陶江洪

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后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)分析

陶江洪

（四川川交路橋有限責(zé)任公司 四川廣漢 618300）

在混凝土簡(jiǎn)支梁橋具有較大的跨徑以及跨度時(shí)，通常情況下，橋梁的承力結(jié)構(gòu)和構(gòu)件主要采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁。在我國(guó)橋梁建筑中，有后張法和先張法兩種預(yù)應(yīng)力混凝土梁。通常情況下，如果橋梁具有較大的跨徑，則一般均使用后張法的相關(guān)施工工藝，例如新店子特大橋、牟家林大橋等施工工程的橋梁主體結(jié)構(gòu)都采用了這種施工工藝。本文主要針對(duì)預(yù)應(yīng)力T梁預(yù)制構(gòu)件的施工技術(shù)進(jìn)行分析，首先闡述了其優(yōu)缺點(diǎn)，接著詳細(xì)針對(duì)后張法施工工藝的施工技術(shù)進(jìn)行分析，最后對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工的各項(xiàng)技術(shù)質(zhì)量要求進(jìn)行分析。

后張法；預(yù)應(yīng)力混凝土；施工技術(shù)

1.引言

在后張法的相關(guān)施工工藝中，必須待混凝土相關(guān)承力構(gòu)件的強(qiáng)度大于或等于混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)的85%，且混凝土齡期不小于7d，方可進(jìn)行混凝土預(yù)應(yīng)力張拉。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉的工作前，必須首先完成梁內(nèi)制束工作、預(yù)留孔道工作、穿束工作、制錨工作和張拉機(jī)具設(shè)備的準(zhǔn)備工作。在生產(chǎn)混凝土預(yù)應(yīng)力T梁的過程中，由于后張法需要先進(jìn)行混凝土的澆筑，當(dāng)養(yǎng)護(hù)至達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)后，再進(jìn)行混凝土張拉工作，其特點(diǎn)決定了在施工過程中大型生產(chǎn)和張拉T梁臺(tái)座的必要性，從而便于在實(shí)際橋梁的施工地點(diǎn)進(jìn)行大型構(gòu)件以及重型構(gòu)件的制作和安裝，所以后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁的施工技術(shù)和工藝越來越多的應(yīng)用在當(dāng)前的橋梁建筑工程中。

2. 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)

其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾方面：具有較大的結(jié)構(gòu)剛度、具有較好的抗裂性、具有較高的耐久性、具有較小的撓度、具有較好的抗疲勞性能、具有較強(qiáng)的抗剪能力以及具有較輕的結(jié)構(gòu)自重，同時(shí)還具有較好的資源節(jié)約效果，通常情況下可以節(jié)約百分之三十到五十的鋼材，還能夠降低橋梁建設(shè)結(jié)構(gòu)自重的百分之二十到百分之三十，這種資源的節(jié)約以及自重的降低在大跨度承重結(jié)構(gòu)中的體現(xiàn)更加明顯。相比于鋼筋混凝土構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件具有較高的抗剪承載力，這個(gè)特點(diǎn)最主要的體現(xiàn)在于，預(yù)應(yīng)力縱向鋼絞線能夠約束和錨栓住混凝土，從而能夠有效的避免預(yù)應(yīng)力構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。

相比于現(xiàn)澆橋梁，預(yù)制預(yù)應(yīng)力構(gòu)件能夠達(dá)到集中工廠化生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，能夠節(jié)約橋梁建設(shè)生產(chǎn)資源，能夠縮短橋梁建設(shè)工期，從而節(jié)約橋梁建設(shè)成本。

2.2預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)也是十分明顯的，其中最突出的體現(xiàn)在于，這種工藝需要更高要求的施工機(jī)械設(shè)備，施工過程中具有較多的工序，在設(shè)計(jì)過程中需要考慮的方面多，環(huán)節(jié)復(fù)雜，計(jì)算復(fù)雜。

