橋梁工程后張法預應力預制梁板施工質量控制研究

姚鵬飛

摘 要：國家經濟發展加速的同時，人們的生活質量也得到了改善，這種改變是多方面的，從日常吃穿用度到工作出行，都在點滴間彰顯著國家的繁榮，對國家基礎建設的完善與改進更是顯而易見的。曾經的道路橋梁多采用木質、石質等材料作為主體，其結構穩定性與材料安全性都在一定程度上較為欠缺，而現如今道路橋梁則多由混凝土制成，其無論在各項性能還是工藝上都比過去的更加可靠，同時人們在使用過程中更加的注重其質量安全，因為橋梁工程的施工質量直接關系到后期車輛行車與行人通行的安全。在目前的橋梁施工技術中，后張法預應力施工的相關技術應用較為廣泛，它的使用不僅可以大幅度的節約材料，并且可以保證橋梁的承重強度等指標達到相應要求。本文將就此工藝深度探討，以后張法為基礎的預應力預制梁板施工時控制質量的有效措施。

關鍵詞：橋梁工程；后張法；預制梁板；施工質量控制

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）20-0100-03

基礎設施的建設一直以來都是影響到人們生存的根本問題，好的基建在給人們帶來便利的同時，也可以給社會帶來更多的機遇與突破，促進社會的進一步發展。我國對于基礎設施的建設，在新的時期下融入了更多的先進技術，使其在各方面性能上得到提升，例如在橋梁的施工技法上，現今多會采用后張法進行橋梁主體構件的施工，后張法多運用于工程中預應力混凝土后張和預應力液壓張拉施工當中，并因其良好的穩定性和耐久性、高強度、高耐腐等特點得到了更多人的認可。

1 后張法概況

1.1 概述及分類

后張法在我國的使用起始于上世紀的五十年代，早期多應用在預應力鋼弦混凝土枕木上，后來逐步的應用于更多的工程當中。其首先需要進行構件的預制，并提前在構件中按預應力筋的布置計劃預留下合適的孔道，等到構件達到一定強度后（此強度一般不應低于設計強度標準值的百分之七十五），再將預應力筋穿入進行拉張，利用相應器具將預應力筋錨固在構件的兩端，這種構件頂端傳來的預張拉力會在混凝土中進行傳導，并使混凝土具有預應力，從而達到將混凝土構件與預應力筋完美契合的目的。

后張法有兩種，一種是有粘結預應力混凝土，另一種是無粘結預應力混凝土。有粘結預應力混凝土是混凝土與預應力筋直接接觸并形成契合整體，它通過對鋼筋進行錨固來抑制其收縮回彈，從而使得構件獲得預壓應力，但由于混凝土因為其粘結力使得預應力筋的拉應力也降低了，因此應盡可能的減少其粘結作用的出現。無粘結預應力混凝土則不用預留鋼筋的位置，可以直接放置鋼筋，因為它是通過在鋼筋表面涂上瀝青等潤滑防腐材料使得預應力筋與構件不產生粘結力，從而有效的增強了預壓應力，減少了相應成本，其多適用于跨度較大的曲線配筋梁體。

1.2 特點

后張法具有許多其特有的特性，在施工中使用后張法穩定性更好，在灌漿時不容易分層和沉淀，有助于穩定的流體形成；使用此技術后的構件的強度較高，具有良好的早期強度與后期強度，并且可以盡早的達到預期的混凝土強度標準值；在施工過程中其漿體不會產生收縮或是膨脹問題，并可以充滿整個孔道，以此使得孔道具有良好的粘結能力，此外其耐久性也較好，漿體在硬化之后有著優越的抗凍抗融能力；此方法的適用條件約束較小，在冬季的低溫環境或是夏季的高溫炎熱狀態都可以正常的進行施工。

