鄭再興

（中交一公局海威工程建設(shè)有限公司，北京101119）

橋梁工程是交通建設(shè)中十分重要的一種工程，對于保證通行，促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展有十分重要的作用。但是由于橋梁工程的施工要求比較高，一般處在比較復(fù)雜的建設(shè)環(huán)境當(dāng)中，因此施工難度比較大，需要使用合理的施工方法及技術(shù)才能滿足需要。后張法預(yù)應(yīng)力施工對保障橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，提高橋梁運行周期起關(guān)鍵作用，要合理使用該技術(shù)，提升橋梁的功能。

1 后張法預(yù)應(yīng)力施工概述

1.1 后張法預(yù)應(yīng)力施工概念

后張法預(yù)應(yīng)力施工是通過先完成混凝土的澆筑工作，在達到設(shè)計強度的75%以上之后進行預(yù)應(yīng)力張拉，最后形成預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的一種施工方法。該方法先完成構(gòu)件的制作工作，并且在構(gòu)件內(nèi)部根據(jù)預(yù)應(yīng)力的控制要求留出孔道，等到構(gòu)件的強度達到規(guī)定強度的75%以上，在預(yù)留的孔道內(nèi)部穿入預(yù)應(yīng)力筋來完成張拉工作，以及使用錨具將后張拉的預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)件端部固定，用端部的錨具向混凝土構(gòu)件傳力，使構(gòu)件產(chǎn)生一定的壓力，再通過壓漿注滿孔道，使預(yù)應(yīng)力筋和混凝土構(gòu)件形成一個整體，通過張拉產(chǎn)生的應(yīng)力來提高混凝土構(gòu)件的抗張拉強度。目前，后張法預(yù)應(yīng)力施工被廣泛使用在橋梁工程建設(shè)中，一些對強度要求較高的大型工程中也有比較多的使用，逐漸具備了較強的適用性和普遍性。

1.2 后張法預(yù)應(yīng)力施工的優(yōu)勢和特點

在橋梁工程的施工中，由于施工在露天環(huán)境下進行，因此一般受外部的影響比較大，不利于施工質(zhì)量的穩(wěn)定控制。但是在應(yīng)用后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)之后，能在制造橋梁構(gòu)件時有效解決由于不利環(huán)境所導(dǎo)致的影響，可以為橋梁工程建設(shè)具有穩(wěn)定的質(zhì)量帶來保證。后張法預(yù)應(yīng)力預(yù)制構(gòu)件施工能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁上、下部結(jié)構(gòu)同時進行，在縮短橋梁工程施工時間的同時也達到了節(jié)約工程建設(shè)成本的目的。其次，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件只需相對較少的材料用量就能滿足性能上的需求，因此節(jié)約了材料的消耗，可以降低工程的施工成本。在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計、制造都朝著標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化發(fā)展的條件下，提升了后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的生產(chǎn)速度，能夠給橋梁工程的高效、大規(guī)模建設(shè)創(chuàng)造有利條件。目前，在應(yīng)用后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)時，會根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)采用上、下部同時施工的方法，能夠減少環(huán)境對施工的影響，從而極大程度上加快了施工工作的效率。

1.3 后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的施工步驟

后張法預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁施工，其施工步驟主要按照圖1所示進行，首先需要完成對支架基礎(chǔ)的施工工作。在完成支架搭設(shè)之后，還要在支架上進行底、腹模板的安裝工作，進行底、腹板鋼筋的安裝和波紋管安裝、定位。檢驗合格開始混凝土澆注工作和安裝頂模，然后進行頂、翼板鋼筋的安裝工作，再進行第二次混凝土澆注工作以及混凝土養(yǎng)護、鋼絞線編束、穿束。然后進行預(yù)應(yīng)力張拉，封錨之后繼續(xù)進行養(yǎng)護工作，最后拆除底模、支架。

圖1 后張法預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁施工流程

在對箱梁進行施工時，由于該結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量會決定整個橋梁受力的情況和安全，以及影響工程整體質(zhì)量，因此箱梁的支架要在做好的支架基礎(chǔ)上進行搭建，然后安裝箱梁模板。在安裝過程中需要確保模板的平整度和垂直度，在箱梁鋼筋綁扎過程中，要確保預(yù)應(yīng)力孔道的圓順性，一般使用軌道筋固定法。

2 后張法預(yù)應(yīng)力施工在橋梁工程中的作用

橋梁工程和民生關(guān)系密切，是重要的公共服務(wù)設(shè)施工程，能夠連接不同地區(qū)之間的交通，加快經(jīng)濟交流，推動地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。由于很多橋梁工程會跨越一些環(huán)境條件特殊的地區(qū)，因此橋梁施工中會用到各種各樣的技術(shù)措施，并且延長橋梁建設(shè)的施工時間。為了滿足工程建設(shè)需求，一些施工工序甚至需要進行二次施工，這樣就會增加工程施工難度，并且進一步延長工程的施工周期，如果不能采用合理的施工技術(shù)措施，就會影響橋梁工程施工建設(shè)的順利開展。

