淺談后張法施工中的預起拱技術

趙曉春

（興隴交通工程監理有限責任公司 甘肅 蘭州 730031）

后張法預應力在橋梁現澆梁是主要的預應力方式。 它施工要求箱梁成橋階段橋面基本水平，但是，由于現澆梁地基的不均勻沉降、模板變形等因素的影響。 造成橋梁表面縱橋向形成波浪線形，影響橋梁線性外觀、行車的舒適、箱梁架設后存在橋面錯臺。 因此，需要在橋梁混凝土澆筑之前進行預拱度設置，預拱度設置是橋梁施工過程中重點控制項目。 現在筆者就長期的施工經驗對預拱度設置及其控制做簡單的陳述與分析。

1 影響預拱度的因素以及預拱度計算

以滿堂支架現澆梁預拱度計算為例， 應考慮以下因素：1）滿堂支架在承受混凝土自重、設備、人等荷載后引起的彈性變形。 2）支架接頭空隙。 3）滿堂支架基礎在受載后的地基沉降。 4）混凝土本身的收縮徐變。 5）在進行預應力張拉時引起的反拱。

國家規范對預應力混凝土橋梁的預拱度通常按如下規定設置： 當預加應力產生的長期反拱值大于按荷載短期效應組合計算的長期撓度時，可不設預拱度；當預加應力的長期反拱值小于按荷載短期效應組合計算的長期撓度時應設預拱度，其值應按該項荷載的撓度與預應力長期反拱值之差采用。 對于位于豎曲線上的橋梁，應視豎曲線的凸起（或凹下）情況，適當增（或減）預拱度值，使竣工后的線性與豎曲線接近一致。

通常，預拱度設置采用二次拋物線法進行計算，在支座處，可以把預拱度的大小設為零，其他部位的計算公式如下：

式中：Δx 為距支座距離為x 的預拱度值；

X 為距支座的距離；

L 為跨長；

F 為此處荷載大小。

2 施工準備

為了避免以上因素的影響，在橋梁滿堂支架施工中一般采用先預壓的施工方案。 預壓一是可以觀察支架的強度、穩定性以及地基承載力的強弱。 二是可以消除支架接頭空隙。三是通過測試得出在實體荷載作用下移動模架的彈性和非彈性變形參數，為后期箱梁施工中底模預拱度設置的提供依據，保證箱梁結構線形符合設計要求。

在預壓之前，應先計算該梁的混凝土重量、鋼筋鋼絞線的重量、在施工中人以及設備的重量總和。 并且在加載時，應考慮該梁的安全系數，一般來說加載最大荷載為該梁梁段自重的1.2 倍。 整個預壓加載過程應模擬實際混凝土施工時的荷載分布，按照先二端底板，再腹板，最后堆載頂板和翼板的順序進行，并分三級進行加載，各級加載重量及間隔時間。

在加載之前，加載過程中以及加載之后。 由測量人員對支架進行測量監控。 計算出支架的彈性、非彈性變形，為以后施工準備。

3 預拱度的留設

設置預拱度的方法， 是將預制梁臺座頂面作成下凹曲面。 如果曲線設置得當，則梁體在自重和預應力作用下經過一段時間的變形，梁體將既不上拱也不下凹。

根據以上測量的數據進行預拱度留設，留設的基本原則是各點的施工預拱度設置分別按：施工預拱度＝支架變形值+設計預拱度。 設計預拱度＝靜活載撓度+理論計算跨中反拱值-扣除自重影響后預應力產生的上拱度-計算殘余徐變拱度值。

4 施工中的影響

在施工過程中影響橋面施工質量的因素很多，比如混凝土的水泥、骨料的性能、混凝土水灰比的大小、混凝土振搗密實程度、橋梁澆筑的先后順序、橋梁預應力張拉控制等。 本文從以下幾點來重點介紹：

1）混凝土材料以及組分的影響。 混凝土本身的收縮徐變會對橋梁預拱度產生河大的影響，故在進行混凝土設計時應采用彈性模量較高的骨料，若混凝土粗骨料偏低，會直接致使梁混凝土彈模比偏小，底板和腹板上的壓縮量偏大。 在混凝土設計時，應降低水灰比的大小，降低混凝土水的用量，但可以加入減水劑改善其流動性。

2）混凝土的澆注順序和混凝土振搗的影響。 混凝土澆筑應分批澆筑，比如先澆筑底板、腹板。 最后澆筑頂板。 從梁一端往另一端全斷面澆筑。 振搗應采用插入式振搗器振搗，振搗時應快插慢拔，插入深度一般為30cm。 每一處振完后應徐徐提出振動棒， 每一振動部位必須振到混凝土停止下沉，不再冒氣泡，表面呈現平坦、泛漿。 這時混凝土才振搗密實。 振動棒應垂直點振，不得平拉，不得采用振動棒推趕混凝土。 點振移動間距不應超過振動棒作用半徑的1.5 倍。

3）混凝土抹面。 抹面由專人專隊負責，混凝土澆筑完成后，再進行一次復核測量，調整標高誤差。 抹面要達到平整、無凹陷或凸起。 有的需要做橋面工程，這就應該在抹面混凝土初凝之后，用工具對混凝土面進行拉毛，以便于后期工序的施工。

4）混凝土養護。 混凝土在澆筑完成之后應及時對混凝土進行養護，對于橋梁這種大體積混凝土結構，需要計算混凝土水化熱的大小，根據各個部位釋放出來的熱量來制定養護方案。 一般來說，一天需要對橋梁隱形兩次灑水養護，有條件還可以進行蒸汽養護。 并且需要隨時檢測混凝土收縮量的大小以及混凝土裂縫發展情況。

5）預應力管道的影響。 預應力管道的定位一定要按照設計的位置安裝。 否則會引起嚴重的預應力損失。 造成橋梁的預拱度減少。

6）張拉的影響。 在進行預應力張拉時，堅決避免超張拉現象。

5 總結

預應力是現在橋梁結構尤其是大跨度橋梁的主要受力部分。 預應力混凝土梁是一種外形簡潔美觀，造價經濟合理的結構形式。 預拱度是影響為使梁體線形的主要因素。 預拱度留設不適當不但會造成橋梁外觀的瑕疵，嚴重時會影響整個橋梁的受力體系，減低橋梁的安全性能。 故預應力混凝土結構的預拱度需要引起我們的重視。 本文從預拱度計算和施工中因素等方面對預拱度控制進行簡單的介紹，以達到保障現澆梁安全性能以及現澆箱梁梁底及梁面線性和高程質量合格的目的，為后續的為以后的施工提供一定的參考依據。

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