后張法預應力砼橋梁施工技術應用研究

付長春

摘 要：作為道路工程常見的結構形式，預應力混凝土結構應用較為廣泛。在整個結構內高應力狀態預應力筋對腐蝕較為敏感。如果出現腐蝕現象，相比無應力狀態其速度更快，極易導致預應力筋銹蝕部位斷面被損壞，從而出現預應力失效等問題，甚至會對整個預應力混凝土結構的安全性、耐久性造成嚴重影響。該文在充分掌握預應力砼結構基本原理的前提下，結合具體案例，對后張法預應力砼橋梁施工工藝進行探討，并分析了預應力砼橋梁施工工藝的經濟效益。

關鍵詞：后張法預應力砼；橋梁工程；鋼筋工程

中圖分類號：U445.4 文獻標志碼：A

在社會經濟高速發展的今天，我國交通事業發展迅速。橋梁工程作為交通工程建設的主要組成部分，其施工質量的優劣對工程整體質量影響較大。在我國橋梁工程建設中，普通結構的大中型預應力混凝土橋梁越來越多，進而提高了預應力混凝土橋梁施工技術水平。為滿足道橋平面線形設計要求，必須進一步規范橋梁建設施工工藝。預應力混凝土施工中，往往會出現結構裂縫、表面不平整等問題，將對整體結構質量造成嚴重影響，甚至會導致質量事故發生。為了進一步提升工程施工安全及耐久性，必須結合工程實際，從多方面采取措施，提高工程質量。

1 預應力砼結構基本原理

預應力混凝土結構是在受外力荷載作用前，人為地對結構構件施加壓力，以此形成預應力狀態，可將外荷載產生的拉應力有效抵消或減小。也可以理解為利用混凝土高抗壓強度性能，對結構抗拉強度缺陷有效克服，從而控制或延緩受拉區混凝土裂縫產生時間。

通過張拉高強度鋼筋、鋼絲產生預應力。先張法與后張法為預應力混凝土結構的主要張拉方式，第一，先張法是指鋼筋先張拉，隨后進行混凝土澆筑，當混凝土強度符合施工要求，即可將鋼筋兩端放松；第二，后張法是指混凝土先澆筑，當混凝土強度滿足設計要求，隨后對從混凝土預留孔道內貫穿的鋼筋進行張拉，且兩端錨固。相比鋼筋混凝土，預應力混凝土的特點如下：1）選用的材料強度較高，象鋼材、混凝土等；2）抗裂能力、抗滲能力良好；3）節約材料，象鋼材節約比例可達到1/2左右，混凝土節約比例可達到2/5左右；4）結構設計更為美觀、輕巧。

2 工程概況

某橋梁工程為預應力混凝土連續箱梁，12.99 m寬箱梁橫斷面為單箱雙室，斜腹板。8.99 m寬箱梁橫斷面為單箱單室，斜腹板。1.7 m梁高，2 m箱梁翼緣板長。該橋梁設計以現場一聯整體現澆為主，選用后張法預應力箱梁結構。根據施工條件，可選取1860級鋼絞線作為預應力鋼塑，以Φs15.2低松弛鋼絞線為預應力筋，1 350 MPa為預應力張拉控制應力。除此之外，選取塑料波紋管真空灌漿技術用于預應力結構施工。其主要設計參數見表1。同樣選用塑料波紋管用于預應力孔道，待完成張拉施工后，可將40 MPa水泥漿灌入波紋管內。

3 后張法預應力砼橋梁施工工藝

預應力混凝土橋因其具有跨越能力強、經濟性良好等優勢成為橋梁工程建設的首選橋型之一。后張法施工是預應力混凝土橋施工的重點，做好各項施工工作，有利于控制工程質量，提高建設水平。

3.1 鋼筋工程施工

待鋼筋運送至施工場地，應做好二次試驗保證質量合格。下料前需要調直鋼筋且除銹，保證鋼筋表面清潔無雜物。根據施工設計要求加工鋼筋，象拉直鋼筋后存在死彎的情況，需切除。在加工場地，可統一完成鋼筋下料、彎制工作，待運送現場后，再進行焊接、綁扎，要求綁扎鋼筋管架時，保證其穩固性，且各部位尺寸無誤，嚴格按照相關施工規范規定，確定鋼筋用量及規格。

3.2 模板工程施工

選用鋼模用于該工程施工，使用前，需要保證模板強度、剛度及穩定性與施工設計相符。為避免漏漿，可將海綿等加塞到模板接縫位置，同時確保模板固定良好，拼裝的支架穩定。

3.3 混凝土工程施工

混凝土材料應具備出廠證明，保證其質量合格。選用電子秤計量混凝土配合比，提高其精準度。在攪拌混凝土時，可先向罐內投入水泥、砂等材料，先進行20 s攪拌，隨后將水加入，再次進行30 s攪拌，待碎石添加后，需在進行1 min攪拌。根據工程建設具體情況，可一層一層連續不斷地進行混凝土澆筑，且在40 cm以上控制各層厚度。相比振搗棒振動長度，振搗棒插入深度需控制在2/3以內，且向下層混凝土內插入一定深度。要求振搗施工在下層混凝土初凝前進行，并結束相應位置的上層混凝土施工，保證能夠緊密連接上下混凝土。