橋梁工程通過使用后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，可以利用構(gòu)件的內(nèi)部附加應(yīng)力來提升橋梁的結(jié)構(gòu)性能，可以提升橋梁的結(jié)構(gòu)強度和剛度。在很多橋梁加固的施工過程中，使用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)能保證施工工序的順利進行，以及保證加固效果符合工程建設(shè)要求，而且在使用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)時，可以充分利用材料性能，減輕結(jié)構(gòu)自重。

3 做好預(yù)應(yīng)力后張法施工前準(zhǔn)備工作

3.1 預(yù)應(yīng)力設(shè)備檢查

為保證預(yù)應(yīng)力后張法施工的質(zhì)量，施工前需要對使用的傳感器、標(biāo)準(zhǔn)計、壓力實驗儀器進行詳細的校驗工作，對將要使用的油壓表、油泵等也要做好維護和管理。通常需要利用長柱壓力進行試驗來測定壓力表和張拉力之間的曲線關(guān)系。為了進一步保證工程施工的準(zhǔn)確性，會使用兩塊壓力表，其中一塊作為備用壓力表，然后就能夠?qū)埨O(shè)備進行檢測，如果發(fā)現(xiàn)壓力表存在問題應(yīng)進行更換。

3.2 施工材料質(zhì)量檢查

施工材料是保證后續(xù)施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，在后張法預(yù)應(yīng)力施工中，更需要做好對材料的控制，才能滿足施工的要求。在進行橋梁工程的施工之前，必須要根據(jù)規(guī)定和設(shè)計要求，以及遵守相關(guān)施工規(guī)范進行砂石、骨料、水泥的選擇，而且要對這些施工材料做好定期的質(zhì)量檢查工作。在施工現(xiàn)場，需要對不合格的施工材料進行嚴(yán)格控制，防止不合格材料使用。對材料維護工作中，應(yīng)該做好材料的儲存、運輸工作，比如在運輸和儲存材料的過程中都要做好隔離和防潮處理，避免因為受潮導(dǎo)致水泥出現(xiàn)硬化或者引發(fā)鋼材銹蝕的問題。而且，需要做好對混凝土中氯離子含量的控制工作，以及做好對外加劑的檢查工作，保證壓漿施工中用水量的合理性。同時，也要保證石料中的二氧化硅含量在1%以下，避免由于出現(xiàn)堿集料反應(yīng)導(dǎo)致混凝土的成分轉(zhuǎn)變。要做好對拌和站和計量設(shè)備的定期檢查，保證這些設(shè)備的準(zhǔn)確性。

3.3 后張法的技術(shù)要求

在進行橋梁施工時，需要對張拉設(shè)備狀況做好檢查，實際檢查的過程中，必須送至專業(yè)的計量單位進行標(biāo)定，還要做好對張拉設(shè)備的維護和修理工作，比如使用油泵和千斤頂?shù)仍O(shè)備，檢查是否存在漏油的情況，以及要做好對張拉施工人員的培訓(xùn)工作，以保證他們能按照規(guī)定開展正確的施工操作及檢查，給后續(xù)的張拉施工提供保障。施工前，需要保證壓力表和油泵之間的對應(yīng)，以及加強壓力表的檢測，避免出現(xiàn)抖動或者出現(xiàn)回針問題，否則要在調(diào)試維修之后再開展張拉施工工作。施工中要避免出現(xiàn)使用的錨固夾片有裂片或者存在破損的情況。每隔6個月或完成200次張拉，都要對設(shè)備進行重新標(biāo)定，避免在后續(xù)出現(xiàn)質(zhì)量隱患。

4 后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1 做好對預(yù)應(yīng)力筋伸長量的計算工作

施工單位應(yīng)對施工設(shè)計圖中給出的預(yù)應(yīng)力筋伸長量進行計算復(fù)核，由于預(yù)應(yīng)力筋在波紋管中會受到管壁的摩阻力作用和切線角的影響，導(dǎo)致張拉力會從梁的端部到梁中心開始逐步遞減。應(yīng)根據(jù)施工圖中的預(yù)應(yīng)力筋平、縱曲線來對預(yù)應(yīng)力筋進行分段，對張拉力進行分段計算，計算得到從梁一端到中心位置的預(yù)應(yīng)力筋伸長量值，伸長量值乘以二就是梁的總伸長量值，并將得到的伸長量和圖紙給出的伸長量對比，結(jié)果相同就把圖紙中的伸長量作為施工控制伸長量。

4.2 預(yù)應(yīng)力孔道預(yù)設(shè)要求

當(dāng)前后張法預(yù)應(yīng)力張拉施工中使用的預(yù)應(yīng)力筋預(yù)埋孔道主要采用塑料或金屬材質(zhì)兩種波紋管。預(yù)埋波紋管之前，要對材料質(zhì)量進行試驗確定，包括對波紋管的尺寸、外觀、徑向剛度等做好檢測工作。波紋管安裝要按設(shè)計的曲線定位，并用U型筋固定，防止波紋管在澆砼時移位，一般直線段間距100cm，曲線段50cm固定一次，波紋管安裝直線段和曲線段要平順，不得有突變現(xiàn)象。波紋管連接的接頭應(yīng)采用大一號直徑的波紋管外套，接縫用膠帶包裹密封。波紋管要和錨墊板喇叭管口處連接嚴(yán)密，波紋管一般要伸入喇叭管內(nèi)直到錨墊板口。同時，波紋管和錨墊板必須要保持垂直狀態(tài)。

