后張法預應力混凝土T梁施工技術分析

陶江洪

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后張法預應力混凝土T梁施工技術分析

陶江洪

（四川川交路橋有限責任公司 四川廣漢 618300）

在混凝土簡支梁橋具有較大的跨徑以及跨度時，通常情況下，橋梁的承力結構和構件主要采用預應力混凝土梁。在我國橋梁建筑中，有后張法和先張法兩種預應力混凝土梁。通常情況下，如果橋梁具有較大的跨徑，則一般均使用后張法的相關施工工藝，例如新店子特大橋、牟家林大橋等施工工程的橋梁主體結構都采用了這種施工工藝。本文主要針對預應力T梁預制構件的施工技術進行分析，首先闡述了其優缺點，接著詳細針對后張法施工工藝的施工技術進行分析，最后對后張法預應力混凝土施工的各項技術質量要求進行分析。

后張法；預應力混凝土；施工技術

1.引言

在后張法的相關施工工藝中，必須待混凝土相關承力構件的強度大于或等于混凝土強度設計等級的85%，且混凝土齡期不小于7d，方可進行混凝土預應力張拉。在進行預應力張拉的工作前，必須首先完成梁內制束工作、預留孔道工作、穿束工作、制錨工作和張拉機具設備的準備工作。在生產混凝土預應力T梁的過程中，由于后張法需要先進行混凝土的澆筑，當養護至達到設計強度等級后，再進行混凝土張拉工作，其特點決定了在施工過程中大型生產和張拉T梁臺座的必要性，從而便于在實際橋梁的施工地點進行大型構件以及重型構件的制作和安裝，所以后張法預應力混凝土T梁的施工技術和工藝越來越多的應用在當前的橋梁建筑工程中。

2. 預應力混凝土結構的優缺點

2.1預應力混凝土結構優點

其優點主要有以下幾方面：具有較大的結構剛度、具有較好的抗裂性、具有較高的耐久性、具有較小的撓度、具有較好的抗疲勞性能、具有較強的抗剪能力以及具有較輕的結構自重，同時還具有較好的資源節約效果，通常情況下可以節約百分之三十到五十的鋼材，還能夠降低橋梁建設結構自重的百分之二十到百分之三十，這種資源的節約以及自重的降低在大跨度承重結構中的體現更加明顯。相比于鋼筋混凝土構件，預應力構件具有較高的抗剪承載力，這個特點最主要的體現在于，預應力縱向鋼絞線能夠約束和錨栓住混凝土，從而能夠有效的避免預應力構件出現裂縫。

相比于現澆橋梁，預制預應力構件能夠達到集中工廠化生產、標準化生產，能夠節約橋梁建設生產資源，能夠縮短橋梁建設工期，從而節約橋梁建設成本。

2.2預應力混凝土結構缺點

預應力混凝土結構的缺點也是十分明顯的，其中最突出的體現在于，這種工藝需要更高要求的施工機械設備，施工過程中具有較多的工序，在設計過程中需要考慮的方面多，環節復雜，計算復雜。

預應力混凝土構件預制的開工費用大，對預制構件數量少的橋梁施工成本不利。

3. 后張法預應力混凝土T梁施工技術分析

3.1施工流程

首先是綁扎梁肋鋼筋（預埋支座鋼板），安裝預應力鋼束正彎矩波紋管管道，安裝側模，然后安裝預應力T梁翼板鋼筋(澆筑混凝土前，必須檢查預埋件：橋面系、伸縮縫、護欄及相關附屬構件)。

施工工藝流程圖（見下圖）

3.2錨墊板以及預應力孔道的設置

在進行混凝土的梁體澆筑工作前，要在預先的設計位置，采用鋼筋定位、安裝波紋管，澆筑混凝土前插入襯芯管，待混凝土澆筑完成后，抽拔襯芯管，形成預應力孔道。

3.3穿束操作

在進行穿束工作前，對于孔道內的積水、廢棄物以及污物等，可以采用空壓機吹風的方法來進行清除，從而保證孔道內的干凈整潔和暢通。通常情況下，穿束工作可以直接采用人工穿束，也可借助機械穿束。