3.4 墩臺柱施工

根據設計要求，施工吊裝可分節進行，并將海綿條加墊到節間接頭位置，由螺母連接、固定。待檢驗墩柱鋼筋、模板施工合格后，即可進行墩柱混凝土澆筑。通常選用翻斗車作為運輸機械，由吊斗、串筒等工具入模，為了避免離析問題產生，必須合理地控制串筒底與混凝土面之間的距離，要求在2 m以內。在澆筑施工中，需要及時查看混凝土坍落度，避免產生過振、漏振等現象。終凝后，應做好養護工作，象灑水保濕等。

3.5 預應力筋張拉

在標定、檢查好千斤頂、油泵等構件合格后，即可張拉預應力筋。選用雙控法張拉箱梁預應力，是指主要以張拉力控制為準，且準確校核鋼束的實際伸長量，在施工規范要求內合理控制實測與理論伸長值之間的偏差，如果偏差較大，應及時暫停張拉，并找出原因，采取措施進行處理。張拉后張法預應力筋過程中，需先調節至初應力狀態，隨后在進行伸長值張拉與量測，按照既定張拉順序完成張拉施工。

3.6 壓漿封錨

結束張拉作業后，即可進行孔道壓漿與封錨。該工程選用真空壓漿法，使密閉狀態良好的預應力孔道經過真空泵抽成真空狀態，隨后將水泥漿液向孔道內壓入。這種壓漿方式，可以有效地克服傳統壓漿工藝的缺陷，提升灌漿飽滿度與密實度，并且增強預應力筋防腐性能，提高結構耐久性的重要措施。

壓漿時可選用425普通硅酸鹽水泥，0.4～0.45為水灰比范圍，鋁粉為膨脹劑。壓漿時，應保證各個孔道壓漿達到壓力最大值時，具有相應的穩定時間。壓漿應保證孔道另一端飽滿，且出漿。完成壓漿之后，需清理干凈漿錨具附近及鑿毛。根據施工規定布設鋼筋網，并進行封錨混凝土澆筑。

3.7 伸縮裝置施工

安裝伸縮裝置時，對氣溫要求較高，需控制在10 ℃左右。同時還應根據安裝溫度確定異型鋼間距，象安裝溫度與設計不符，異型鋼間距則根據設計值內插。除此之外，應按照施工圖紙做好鋼筋預埋工作。

3.8 橋面系施工

選用鋼纖維防水混凝土用于橋面鋪裝施工，以混凝土內水泥摻量為標準，防水劑的摻加量為其3.8 %，并在S6以上控制防水抗滲等級，設計抗滲標號需超過0.6 MPa，纖維要求見表2。

鑿毛及清理工作需在澆筑前完成，澆筑時需要均勻分布鋼纖維，且保證澆筑連續性，一般將澆筑時間控制在30 min以內。根據工程實際情況，振搗器以平板式為準，隨后碾壓整平表面，表面無泌水現象即可抹平施工，表面經修整之后，不允許存在鋼纖維裸露現象。在初凝前，還應進行拉毛施工，拉毛過程中嚴禁鋼纖維被帶出。

4 預應力砼橋梁施工工藝經濟效益分析

相對于其他橋梁，為了更好地了解預應力混凝土橋梁的優勢，必須對其施工工藝的經濟效益進行綜合考慮。象材料費用、壓漿時間及施工技術等，具體如下：

1）材料費用有所節省。與金屬波紋管單價相比，塑料波紋管單價較高，每米可多出3～4元，但是由于塑料波紋管具有較小的摩阻系數，可大幅度降低摩阻損失，促使鋼絞線有效預應力值的有效提升，一般鋼絞線可節省5 %～8 %。以20 m箱梁50片為例，對其成本進行分析，結果見表3。

2）節約壓漿時間，降低勞動力，相比真空輔助壓漿時間，普通壓漿所花費的時間為其2倍左右，影響施工進度。

3）真空輔助壓漿法的應用，在結構安全性、耐久性方面效果較為顯著，同時可延長工程的使用壽命，降低后期橋梁養護維修成本，具有良好的經濟性。

5 結語

綜上所述，隨著科學技術水平的不斷提升，越來越多的新技術、新工藝、新材料被廣泛應用于工程建設當中，特別是技術要求高的橋梁工程，技術應用種類已呈現出多樣化的發展趨勢。后張法在預應力混凝土橋梁施工中的應用，可以大大地提高施工質量，延長工程使用壽命，對實現橋梁工程的社會價值有重大意義。

參考文獻

[1]陸新輝，尤雪春.高速公路橋梁大跨度后張法預應力T梁施工技術[J].建筑施工，2012（10）：89.

[2]黃泉坤.騮崗涌特大橋50m預應力T梁預制場地建設及預制吊裝施工控制[J].工業技術，2011（3）：127.

[3]郭亞，吳玖蘭，趙正陽，等.后張法預應力技術在孟河頭橋工程中的應用[J].科技視界，2014（21）：99-101.

[4]代明溢.后張法預應力混凝土橋梁施工技術研究[J].交通建設與管理，2014（8）：74.

[5]喬毅.預應力橋梁現澆連續箱梁上部結構施工工藝[J].江西建材，2016（24）：154-155.

[6]孫中洋.預應力橋梁現澆連續箱梁上部結構施工工藝[J].城市建設理論研究（電子版），2016（35）：134.