紙的位置精確定位在定位筋的位置上，橡膠管一定要綁扎牢固，偏差符合規(guī)范要求。（預(yù)留管道在任何方向與設(shè)計(jì)位置偏差：距跨中4m范圍≤4mm；其余部位≤5mm）。預(yù)應(yīng)力混凝土中預(yù)埋件、預(yù)留孔等的預(yù)留位置應(yīng)準(zhǔn)確，誤差控制在規(guī)定范圍之內(nèi)，模板必須安裝牢固。模板安裝要與設(shè)計(jì)要求和規(guī)范相符，不能因?yàn)榛炷翝仓?、混凝土振搗等因素使管道位置發(fā)生改變。在澆筑的過(guò)程中，如遇堵管等問(wèn)題，處置方法：①要以預(yù)應(yīng)力筋的曲線坐標(biāo)為依據(jù)，對(duì)孔道堵塞位置進(jìn)行精確的定位，使用沖擊鉆等工具緩慢鉆孔，完畢后將預(yù)留孔道中的殘?jiān)謇砀蓛簦ＷC鋼絞線在孔道中自由的穿梭；②再使用環(huán)氧樹(shù)脂混凝土等高強(qiáng)度修補(bǔ)材料對(duì)其進(jìn)行封孔。

3.2 張拉工序的控制

在進(jìn)行張拉工作前應(yīng)密切注意“三控”，即對(duì)混凝土強(qiáng)度、混凝土彈性模量及混凝土齡期這三者進(jìn)行控制，強(qiáng)度及彈性模量必須達(dá)到設(shè)計(jì)值，終張拉齡期一般不少于規(guī)范要求的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。張拉過(guò)程嚴(yán)格按照技術(shù)交底和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行。張拉工藝采用兩端同時(shí)張拉，張拉一定要同步即兩端油泵同時(shí)對(duì)主缸送油，加載至鋼絞線的初始應(yīng)力（控制應(yīng)力一般取鋼絞線強(qiáng)度的20%），略微拉緊鋼絞線束，對(duì)錨板與千斤頂?shù)奈恢眠M(jìn)行校準(zhǔn)，使孔道、錨具和千斤頂?shù)妮S線處于同一位置，做到三軸同心。張拉油表和千斤頂必須配套使用，不得任意替換，以保證張拉數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。張拉完畢后以油壓表讀數(shù)為主，以鋼絞線的伸長(zhǎng)值作校核，伸長(zhǎng)值經(jīng)計(jì)算符合設(shè)計(jì)要求，并在張拉施工完成24h后，經(jīng)確認(rèn)預(yù)應(yīng)力筋回縮量符合設(shè)計(jì)要求方可切除外露多余鋼絞線。

3.3 后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的張拉力控制

在施工現(xiàn)場(chǎng)，由于預(yù)應(yīng)力施工的規(guī)范性不強(qiáng)，不能對(duì)張拉力進(jìn)行嚴(yán)格控制，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力橋梁的質(zhì)量受到較大的影響。一般來(lái)說(shuō)，張拉作業(yè)使用“雙控”法進(jìn)行，在此過(guò)程中要把張拉力放在主要位置，要將伸長(zhǎng)值放在次要位置。同時(shí)確保張拉完成后的靜停時(shí)間。

預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長(zhǎng)值計(jì)算：

式中：P——預(yù)應(yīng)力筋張拉端張拉力；

L——各段鋼絞線長(zhǎng)度（端部直線段、曲線段、中部直線段、端部千斤頂段）；

A——預(yù)應(yīng)力筋截面積（實(shí)測(cè)值）；

E——預(yù)應(yīng)力筋彈性模量（實(shí)測(cè)值）；

e——自然對(duì)數(shù)底數(shù)等于2.71828182845904；

K——孔道偏差影響系數(shù)；

μ——預(yù)應(yīng)力筋摩擦系數(shù)。

張拉力在計(jì)算時(shí)必須要考慮預(yù)應(yīng)力筋孔道偏差影響系數(shù)K和摩擦系數(shù)μ（此兩因素對(duì)張拉伸長(zhǎng)值影響至關(guān)重要）、錨口損失、所使用的鋼絞線的彈模等因素，孔道偏差影響系數(shù)K和摩擦系數(shù)μ影響因素?cái)?shù)據(jù)必須由具備相應(yīng)資質(zhì)的單位現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)計(jì)算得出（試驗(yàn)示意圖如圖1）。

