橋梁施工中后張法預應力混凝土施工技術分析

彭超、萬巧

（江西交通工程集團建設有限公司，江西南昌330000）

0 引言

在當前的橋梁施工中，后張法施工技術得到了極為廣泛的應用。作為工程中極為重要的部分，后張法的實施直接影響著整個橋梁的穩定性和安全性。因此，具體施工的過程中務必要加強該施工工藝的控制，尤其是細節方面，只有落實好整個的技術處理工作，才能達到理想的施工效果。

1 預應力混凝土結構的基本原理

預應力混凝土結構，在構件施加荷載的過程中起著極為重要的作用。因此，應該更加精細、規范地處理。具體來說，通過對混凝土或鋼筋混凝土構件施加預應力，使其達到既定的應力狀態，從而為其荷載的穩定提供基礎保障。這樣一來，混凝土結構即處在一個較為穩定的應力狀態，而預應力混凝土結構即在這樣的狀態下基本形成。

對于普通規格的鋼筋混凝土結構來說，混凝土的抗拉強度明顯低于鋼筋，這使得其在應用的過程中存在很大的不適應性，極易出現裂縫等問題。因此，應重點關注混凝土受拉的極限形變，在具體操作的過程中，應加強精細、穩定控制，從而高效推進整個混凝土施工項目，同時也能切實避免裂縫、變形問題。如果采用增加構件截面尺寸的方式，往往會造成構件自重增加、經濟性指標下降等問題；而如果采用高強度混凝土和高強度鋼筋，則起不到提升抗拉強度的效果。在保障構件正常使用以及確保構件耐久性穩定的處理方式上，盡管裂縫得到了根本限制，但是鋼筋的作用不能得到有效發揮。由此可見，高強度混凝土并不能起到良好的改進效果[1]。

通過高強鋼筋和混凝土等進行結構預應力提升的處理方式，在控制裂縫方面有著突出的表現，且有效提升了結構的承載能力，同時其整體強度也得到極大程度的增強。

具體操作的過程中，往往是通過機械張拉的方式來實現的，且應注意鋼筋錨固的使用規范，這樣才能切實保障應力布置的穩定與高效。對于處在正常荷載條件的情況來說，構件受壓區的應力主要來自混凝土，而受拉區的應力則來自高強預應力鋼筋，該處的鋼筋基本不受拉應力等因素的影響。預應力混凝土結構，使得兩種高強材料都發揮出了應有的作用，且有效規避了裂縫等問題，較之于普通規格的鋼筋，其剛度和結構的持久性明顯更高。由此可見，通過預應力混凝土結構進行相應的布置比較理想，而采用高強混凝土和鋼筋等形成的組合也比較適合現實中的結構施工[2]。

2 后張法預應力混凝土橋梁施工工藝

2.1 后張法預應力張拉前的準備工作

2.1.1 構件檢查、清理

（1）進行預應力的施加處理前，應先對混凝土構件進行仔細地檢查，以確保其外觀/尺寸等符合質量要求；應確保混凝土強度等達標，一般應將其控制在不低于設計強度等級的75%。

（2）進行穿束處理前，應對錨墊板、孔道等的基本情況進行檢查，確定其符合要求。灌漿孔、排氣孔等也應符合施工要求，孔道等相關部分都應確保合理，為后續的技術處理提供便利的條件。

2.2 張拉方向、方式的確定

2.2.1 分段張拉。對于該部分的處理，通常是在多跨連續梁施工過程中，通過逐步張拉的方式進行。相關的處理工作應保證穩定有序，每個階段的混凝土澆筑、預應力筋張拉等都應科學、規范，如此最終所達到的施工效果才會更為理想，而整體張拉處理也會更為穩定、高效。

2.2.2 分批張拉。這樣的處理方式，通常被應用于對后張構件或結構的處理過程中，通過多根預應力筋的分批張拉進行。由于這樣的處理方式會造成預應力損失，因此應做好精細的計算和精準的把控。

2.2.3 分階段張拉。這樣的處理方式同樣被應用于對后張結構等的處理中，要想切實保障各個階段荷載的平衡，就應采用這樣的處理方式。在具體的處理過程中，應做好各個部分的精細布置，例如結構內部體積的變化等，以切實保障整個處理的科學、高效。