2 預應力混凝土橋梁的優勢

2.1 剛度較大

混凝土的剛度變化是從其開始凝結工作時就已經進行了，就一般混凝土橋梁的結構特性來看，其在正常使用時，在受拉區域就已經出現了裂縫，并在后期繼續帶著裂縫工作，因此會很大程度上破壞其剛度。預應力混凝土橋梁則是通過張拉產生的預應壓力，使得橋梁本身不產生預應拉力，從而保證了結構不會開裂，確保橋梁的剛度符合相關規定。

2.2 抗裂性與耐久性較好

因為混凝土橋梁的預應力，可以在很大程度上避免或是降低混凝土內部結構在早期出現開裂等情況的發生，其剛度較大，穩定性較好，因此其抗裂性能也更好。同時，因為混凝土結構的裂縫等破損情況的減少，使得橋梁結構內部的鋼筋銹蝕情況減少，從根本上保證了橋梁的整體性能與質量，有利于其使用效能的進一步延長，提升了橋梁的耐久性。

3 后張法預應力施工前質量控制

3.1 支架施工

（1）支架的搭設。在進行支架的搭設時需要進行常規的測量與放線，可以先對中心軸線進行確定，之后進行支架搭建范圍內的槽鋼覆蓋鋪設，并使其保證鋪設平整，符合相關設計要求，具有較高的精密度。將支架進行搭設時，要保證支架的豎桿每根之間的間距保持在6公分之內，并且向上搭建時，每層的間距應為12公分或是6公分，以此保證支架結構的穩定。

（2）支架的預壓。在進行支架的預壓時，選用的是普通沙袋和一些重物，將所需重物放置好之后，再在地面按照縱軸間距5厘米上下，憑借已知的高程控制點在模板確定好觀測點。隨后進行相應的地面沉降觀測與檢驗，并根據觀察所得數值情況去計算模板應有的頂拱度。對于橋梁的支架壓頂，現在多采用水袋進行預壓的模式，其操作過程大致為：先要將水袋在需要預壓的的地方攤開鋪置，并使得相關的出水閘門在水袋的端頭較低位置布置，這樣可以保證水流的流向始終朝下，在下方的底層模板露出以后就可以將閥門關上，然后利用高壓水泵將水體通過用來連接的水管閥門灌入到水袋之中，以此達到將所有空氣排出的目的，最后再進行注水就可以。使用這一方法，需要花費大概三到五天的時間，若是其他形式結構的橋梁支架搭設，則需要對于支架狀態進行觀測與必要測量，例如對于滿堂支架施工時就可能要花費20天時間才能完成此階段工作，確定支架承載能力已達標[1]。

3.2 模板施工

首先進行底膜的施工制作，在進行作業之前，需要先對制作場地范圍的地面進行清理，并且要根據制作場地的現實狀態對地面進行碾壓，之后可以使用碎石進行打底，以此來保證場地的平整并具備要求的密實度，最終達到避免因場地不均勻沉降塌落或是地面有異物不平整等問題造成底膜制作出現瑕疵。其次要按照對于工程的實際要求，在底層模板制作臺底部配置鋼筋，以此確保模板的剛度強度達標。在制作過程中要使用水準儀進行測平與相應的校正，保證四腳支架部位的標高都在同一水平，保證模板平整符合規定。

側模板和端模板一般都是統一制式制造的鋼模板，在用時要對模板進行嚴格的查驗，觀察其是否光潔平整，以此來確保模板的表面不會出現銹蝕和麻面，使得混凝土的表面更平整美觀，在后期將模板全套拼裝完成后，還要檢查它的密封性與順直與否等相應其他檢驗指標，確保其質量達到工程所規定的標準和要求。若是在工程中使用了橡膠芯模時，需現行進行充氣檢測，保證模不會出現漏氣情況，并后續觀測其內部氣壓變化，確保其穩定性合格相應指標。

3.3 鋼筋加工與放置

在鋼筋的加工過程中，要嚴格確保其精度，以免對于后期施工安裝帶來麻煩。鋼筋的下料需要進行清晰的技術交底，在之后需要讓技術部門再次進行技術核查，才能進行下一步的加工作業，在產出成品后，需要定期進行抽樣檢測，保證其焊接加工與各項技術性能指標符合要求，并對于加工場地進行必要的巡查。鋼筋的安裝與放置是先將用鋼筋扎成的鋼筋骨架進行吊裝與定位，再將預制模板進行組裝。此過程應注意下列問題：