3.4預應力筋張拉

預制T梁預應力鋼束必須待混凝土強度達到混凝土強度設計等級的85%后，且混凝土齡期不小于7天，方可張拉。張拉工作采用雙控，均應滿足設計規范要求，即設計張拉應力（F=0.75 fp*A*n）和張拉伸長量(L=l100%+l20%-2*l10%)。

40m預制T梁力筋張拉順序為N1→N2→N5→N3→N4，25m預制T梁力筋張拉順序為N1→N3→N2錨下控制應力為0.75fp。為防止預制T梁上拱過大，存梁期宜控制1～3個月。（預應力編號見下圖）

存梁期密切注意梁的累計上拱值，若超出計算的30%，應采取相應措施進行控制。

圖2（a）25T梁編號

圖2（b）40T梁編號

材料指標：采用低松弛高強度預壓力鋼絞線，應符合ASTMA4167-97規定，單根鋼絞線直徑φS=15.24mm,面積A=140 mm2標準強度Fk=1860MPa，彈性模量Es=1.95×105MPa

鋼絞線及錨夾具有出廠合格證，運至現場后，工地建立臨時鋼絞線、錨具庫房，設專人看管，通過試驗（按規范要求分批進行）合格后方可使用。鋼鉸線的盤重大、盤卷小、彈力大、為了防止在下料過程中鋼鉸線紊亂并彈出傷人，事先制作一個簡易的鐵籠，下料時，將鋼鉸線盤卷放在鐵籠內，從盤卷中央逐步抽出，以確保安全。

鋼絞線下料用砂輪切割機切割，下墊方木或彩條布，不得將鋼絞線直接接觸地面，以免生銹，也不得在砼地面上生拉硬拽，磨傷鋼絞線。鋼絞線長度應嚴格按照圖紙計算長度尺寸下料，梳理順直，編匝成束，避免有纏絞等現象，采用人工穿入孔道，并保證下料切口齊平，線頭不散。

下料長度L按下式計算：

τ料=孔道設計長度+2×千斤頂長度+2×工具錨組件+2×工作錨板+2×5cm

3.5錨固操作

當澆筑混凝土的張拉工作完成，并且張拉到相應的規定位置時，要將送油油路截止閥松開，同時在預應力筋回縮的影響下，張拉活塞會回程若干毫米，要保證預應力筋的錨固工作和效果。完成上述工作后將回油油路截止閥關閉，及時向回程油缸內進行送油工作，這時要保證活塞回程時慢慢回底。進而按順序依次取下夾片、錨板、千斤頂以及限位板。

3.6壓漿操作

壓漿過程中最主要的器械就是壓漿機，也就是壓漿泵以及拌合機。采用循環壓漿方法，將水泥、壓漿劑、水按水膠比為0.27攪拌成漿液或者直接采用壓漿料，水膠比仍為0.27使用壓漿機將水泥漿壓入孔道，保證從一端孔道到另一端孔道的所有區域內都充滿水泥漿，除此之外，還要使水泥漿不會在凝結前出現漏掉的現象。要想滿足上述條件，就必須在設置連接帶閥壓漿嘴的排氣孔以及接口，通常情況下接口以及排氣孔要設置在兩端錨具上，或者是錨具附近的預制粱上。

為了使得水泥漿具有充分的流動性，可以在水泥漿中摻加鋁粉或者專用塑化劑。使用鋁粉能夠促進水泥漿的膨脹，當水泥漿凝固時，會使得其膨脹效果略微大于收縮的效果，從而保證孔道內部沒有殘留的區域，保證孔道內充滿水泥漿。在進行壓漿工作前，報保證孔道內的濕潤以及潔凈，對于積水和殘留物，可以采用吹風機進行清除。壓漿過程中，要使壓漿液從孔道的一端均勻地流入梁體，在這個過程中，另一端的孔道排氣孔處會有相應的空氣排出，一直持續到壓漿工作完成，保壓幾分鐘，再將壓漿口以及出漿口的閥門關閉。