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)制的開工費(fèi)用大，對(duì)預(yù)制構(gòu)件數(shù)量少的橋梁施工成本不利。

3. 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)分析

3.1施工流程

首先是綁扎梁肋鋼筋（預(yù)埋支座鋼板），安裝預(yù)應(yīng)力鋼束正彎矩波紋管管道，安裝側(cè)模，然后安裝預(yù)應(yīng)力T梁翼板鋼筋(澆筑混凝土前，必須檢查預(yù)埋件：橋面系、伸縮縫、護(hù)欄及相關(guān)附屬構(gòu)件)。

施工工藝流程圖（見下圖）

3.2錨墊板以及預(yù)應(yīng)力孔道的設(shè)置

在進(jìn)行混凝土的梁體澆筑工作前，要在預(yù)先的設(shè)計(jì)位置，采用鋼筋定位、安裝波紋管，澆筑混凝土前插入襯芯管，待混凝土澆筑完成后，抽拔襯芯管，形成預(yù)應(yīng)力孔道。

3.3穿束操作

在進(jìn)行穿束工作前，對(duì)于孔道內(nèi)的積水、廢棄物以及污物等，可以采用空壓機(jī)吹風(fēng)的方法來進(jìn)行清除，從而保證孔道內(nèi)的干凈整潔和暢通。通常情況下，穿束工作可以直接采用人工穿束，也可借助機(jī)械穿束。

3.4預(yù)應(yīng)力筋張拉

預(yù)制T梁預(yù)應(yīng)力鋼束必須待混凝土強(qiáng)度達(dá)到混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)的85%后，且混凝土齡期不小于7天，方可張拉。張拉工作采用雙控，均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，即設(shè)計(jì)張拉應(yīng)力（F=0.75 fp*A*n）和張拉伸長(zhǎng)量(L=l100%+l20%-2*l10%)。

40m預(yù)制T梁力筋張拉順序?yàn)镹1→N2→N5→N3→N4，25m預(yù)制T梁力筋張拉順序?yàn)镹1→N3→N2錨下控制應(yīng)力為0.75fp。為防止預(yù)制T梁上拱過大，存梁期宜控制1～3個(gè)月。（預(yù)應(yīng)力編號(hào)見下圖）

存梁期密切注意梁的累計(jì)上拱值，若超出計(jì)算的30%，應(yīng)采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制。

圖2（a）25T梁編號(hào)

圖2（b）40T梁編號(hào)

材料指標(biāo)：采用低松弛高強(qiáng)度預(yù)壓力鋼絞線，應(yīng)符合ASTMA4167-97規(guī)定，單根鋼絞線直徑φS=15.24mm,面積A=140 mm2標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Fk=1860MPa，彈性模量Es=1.95×105MPa

鋼絞線及錨夾具有出廠合格證，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，工地建立臨時(shí)鋼絞線、錨具庫房，設(shè)專人看管，通過試驗(yàn)（按規(guī)范要求分批進(jìn)行）合格后方可使用。鋼鉸線的盤重大、盤卷小、彈力大、為了防止在下料過程中鋼鉸線紊亂并彈出傷人，事先制作一個(gè)簡(jiǎn)易的鐵籠，下料時(shí)，將鋼鉸線盤卷放在鐵籠內(nèi)，從盤卷中央逐步抽出，以確保安全。

鋼絞線下料用砂輪切割機(jī)切割，下墊方木或彩條布，不得將鋼絞線直接接觸地面，以免生銹，也不得在砼地面上生拉硬拽，磨傷鋼絞線。鋼絞線長(zhǎng)度應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙計(jì)算長(zhǎng)度尺寸下料，梳理順直，編匝成束，避免有纏絞等現(xiàn)象，采用人工穿入孔道，并保證下料切口齊平，線頭不散。

下料長(zhǎng)度L按下式計(jì)算：

τ料=孔道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度+2×千斤頂長(zhǎng)度+2×工具錨組件+2×工作錨板+2×5cm