2.2.4 補償張拉。這樣的處理方式，往往是在早期預應力損失完成后進行的，通過這樣的補償，能夠克服彈性壓縮的損失，在預應力處理方面的效果較為理想。

2.3 張拉順序的確定

應根據既定的設計方案及設計圖的操作順序來進行具體操作。如果設計中沒有指明張拉順序，則應按照均勻對稱、偏心荷載小的基本原則進行操作，但應注意以下的細節：

2.3.1 要想有效避免混凝土產生較大的拉應力，應先進行靠近截面形心軸部分的鋼束，且應與現實的工作條件等保持一致。

2.3.2 錨固在梁端的鋼束應由上到下進行張拉，相關的處理應穩定、有序地推進。

2.3.3 在梁端布置雙排預應力鋼束時，為避免產生較大的偏心荷載，應分別張拉。

2.3.4 在梁端布置三排預應力鋼束時，布置在正中間一排的鋼束應全部張拉，而后再進行左右交替張拉。

2.3.5 箱形截面的相應張拉也可進行同樣的處理，但應注意對橫向荷載的控制，具體可根據所用的千斤頂數量而定。

2.4 張拉設備的選擇和檢查

對于張拉設備的選擇，應通過對構件特點、所用預應力筋、錨夾具等的類型來確定，選擇參數主要包括設備的噸位、行程、壓力表等。設備確定后，對其展開精細的校驗，張拉力等的油壓表讀數應重點關注，為后續處理提供切實保障。

其中所用到的油壓千斤頂、高壓油泵等設備都應進行試車檢查，對出現漏油或其他不良情況的，應及時查明原因并做出有針對性的處理。使用紫銅管連接千斤頂與油泵時，應對彎曲部分進行仔細檢查，確定其是否存在裂紋和損壞的情況，如存在應及時修理[3]。

3 后張法的張拉程序及工藝

3.1 搭設支架和安裝模板

以現澆箱梁的處理為例，進行支架搭設前，應先對該區域的地基進行承載力檢驗，如有不達標的情況應及時處理，可采用砂礫換填、水泥攪拌樁等方式進行處理，以確保支架底部承載力達標。支架搭設完成以后，務必要對模板的安全性進行驗算，還應進行一定的預壓，做好預拱度的設置。具體操作過程中，應嚴格按照既定的施工工序進行，每個部分的處理都應確保精細、規范，模板與模板間的接縫應保證順直、平整[4]。

3.2 孔道安裝

在進行鋼筋綁扎時所涉及的預應力的孔道，應通過軌道固定法進行固定，以確保其結構圓順。綁扎時，應確保所用塑料波紋管的剛度及強度達標，套管的長度應與管道的長度保持協調。

同時，還應做好接頭部分的漏漿防范處理；對于按照既定設計要求布置的波紋管，應做好細節部分的精細處理，避免細小的差錯。波紋管安裝完成后，對其加固處理的過程應重點關注。通常情況下，波紋管應安裝在拐彎處，具體定位應確保精準，同時，波紋管的形狀上保證圓滑，這樣才能切實保障其在后續使用中的質量及穩定性。

3.3 鋼筋、鋼絞線裝置

鋼筋和鋼絞線裝置中，涉及的鋼梁和鋼筋應分次進行安裝。安裝完底模以后，就應盡快進行底板和腹板的捆扎，整個過程應保證嚴謹、規范。而后，有序推進混凝土的澆筑，其中所涉及的頂板的捆扎，應在頂板安裝完成后進行。在完成上述操作以后，就應嚴格按照后張法對支座鋼墊板、防撞欄預埋鋼筋等預埋件實施安裝。在預埋鋼絞線和波紋管之前，應先對其質量進行校驗，確定是否存在損壞和銹蝕的情況。在定位筋的布置環節，應使其與波紋管和管間接頭的部位相固定。穿束作業通常應在完成澆筑的三天后進行，操作時應保證精細、嚴謹，以確保張拉的高效進行[5]。