3.7封錨操作

在張拉工作后，壓漿工作前，必須截除預應力筋露于錨頭外的部分。在壓漿工作完成后，要清洗干凈錨具以及錨具周圍，并且要進行鑿毛工作。除此之外，還要進行封錨混凝土的澆筑工作以及鋼筋網的設置。

在這個過程中，必須要保證封錨的混凝土嚴格按照最初規劃設計的強度來進行施工，通常情況下，封錨混凝土的強度應同等于預制混凝土構件的混凝土的強度。在施工中，必須要對梁體的長度以及封端混凝土進行嚴格控制。

4.后張法預應力混凝土施工質量要求

4.1要保證壓漿孔的普遍性，使得所有管道內都具有相應的壓漿孔，通常情況下，還要將排氣孔設置在管道的最高點，在最高點設排氣孔及需要時在最低點設排水孔。在施工過程中，排水管、排氣管以及壓漿管的材料通常都選為最小內徑為20mm的標準管，如果沒有符合條件的標準管，也可以使用適宜的塑性管。管道之間的連接處，相應的扣件應該選用塑料結構扣件或金屬結構扣件，其長度要足夠長，要保證能夠從管道內延伸至結構外。

4.2 要先對構件進行整體細致的檢驗，保證構件的質量符合施工標準和設計、規范要求，外觀符合設計。同樣，要保證張拉時，構件具有合乎標準和要求的混凝土強度，如果未做明確的規定和要求，應該高于最初設計強度的85%。除此之外，還要保證預應力筋按照設計張拉順序進行張拉，如果設計中沒有明確涉及，應該按照分階段、分批次的方法來進行預應力筋的張拉。

4.3在進行壓漿工作的過程中，對于豎向孔道以及曲線孔道，要從孔道的最低點來進行水泥漿的壓入，泌水和排氣要通過最高點處的排氣孔進行。壓漿過程要保持均勻和緩慢，嚴禁壓漿過程出現中斷現象，對于最高點處的排氣孔，要一一的進行開放和關閉操作，保持孔道內的全時段暢通和潔凈。較為臨近的孔道以及較為集中的孔道，要提前進行連續的壓漿工作，如果不能保證這些孔道壓漿工作的提前完成，則較后進行壓漿的孔道在壓漿前，要用水進行沖洗，保證孔道的通暢和潔凈。

4.4通過實驗證明，對于摻加較小泌水率外加劑的水泥漿，一次壓漿工作就能使得孔道內達到飽滿狀態。對于沒有摻外加劑的水泥漿，則需要進行二次壓漿，首次和二次壓漿之間的時間間隔最好為三十到四十五分鐘。在壓漿的整個過程中以及壓漿工作完成后的兩天內，要保證混凝土結構的溫度不能太低，最佳為五十度左右。如果外界氣溫過低，應該立即采取相應的保溫措施。如果施工時氣溫高于三十五度，則應該將壓漿工作放于夜間進行。

5.結束語

隨著我國經濟迅速發展的需要和“十三五規劃”的要求，我國對于現代化橋梁建設的需求進一步擴大。基于高負荷、大跨度的橋梁迅速發展和預應力混凝土構件的優點，使得后張法預應力混凝土T梁技術有了更加廣闊的應用空間。當前，這種施工工藝能夠給公路、鐵路橋梁建設帶來重大的技術支持以及質量保證。進一步發展后張法預應力混凝土T梁的施工工藝，能夠大大促進我國橋梁事業的發展，為我國盡快實現“十三五規劃”的交通網奠定堅實的基礎。

[1]黃海梁.后張法預應力T梁施工技術要點及注意事項J].工業技術，2014（3）：34-35

[2]宋敏翔.淺析后張法預應力混凝土T梁技術要點[J].科技資訊，2014（31）：67-68

陶江洪 男 （1989-09） 本科 助理工程師 主要從事高速公路施工管理工作。

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