3.5錨固操作

當(dāng)澆筑混凝土的張拉工作完成，并且張拉到相應(yīng)的規(guī)定位置時(shí)，要將送油油路截止閥松開，同時(shí)在預(yù)應(yīng)力筋回縮的影響下，張拉活塞會(huì)回程若干毫米，要保證預(yù)應(yīng)力筋的錨固工作和效果。完成上述工作后將回油油路截止閥關(guān)閉，及時(shí)向回程油缸內(nèi)進(jìn)行送油工作，這時(shí)要保證活塞回程時(shí)慢慢回底。進(jìn)而按順序依次取下夾片、錨板、千斤頂以及限位板。

3.6壓漿操作

壓漿過程中最主要的器械就是壓漿機(jī)，也就是壓漿泵以及拌合機(jī)。采用循環(huán)壓漿方法，將水泥、壓漿劑、水按水膠比為0.27攪拌成漿液或者直接采用壓漿料，水膠比仍為0.27使用壓漿機(jī)將水泥漿壓入孔道，保證從一端孔道到另一端孔道的所有區(qū)域內(nèi)都充滿水泥漿，除此之外，還要使水泥漿不會(huì)在凝結(jié)前出現(xiàn)漏掉的現(xiàn)象。要想滿足上述條件，就必須在設(shè)置連接帶閥壓漿嘴的排氣孔以及接口，通常情況下接口以及排氣孔要設(shè)置在兩端錨具上，或者是錨具附近的預(yù)制粱上。

為了使得水泥漿具有充分的流動(dòng)性，可以在水泥漿中摻加鋁粉或者專用塑化劑。使用鋁粉能夠促進(jìn)水泥漿的膨脹，當(dāng)水泥漿凝固時(shí)，會(huì)使得其膨脹效果略微大于收縮的效果，從而保證孔道內(nèi)部沒有殘留的區(qū)域，保證孔道內(nèi)充滿水泥漿。在進(jìn)行壓漿工作前，報(bào)保證孔道內(nèi)的濕潤(rùn)以及潔凈，對(duì)于積水和殘留物，可以采用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行清除。壓漿過程中，要使壓漿液從孔道的一端均勻地流入梁體，在這個(gè)過程中，另一端的孔道排氣孔處會(huì)有相應(yīng)的空氣排出，一直持續(xù)到壓漿工作完成，保壓幾分鐘，再將壓漿口以及出漿口的閥門關(guān)閉。

3.7封錨操作

在張拉工作后，壓漿工作前，必須截除預(yù)應(yīng)力筋露于錨頭外的部分。在壓漿工作完成后，要清洗干凈錨具以及錨具周圍，并且要進(jìn)行鑿毛工作。除此之外，還要進(jìn)行封錨混凝土的澆筑工作以及鋼筋網(wǎng)的設(shè)置。

在這個(gè)過程中，必須要保證封錨的混凝土嚴(yán)格按照最初規(guī)劃設(shè)計(jì)的強(qiáng)度來進(jìn)行施工，通常情況下，封錨混凝土的強(qiáng)度應(yīng)同等于預(yù)制混凝土構(gòu)件的混凝土的強(qiáng)度。在施工中，必須要對(duì)梁體的長(zhǎng)度以及封端混凝土進(jìn)行嚴(yán)格控制。

4.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量要求

4.1要保證壓漿孔的普遍性，使得所有管道內(nèi)都具有相應(yīng)的壓漿孔，通常情況下，還要將排氣孔設(shè)置在管道的最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)設(shè)排氣孔及需要時(shí)在最低點(diǎn)設(shè)排水孔。在施工過程中，排水管、排氣管以及壓漿管的材料通常都選為最小內(nèi)徑為20mm的標(biāo)準(zhǔn)管，如果沒有符合條件的標(biāo)準(zhǔn)管，也可以使用適宜的塑性管。管道之間的連接處，相應(yīng)的扣件應(yīng)該選用塑料結(jié)構(gòu)扣件或金屬結(jié)構(gòu)扣件，其長(zhǎng)度要足夠長(zhǎng)，要保證能夠從管道內(nèi)延伸至結(jié)構(gòu)外。