3.4 混凝土澆筑和養護

在進行混凝土澆筑前，應再次對波紋管及預埋件進行驗收，確定達標后才可進行；混凝土澆筑時間應經過科學分析，以切實保障混凝土的澆筑質量，在夏季或冬季澆筑時，應做好相應的溫度控制；混凝土的澆筑通常應分為兩次進行，首次進行底板和腹板的混凝土澆筑，而后是頂板和翼板的混凝土澆筑，整個過程應保證穩定、有序。遇到混凝土厚度較大的情況，應分層澆筑，段前、段后的間距應確保合理，以切實保障相關澆筑及后續振搗等施工的穩定與高效；混凝土澆筑后，應盡快進行養護，具體的操作過程中應做好溫度和濕度的控制，可通過灑水、蒸汽的方式進行養護，養護過程應保證規范、合理，以確保養護質量。

3.5 對預應力實施張拉

對預應力實施張拉的處理時，首先應確保施工后的混凝土達到強度標準，確保強度達到90%，時間大于7d 為宜。與此同時，還應做好鋼束、錨具等的整理工作，確保后續的張拉能有序展開。張拉應分次進行，每次的強度都應與既定的標準保持一致，達到科學、規范的操作。想要有效地消除松弛狀態，進行張拉時應稍加張拉鋼絞線，還應對千斤頂、錨具等的軸線進行校驗，以確保其處在同一直線上。需要注意的是，張拉過程中應多次進行校驗，尤其應落實好對張拉油壓差的控制，同時還應做好鋼絞線的安全防控，為后續工作提供保障。

3.6 壓漿

在壓漿環節中，應先從下層最低點的孔道開始，而后緩慢、有序地向上推進，最終達到孔道內排氣順暢的要求。對于那些集中且臨近的孔道，壓漿應持續進行，對于無法連續處理的情況，應在壓漿處理前做好孔道的沖洗工作。具體的操作過程中，應先對壓漿進行既定處理，通常應經過中和壓漿后48h 內，相應的結構物應控制在不低于5℃的狀態。在完成這方面的處理后，就應對壓漿的密度進行校驗，如果存在不良情況，應及時處理。此外，還應對管道內是否存在串漿、漏漿等不良情況進行校驗，如果存在應及時處理，為管道的穩定運行提供保障。

4 張拉要點

應盡量避免預應力筋與孔道之間的摩擦，否則會造成較大的應力損失，甚至還會使構件出現裂縫。張拉應嚴格按照既定的設計標準進行，遇到沒有規定的情況，應綜合以下兩方面的因素進行處理：

首先，應避免張拉過程中構件截面出現過大的偏心受力，操作時應確保在既定的受壓范圍內，且應保證邊緣部分沒有拉應力。

其次，還應對張拉的預應力損失值進行精細的計算，并在此基礎上進行預應力筋的精細控制，相關的處理應保證嚴謹、規范。需要注意的是，對于長度大于或等于25m 的直線和曲線預應力筋來說，通常應通過兩端張拉的方式進行，在設備不能支持的情況下，可先張拉一端，而后再張拉另一端。對于長度小于25m 但仍較長的預應力筋，也應通過這樣的處理方式進行處理，操作時應注意力度和升降的精細控制，各個部分的處理應保證嚴謹、規范，為預應力的科學布置提供基礎性保障。

在張拉過程中涉及的千斤頂以及插墊，應與現實的施工環境等保持一致，細節方面的處理應符合既定的施工要求。對于兩端同時張拉成束預應力筋的情況，想要減少應力方面的損失，通常應落實好其中涉及的細節，例如錨塞是否壓緊。相應的在對相關技術進行精細處理及合理控制下，既能夠可以很好地確保張拉的質量，又能夠有效地規避以往技術操作過程中出現的不良情況，這樣一來，預應力技術所帶來的價值也能最大程度地體現出來。

5 結語

綜合以上敘述，在后張法預應力混凝土施工技術的應用階段，需要按照橋梁工程項目的施工標準，做好施工方案的優化，同時還應在技術應用階段，在施工材料、施工工藝、張拉控制等方面做好技術的管理，這樣才能夠將技術的作用和價值發揮出來，滿足橋梁工程項目的建設需求。