（1）在進行鋼筋骨架的安裝之前，需要對照規范對于其實際的尺寸與變截面進行測量檢驗，保證其尺寸符合要求與規定，對于單個的鋼筋尺寸與相互之間的距離都要按照圖紙規定來設置，避免因尺寸偏差影響施工進程；在鋼筋骨架的吊裝時，要提前在支座上進行放樣檢測，確定變截面板頭等的具體位置，保證鋼筋骨架與其相連接的順暢度，其次需要注意確定好鋼筋的吊裝點，保證在吊裝過程中始終維持平衡，避免因外力作用對鋼筋造成損壞，在吊裝體積較大的鋼筋骨架時，要在鋼筋下加入內襯避免刮蹭并增大接觸面積，使用剪力撐進行加固來防止因下沉重量太大，造成鋼筋的形變。

（2）模板的預應力通道可以使用波紋管進行塑造，在施工時首先應進行精準定位，可以利用在波紋管定位的下部將直筋與箍筋直接進行焊接的方式，來對于高度進行控制，用U型鋼與直筋焊接的方式對水平位置進行定點，施工中一般選取的為5.5公分與7公分內徑的波紋管，為避免波紋管在焊接過程中受到損壞，可在鋼筋定位焊接后再放入波紋管[2]。

4 后張法預應力施工過程中的質量控制

4.1 張拉施工

橋梁的后張法預應力施工是要在混凝土澆筑的設計強度標準值達到百分之八十以上才可以進行的，在開始張拉作業之前，需要對于場地的雜物進行必要清理，將錨墊板孔之中與喇叭管中殘留的混凝土殘渣等進行清除，并仔細清理鋼絞線上粘附的混凝土殘渣與泥漿，之后要在錨板錐孔內涂抹潤滑，再進行后續的安裝工作。

若是錨圈錐孔與夾片之間有異物存在，就有可能會出現滑絲問題，這個問題也有可能是因為預應力筋與千斤頂卡盤內存有污垢引、錨具本身就存在硬度不均衡有破損形變等質量問題引起的，但不管起因是如何，都會造成施工安全質量出現問題。為了有效地避免滑絲問題的出現，需要好的應對辦法。首先可以通過將卸荷支座支撐在錨具的上面，然后使用千斤頂拉張滑絲鋼絞線，最終可以將滑絲夾片成功取出并加以替換，繼而使張拉工作繼續。若是滑絲現象較嚴重或是鋼絞線遭到了損壞，就需要卸掉錨具中鋼絞線全部的荷載，再進行重新張拉[3]。

在梁板感受到預應力的作用時，被施加預應力的部位其混凝土會因預應力的作用而出現軸向的變形，或是彈性形變等改變其狀態的情況，因此為了避免或減小其軸向形變或彈性形變造成混凝土結構不穩甚至出現裂縫的情況，需要在進行模板的張拉之前，將對梁軸向收縮起到抑制作用的梁側部模板進行拆除，之后要通過對于坡度的較小幅度變化，來進行預應力梁板底座變截面部位的鋼底膜作業，為防止橋梁的支座在施工中出現變形或是產生局部的裂縫，最終影響橋體整體質量，需要用泡沫塑料板施工的模式對此問題加以解決。

4.2 對于相關儀器設備的檢查

在進行后張法預應力施工時，會用到很多的儀器設備，例如千斤頂及其油壓表等，在此施工中要對于油壓表的讀數和鋼絞線的伸長量同步進行掌控，以油壓表的讀數為基準，鋼絞線的伸長量為輔助數值進行相應的檢驗，為保證油壓表的正常運作，保證讀數精準，應按照規定一個月進行一次例行校核。千斤頂的校核應配合其壓力表進行，保證張拉力與壓力形成穩定的關系曲線，當其使用時間超過一個月或是張拉超過兩百次后就要及時進行校核。