4.3 后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

在橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工過程中，必須嚴(yán)格根據(jù)施工要求開展施工工作，以及根據(jù)相關(guān)施工規(guī)范來進行工程控制，確保各施工工作都符合規(guī)定要求。避免在沒有滿足施工要求的情況下影響構(gòu)件的質(zhì)量，不利于對工程質(zhì)量的總體控制。鋼絞線下料長度=設(shè)計長度+工作長度，工作長度為錨具厚度+工作錨厚度+千斤頂長度+外露長度，一般為500～600mm。鋼絞線下料時采用砂輪切割機下料，不得使用其他方式切割。鋼絞線穿束直接用專用穿線器逐根穿束施工，先用特制的鋼套牽引頭套在鋼絞線端頭，再用鋼絲與牽引頭相連，由鋼絲拖動牽引頭和鋼絞線穿過孔道達到設(shè)計位置。使用錨具時，如果使用夾片式錨具，需要確保安裝過程中的齊平性。張拉預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)在砼的強度達到設(shè)計規(guī)定強度時進行，張拉前除梁底模不拆除外，將梁側(cè)模和內(nèi)模拆除，解除模板對預(yù)應(yīng)力的約束。應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的預(yù)應(yīng)力筋張拉順序來進行預(yù)應(yīng)力張拉施工工作。張拉前對預(yù)應(yīng)力孔道和張拉端進行清理，用手拉葫蘆吊架將千斤頂起吊與張拉端孔道平齊。先將錨具裝上，使鋼絞線全部穿過錨具孔，錨具與錨墊板凹槽吻合。在每根鋼絞線上套上夾片，塞入錨具孔內(nèi)，再裝上穿心式千斤頂和工具錨，在千斤頂外側(cè)裝上工具錨和夾片后頂錨，使千斤頂外側(cè)的夾片在工具錨孔內(nèi)塞緊。

按張拉施工程序進行張拉，低松馳預(yù)應(yīng)力后張法張拉程序一般是：0→10%σcon→20%σcon→100%σcon（持荷2min錨固）。張拉控制采用雙控法，應(yīng)力控制為主、伸長值為輔的控制方法進行張拉質(zhì)量控制。采用兩端張拉方法的張拉時兩端應(yīng)同時對稱張拉。張拉應(yīng)力達到10%σcon暫停，此時鋼絞線拉緊，量測兩端伸長值，再接著張拉至20%σcon暫停，量測兩端伸長值，最后張拉至100%σcon量測兩端伸長值，計算實際伸長值與理論伸長值對比，若在±6%范圍內(nèi)符合要求，持荷2min后錨固。

4.4 孔道壓漿

預(yù)應(yīng)力筋張拉施工結(jié)束后24h內(nèi)對孔道進行壓漿，通過做好孔道壓漿工作，不僅能夠保護預(yù)應(yīng)力筋，而且可以防止銹蝕。水泥漿終凝之后，能夠和預(yù)應(yīng)力筋結(jié)合成一個整體，避免預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)變化，從而提高橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。在進行孔道壓漿時，控制水泥漿泌水率不超過3%，膨脹率小于8%，稠度在14-18s之間，水泥漿具有較好的流動性，從配制到壓入孔道，控制在40min內(nèi)。施工過程中，可以通過在水泥材料中加入一定的微膨脹劑來保證壓漿的質(zhì)量防止收縮。壓漿前用清水沖洗孔道，清理孔內(nèi)的雜質(zhì)，增強孔內(nèi)流動及與孔壁的結(jié)合。壓漿分兩次進行，每個孔道在兩端先后各壓漿一次，間隔時間以達到先壓注的水泥漿既充分泌水又未初凝為準(zhǔn)，一般約30min。壓漿時要將壓力控制在0.5-0.7MPa的范圍，做好對壓漿速度的控制，尤其要保證壓漿的連續(xù)性和排氣的通暢性。在水泥漿從另一端冒出之后，不能停止壓漿工作，還要持續(xù)3-5s，用木塞堵孔，并穩(wěn)壓10s后，關(guān)閉進漿管截止閥，保證水泥漿飽滿密實，確保壓漿的質(zhì)量。

4.5 封錨

完成壓漿養(yǎng)護工作后，進行封錨操作，采用砂輪切割機將多余長度鋼絞線切割掉，錨具外鋼絞線的外露長度預(yù)留30mm。綁扎封錨鋼筋、支模，采用無收縮的細石砼進行封錨。

5 結(jié)束語

使用后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)時，在施工中需要做好技術(shù)應(yīng)用的合理性及保證橋梁施工的質(zhì)量和效率。為了確保施工能夠順利，就要做好施工前的施工材料控制和張拉設(shè)備的準(zhǔn)備工作。在施工中，需要做好各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，以便保證橋梁施工的質(zhì)量。