同時(shí)張拉所使用的油表和千斤頂也有嚴(yán)格的要求，且二者必須配套使用，定期檢測(cè)。油表需采用1.0級(jí)防震壓力表。張拉使用的錨墊板必須要與所使用的鋼絞線的直徑配套使用。

圖1

4 加強(qiáng)施工過(guò)程管理

（1）建立三級(jí)檢驗(yàn)制度。三級(jí)檢驗(yàn)分別是作業(yè)人員自我檢驗(yàn)、上下工序班組間相互檢驗(yàn)和專職檢驗(yàn)員的檢查。①員工對(duì)自己負(fù)責(zé)的工序進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)；②上下工序的負(fù)責(zé)人進(jìn)行相互檢驗(yàn)；③有專職檢驗(yàn)員對(duì)各個(gè)工序的質(zhì)量進(jìn)行抽檢或者周期性的檢驗(yàn)。

（2）在施工準(zhǔn)備階段：①要對(duì)全體施工人員進(jìn)行崗前安全教育，保證施工過(guò)程的安全；②要組織技術(shù)人員進(jìn)行圖紙會(huì)審和安全技術(shù)交底工作，保證施工人員明確自己的職責(zé)，熟練掌握自己負(fù)責(zé)工序的施工技術(shù)；③要組織施工人員學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)圖紙和施工方案，保證施工工序能夠有序銜接，保證工程的施工質(zhì)量。

（3）施工階段做好原材料進(jìn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收，建立臺(tái)賬，形成檢查驗(yàn)收記錄，完善產(chǎn)品可追溯機(jī)制，保證進(jìn)入工程實(shí)體產(chǎn)品合格。

（4）施工階段加強(qiáng)工序控制，施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員（質(zhì)檢員、技術(shù)員）必須跟班作業(yè)，保證施工過(guò)程嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)流程和技術(shù)細(xì)則來(lái)進(jìn)行，杜絕不按技術(shù)交底和規(guī)范施工的現(xiàn)象，同時(shí)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵和隱蔽工序的檢查，控制整個(gè)施工過(guò)程的每道工序符合要求。

（5）施工各工序完成后加強(qiáng)成品保護(hù)，存放場(chǎng)地要開(kāi)闊平整，現(xiàn)場(chǎng)盡量避免與其他施工過(guò)程相沖突，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)做好協(xié)調(diào)管理。增強(qiáng)全體人員的產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)，保證產(chǎn)品出場(chǎng)的合格率。

5 結(jié)語(yǔ)

本文從預(yù)應(yīng)力施工現(xiàn)狀、孔道堵塞問(wèn)題、張拉工藝、專業(yè)人員不足、張拉施工管理等方面進(jìn)行簡(jiǎn)單論述，旨在分析預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的影響因素，進(jìn)而得出各張拉工序的管理措施，最后明確預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程管理方法的強(qiáng)化策略，以保證后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁張拉施工技術(shù)的應(yīng)用成果。

[1]中華人民共和國(guó)鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).《預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡(jiǎn)支T梁技術(shù)條件》（TB/T3043-2005）.

[2]李國(guó)平.橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)百問(wèn)[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3]蔚建華.預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)[M].北京：人民交通出版社，2004.

U445.57

A

1004-7344（2016）04-0156-02

2016-1-22

張躍君（1982-），男，中級(jí)，大學(xué)本科，主要從事鐵路橋梁工程建設(shè)及管理工作。