4.3 張拉順序

在進行張拉作業時要遵循一定的操作流程與順序，按照規定應先進性縱向張拉再進行橫向張拉，先彎束再直束，先長束后短束，以此來保證張拉施工合理。張拉的大體過程可分為，先進行噸位百分之十左右的張拉，并詳細地記錄其初始值與初始伸長值，然后再張拉噸位的全部，并再次進行張拉伸長值的記錄，在張拉整體維持三分鐘的荷載之后退出千斤頂，進行必要的滑絲測試。對比記錄結果，要保證其伸長量與理論伸長值的誤差小于百分之六，在做滑絲斷絲測試時，也要保證不出現整根鋼絞線全被扯斷的狀況[4]。

5 后續工序的質量控制

5.1 孔道壓漿

對于孔道的壓漿，其意義重大，它是整個后張法預應力預制梁板施工的重要步驟，直接決定著工程的質量與品質。其中壓漿的次數應該根據工程現場的實際情況來確定，并注重對于壓漿時間的掌控，一般的間隔時間需要保證注入的水泥砂漿在充分沁水的同時又未達到初步凝結，此時間段一般需要30分鐘。在進行孔道壓漿時，應保證壓漿以正確順序來進行，即為先下后上，孔道壓漿的施工需要在張拉施工結束后的24小時之內進行[5]。在采用多次的孔道壓漿作業時，需要在首次注漿之后，再等30分鐘再將位于兩側的排氣孔木塞卸下，在首次注漿段的旁邊再進行下一次的注漿，待其排氣孔中有水泥漿流出后，再將另一端用木塞封堵，穩定一段時間之后關掉截止閥門。在壓漿的過程中，要確保所有的鋼筋都注漿到位，不能出現縫隙，對于孔道壓漿作業的重視，就是對于整個橋梁工程質量的重視，只有有效的控制其施工操作與成品質量，才能使得橋梁的安全性得到提高。

5.2 封住錨端

在上述的孔道壓漿作業結束之后，要將錨段封住，結合施工現場情況，合理的控制好封錨端所需的混凝土強度。在進行此工序之前，要先清除掉梁板端頭的各種雜物與殘留，并將端頭鑿毛再進行鋼筋網的綁扎，然后再將混凝土澆筑在需要封錨的端頭上。在澆筑之后應嚴密掌控封錨之后的梁體，若是有部分錨具需要長期裸露在外，則需做好后期的除銹防銹工作，不裸露的部分則要保證其在封錨混凝土的包裹下處在密封狀態，且設置好保護層的厚度，并進行后續的養護工作。

6 結語

國家基建建設事業的發展是國家賴以生存發展的基石，其重要性不言而喻，現如今的橋梁建設項目在探究并掌握了優秀的施工技術的同時，也應將關注點多投向于施工過程的質量控制，例如對于材料品質的檢測，對于施工成果的有效監督與驗收，這些在保證工程有序高質量的進行的同時，也更好地促進了基建產業的良性發展，從而維護了人們的人身安全與切身利益。在進行質量控制時，應重視人這個因素對于整個項目的影響，確保監督與管理的切實落實與進行，可以大大的提高項目的安全與質量水平，造福于更多的人民。

參考文獻

[1]馬亮.淺談橋梁工程中后張法預應力梁板施工的質量控制[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2017，（06）：163-164.

[2]郭澤剛.淺談橋梁工程中后張法預應力預制梁板施工的質量控制[J].公路交通科技（應用技術版），2013，9（01）：175-177.

[3]彭榮貴.橋梁工程后張法預應力施工技術分析[J].價值工程，2018，37（11）：104-106.

[4]趙玉寶.橋梁工程施工中后張法預應力施工技術的應用及其質量控制研究[J].四川水泥，2017，（06）：269-270.

[5]尉立基.后張法預應力施工技術在橋梁工程中的應用[J].交通世界，2017，（10）：100-101.