橋梁施工中先張法應用要點

劉 俊 秀

(太原市政建設集團有限公司，山西 太原 030002)

0 引言

橋梁是在道路遇到河流、溝渠等時，為了能夠正常通行而建造的人工構造物。橋梁既要保證橋上的交通運行，也要保證橋下水流的正常流動和船只的通航。現代城市發展飛速進行，快速路、環路的修建中大量的橋梁建設存在于其中。而橋梁在建設過程中會碰到特別重要的一個工序——預應力施工。現在結合蒙山大街與濱河西路互通立交工程對該工序進行論述。

1 蒙山大街與濱河西路互通立交工程概況

蒙山大街與濱河西路互通立交工程是太原市東西向一條重要的城市 Ⅰ 級次干道——蒙山大街的一部分，位于太原市晉源區。

1.1 蒙山大街與濱河西路互通立交工程

蒙山大街與濱河西路互通立交工程分為兩個匝道，東接濱河西路，西接蒙山大街，包括橋梁工程和道路工程兩個部分。

沿蒙山大街道路中線兩側，匝道1由西向北設定向匝道，沿濱河西路綠化帶向北設加速車道與濱河西路順接；匝道2由南向西設定向匝道，橫跨濱河西路后進入蒙山大街。

1.2 橋梁工程

1號匝道及2號匝道橋均為單向雙車道匝道，匝道寬9.5 m，橋面凈寬8.5 m。

1號匝道橋設計起點為K0+117.5，設計終點為K0+482.5，共分6聯布置。除第4聯為(26+33+26)m鋼箱梁外，其余均為等截面先簡支后連續的鋼筋混凝土箱梁。橋跨布置為3×20 m+3×20 m+3×20 m+(26+33+26)m+2×20 m+3×20 m，鋼筋混凝土箱梁為單箱雙室斷面，1號匝道橋梁全長365 m。

2號匝道橋設計起點為K0+117.5，設計終點為K0+591，共分8聯布置。除第4聯26+32+26為鋼箱梁外，其余均為先簡支后連續的鋼筋混凝土箱梁。橋跨布置為(17.5+18.5+17.5)m+3×20 m+3×20 m+(26+32+26)m+(18+20+18)m+2×20 m+3×20 m+3×20 m，鋼筋混凝土箱梁為單箱雙室斷面，2號匝道橋梁全長473.5 m。

本工程橋墩基礎設計為鉆孔灌注樁，橋墩為雙立柱式橋墩，橋臺采用直壁橋臺，臺后均接匝道引道并設置鋼筋混凝土擋土墻。

2 先張法預應力施工

本項目的現澆混凝土箱梁采用先張法預應力施工方法。

1)預應力設置的原理。

為減少彎矩提前施加應力，一般彎矩分為兩種：正彎矩和負彎矩。通過彎矩受力大樣圖可以很直觀的看到橋梁的彎矩情況；所以我們按照反方向來施加預應力即可。橋梁上部結構的彎矩分布如圖1所示。為了減小彎矩，所以提前進行張拉施加預應力。

2)先張法施工主要包括幾個要點：

a.預應力筋及管道；b.錨具和連接器；c.預應力混凝土；d.預應力張拉。

3 蒙山大街與濱河西路互通立交工程中的橋梁工程

先張法箱梁施工:

1)先張法(臺座法)施工主要工藝流程。

清理臺座，刷隔離劑→穿預應力筋→安裝非預應力鋼筋骨架→張拉預應力筋→安裝模板→澆筑混凝土→養護混凝土→拆除模板→放張預應力筋→構件吊移。

2)管道與孔道。

遵照設計施工，設計無要求時管道的內橫截面面積應是預應力筋的凈橫截面面積的2倍。

3)預應力筋的制作與安裝。

預應力筋的制作過程中應該注意：按照計算確定下料長度；盡量用砂輪型切割鋸裁斷預應力鋼筋，不得采用電弧切割。

在先張法施工過程中將預應力鋼筋穿入孔道是比較容易，沒有太大的困難的一項工序。

4)非預應力鋼筋骨架制安。

分底板、縱向腹板、橫梁、橫隔板、頂板、預埋筋(下擋塊、伸縮縫、避雷接地、防撞護欄)等所有構件及部位的鋼筋按照施工工法順序施工。

5)錨具和連接器。

先張法施工中錨具和連接器是可以重復使用的，后張法是不可以的。

6)內外模制安。

內外模采用15 mm厚木膠合板，根據箱梁內部箱體結構尺寸(內模頂面預留90 cm×90 cm施工人孔)加工成型。內外模豎肋板采用10 cm×10 cm方木豎向、順向，均勻布置，間距均按60 cm設置。外模處配制定型鋼管(型鋼)支撐架，在其上固定橫肋，內外模制作不得存在負誤差，正誤差控制在5 mm以內。模板的接縫處采用原子灰堵塞嚴密防止漏漿。模板安裝到位后清除表面塵土及污漬。