4.2 要先對(duì)構(gòu)件進(jìn)行整體細(xì)致的檢驗(yàn)，保證構(gòu)件的質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)、規(guī)范要求，外觀符合設(shè)計(jì)。同樣，要保證張拉時(shí)，構(gòu)件具有合乎標(biāo)準(zhǔn)和要求的混凝土強(qiáng)度，如果未做明確的規(guī)定和要求，應(yīng)該高于最初設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%。除此之外，還要保證預(yù)應(yīng)力筋按照設(shè)計(jì)張拉順序進(jìn)行張拉，如果設(shè)計(jì)中沒有明確涉及，應(yīng)該按照分階段、分批次的方法來進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉。

4.3在進(jìn)行壓漿工作的過程中，對(duì)于豎向孔道以及曲線孔道，要從孔道的最低點(diǎn)來進(jìn)行水泥漿的壓入，泌水和排氣要通過最高點(diǎn)處的排氣孔進(jìn)行。壓漿過程要保持均勻和緩慢，嚴(yán)禁壓漿過程出現(xiàn)中斷現(xiàn)象，對(duì)于最高點(diǎn)處的排氣孔，要一一的進(jìn)行開放和關(guān)閉操作，保持孔道內(nèi)的全時(shí)段暢通和潔凈。較為臨近的孔道以及較為集中的孔道，要提前進(jìn)行連續(xù)的壓漿工作，如果不能保證這些孔道壓漿工作的提前完成，則較后進(jìn)行壓漿的孔道在壓漿前，要用水進(jìn)行沖洗，保證孔道的通暢和潔凈。

4.4通過實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)于摻加較小泌水率外加劑的水泥漿，一次壓漿工作就能使得孔道內(nèi)達(dá)到飽滿狀態(tài)。對(duì)于沒有摻外加劑的水泥漿，則需要進(jìn)行二次壓漿，首次和二次壓漿之間的時(shí)間間隔最好為三十到四十五分鐘。在壓漿的整個(gè)過程中以及壓漿工作完成后的兩天內(nèi)，要保證混凝土結(jié)構(gòu)的溫度不能太低，最佳為五十度左右。如果外界氣溫過低，應(yīng)該立即采取相應(yīng)的保溫措施。如果施工時(shí)氣溫高于三十五度，則應(yīng)該將壓漿工作放于夜間進(jìn)行。

5.結(jié)束語

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的需要和“十三五規(guī)劃”的要求，我國(guó)對(duì)于現(xiàn)代化橋梁建設(shè)的需求進(jìn)一步擴(kuò)大。基于高負(fù)荷、大跨度的橋梁迅速發(fā)展和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)，使得后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁技術(shù)有了更加廣闊的應(yīng)用空間。當(dāng)前，這種施工工藝能夠給公路、鐵路橋梁建設(shè)帶來重大的技術(shù)支持以及質(zhì)量保證。進(jìn)一步發(fā)展后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁的施工工藝，能夠大大促進(jìn)我國(guó)橋梁事業(yè)的發(fā)展，為我國(guó)盡快實(shí)現(xiàn)“十三五規(guī)劃”的交通網(wǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]黃海梁.后張法預(yù)應(yīng)力T梁施工技術(shù)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)J].工業(yè)技術(shù)，2014（3）：34-35

[2]宋敏翔.淺析后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁技術(shù)要點(diǎn)[J].科技資訊，2014（31）：67-68

陶江洪 男 （1989-09） 本科 助理工程師 主要從事高速公路施工管理工作。

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1007-6344（2017）03-0228-02