內外模可以通過分成一小節一小節進行預制，然后吊起來組合安裝成一個整體。內模底模為敞開式布局，為避免澆筑腹板時擠壓底板混凝土造成上浮，在兩側底倒角臨時加設15 cm的木膠板壓板。將限位鋼筋勾頭固定壓板，另一端焊接在梁部底板頂鋼筋上,以減少混凝土對內模產生的上浮壓力。拼縫用原子灰補平,干后再用拋光機拋光。然后均勻地涂上地板蠟,干后再均勻地涂上脫模劑。

7)預應力張拉。

預應力張拉是一項非常重要的工作。

a.張拉臺座必須具備足夠的剛度、強度、穩定性，特別注意張拉橫梁的剛度，受力后的最大撓度不大于2 mm；錨板中心受力和預應力筋合力中心一致。

b.隔離套管與預應力筋同時穿入就位。

c.可以同時張拉多根預應力筋。

8)預應力混凝土施工。

a.現澆梁混凝土質量和外觀質量控制。

采用原材料、攪拌機械、攪拌方法等多種途徑進行混凝土的質量控制,來保證混凝土性能的均一、穩定、和易性良好。

b.現場澆筑混凝土施工。

將混凝土傾倒入模時，分層進行,每一層按照要求振搗密實。分層時每一層的厚度最大30 cm。

將混凝土倒入模板以后，開始全面振搗，振搗密實、均勻。振搗混凝土宜選用插入式振搗器，振搗時不得碰到模板、鋼筋；當澆筑上一層混凝土振搗時應將振搗器略微插入下層5 cm～10 cm，這樣可以消除分層后兩層的接觸面。仔細振搗，確保混凝土的密實程度，鋼筋密集處，應采用30 mm的插入式振搗棒，并準備好人工振搗用的搗鏟、搗釬等工具。振搗要均勻密實，防止出現蜂窩、麻面、漏漿等現象。混凝土澆筑因故中斷時，間隔時間不宜超過20 min(當氣溫在30 ℃以上時)或30 min(當氣溫在30 ℃以下時)。傾倒混凝土時以免因鋼筋碰撞而導致混凝土離析。

定時檢查模板各個部位，特別是內外模板的支撐和接縫處。這些地方特別容易在振搗時發生漏漿情況而影響梁體質量。所以我們對模板、鋼筋、預埋件，派有多年工作經驗的員工沿線用小鐵錘敲擊模板，根據發出的聲音判斷混凝土振搗的密實度，若發現空洞及時整改。

施工人員根據測量人員提供的高程控制點拉線進行收面，刮尺收平、鏝刀收光。外露底板、頂板混凝土接近初凝時，人工二次收面。接著我們就應該對已經完成的梁進行養生。

混凝土澆筑施工完成以后，禁止人員在上面行走，更不可以將目標等雜物堆放在剛澆筑的混凝土上面，保證混凝土不受任何擾動。

9)混凝土養生。

養生28 d，同條件試塊強度達到設計75%以上時，可以進行預應力卸荷。

10)放張預應力。

當混凝土強度達到設計75%以上時，分階段進行預應力放張，放張順序對稱交錯。

4 先張法與后張法的區別

1)預應力施加時間不同。

2)先張法需要放張，而后張法不需要。

3)先張法施工，管道不容易偏移，但鋼筋安裝對張拉的影響較大。

4)先張法節約錨具。

5 預應力張拉過程中的安全防范

安全無小事，施工中嚴格按照安全法規定的方式方法進行施工；做好安全交底、安全教育、安全演練。遵守“安全生產、預防為主、綜合治理”的方針進行施工。

1)現場發現存在嚴重安全隱患的時候，立即撤離所有施工人員，分析原因，采取措施解決問題后方可恢復施工；

2)如果現場屬于跨路施工時，設置專門人員進行疏導交通，并與主管部門取得聯系，爭取使用行之有效的措施；

3)派專門的人員進行支架監測，失穩情況發生時，想辦法對支架進行卸載；

4)預應力張拉施工現場，進行封閉，防止在斷筋、斷絲發生時，造成傷人事故。

6 結語

通過對橋梁先張法預應力施工的一些要點論述，我們發現雖然先張法施工工藝在實際工作過程中使用較少，但比后張法預應力施工會節約很多錨具、錨墊板，并且施工過程中先張法的管道和預應力筋更容易控制，所以先張法預應力施工還是應該推廣的。

參考文獻：

[1] JTG/T F50—2011,公路橋涵施工技術規范[S].

[2] CJJ 2—2008,城市橋梁工程施工與質量驗收規范[S].

[3] 建質[2009]87號，危險性較大的分部分項工程安全管理辦法[Z].

[4] 金成棣.預應力混凝土梁拱組合橋梁[M].北京：人民交通出版社，2001.

[5] CJJ 2—2008，城市橋梁工程施工與質量驗收規范[S].