市政橋梁工程中后張法預應力施工技術探析

陳明明 （合肥工大工程試驗檢測有限責任公司，安徽 合肥 230009）

0 前言

近年來，隨著市政建設速度的加快，橋梁工程的數(shù)量逐漸增多。為確保橋梁質量達標，延長其使用壽命，后張法預應力施工技術出現(xiàn)，并被應用到了工程實踐的過程中，取得了良好的效果。可見，在社會對市政橋梁工程施工質量要求不斷提高的今天，有必要對后張法預應力施工技術的應用方法進行總結，為技術的推廣應用奠定基礎。

1 工程概況

本工程為市政橋梁工程，道路紅線寬度12m，全線單跨16m簡支橋梁一座。本橋梁樁號為K0+038，板梁標準跨徑16m，梁的長度、高度，分別為16.0m及0.8m，板寬為1.3m，懸臂為0.5m。根據(jù)設計要求，橋梁預應力張拉前，混凝土強度需達到設計強度的85%以上，方可確保施工質量達標。為達到設計要求，本工程考慮采用16m預應力空心板進行施工。工程中所應用的預應力筋，標準強度為1860MPa，應力為0.75。為改善施工效果，本工程考慮對后張法預應力施工技術進行應用，為工程提供指導。

2 后張法預應力施工技術原理及工藝

后張法預應力施工，為橋梁施工的主要方法之一，要求首先制作構件或結構，當混凝土達到一定強度時，張拉預應力筋，最終完成施工。采用后張法施工，無需應用臺座設備，施工具有較強的靈活性。后張法預應力施工工藝應用的過程中，應首先制作留有預應力筋孔道的梁體，繼而等待混凝土達到一定強度后，植入預應力筋，后張拉，予以錨固，并進行孔道壓漿，澆筑梁端部分混凝土，最終結束施工。張法預應力施工技術應用的過程中，鋼絲的下料長度，是決定施工效果的主要因素之一。施工人員可采用以下公式，對鋼絲下料長度進行計算：

L=L0+L1

上述公式中，L0代表孔道長度，L1代表固定端與張拉端鋼絲長度。

3 市政橋梁工程中后張法預應力施工技術的應用方法與效果

3.1 施工技術的應用方法

3.1.1 預應力鋼材的選擇

為提高工程的施工質量，合理選擇預應力鋼材是關鍵。鋼材購買完成后，應給予抽樣檢查。檢查結果表明質量合格者，方可入場。入場后的鋼材，需存放于倉庫中，倉庫需防雨，且通風良好[1]。鋼材不得放置于地面，離地高度應＞20mm。預應力筋施工所用的鋼絞線，應具有松弛度低、強度高的特點。鋼絞線的表面，不得存在污漬，以免影響工程的施工效果。為確保鋼絞線質量達標，施工人員同樣應對其進行抽檢。抽檢時，應重點對其抗拉強度、彈性模量、松弛率等指標進行觀察。存在一項不合格，則全盤報廢。

3.1.2 錨固體系與波紋管

本工程施工所用的錨固體系，由錨板、螺旋筋等部分構成。錨固體系入場時，需進行驗收。驗收合格后，方可允許入場。檢查期間，錨固的硬度指標應予以重復檢驗，避免參數(shù)出現(xiàn)誤差。選擇波紋管的過程中，確保其彎曲半徑、荷載等指標無異常是關鍵[2]。本工程施工所用波紋管，最小彎曲半徑應為30mm。確保上述參數(shù)達標，可避免波紋管于彎曲的過程中被損壞。工程所用波紋管，軸向拉力應達到2500N。波紋管抗集中荷載應至少為1000N，以將變形量控制在0.18d以內，確保工程質量質量達標。

3.1.3 鋪筋施工

工程施工期間，施工人員需首先采用鋼筋將支架固定，繼而給予綁扎。工程所用波紋管，應以“U型”為主。鋪設前，應首先檢查波紋管，判斷有無截斷、膠帶纏繞等現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象，需立即處理。鋪管的過程，應自一端開始進行，使空心管穿入空心板。此后，兩端需采用膠帶封裹。埋件安裝時，應首先采用鐵絲對波紋管以及支架筋進行固定。錨具排列的過程中，應考慮預應力筋的設計特點。穿鋼絞線的過程，應與鋪管的過程一同進行。灌漿孔設計時，施工人員可于波紋管上開25mm小孔，覆蓋海綿，后連接硬塑料管，便于灌漿。

3.1.4 混凝土澆筑

為提高工程的施工質量，對混凝土澆筑質量進行控制較為重要。本工程于澆筑前，對波紋管破損情況進行了檢查，未發(fā)現(xiàn)存在破損。混凝土澆筑的過程中，振搗過程應避免對波紋管造成影響，以免導致波紋管表面受損，導致漏漿問題發(fā)生。為提高施工質量，混凝土必須搗實。鋼筋密集的區(qū)域，應重點給予重視。通常情況下，振搗所用的振動棒，包括4cm及2cm兩種規(guī)格。如工程無法應用4cm規(guī)格的振動棒，則應改為應用2cm規(guī)格的設備進行補插振搗。混凝土振搗結束后，施工人員應重點對其進行養(yǎng)護，避免混凝土因水分蒸發(fā)而發(fā)生裂縫等病害。

3.1.5 預應力筋張拉參數(shù)計算

為提高預應力筋張拉質量，應首先對相應參數(shù)進行計算[3]。預應力筋張拉力計算公式如下：

Pp=P×[1-e-（kx+μφ）]/kx+μφ

上述公式中，Pp代表平均張拉力，O代表張拉力，x代表孔道長度，φ代表孔道切線夾角，k與μ為常數(shù)。本工程中，張拉流程表如下：

預應力筋張拉流程參數(shù)

預應力筋張拉流程參數(shù)確定后，施工人員需將上述數(shù)據(jù)應用到施工過程中，以之為基礎，完成預應力筋張拉工作。

3.1.6 預應力筋張拉方法

預應力筋張拉的過程，是在應用張拉機械的基礎上，使機械作用于預應力筋之上，使預應力筋作用于空心板上，最終建立起預應力的過程。施工期間，應謹慎操作，確保參數(shù)無異常，方可保證施工質量達標。張拉前，施工人員應按照混凝土強度報告，對混凝土強度參數(shù)進行控制。此后，應拆除斷模，清理埋件面的水泥漿，后妥善安裝錨板，準備張拉。張拉期間，施工人員應搭設工作平臺，平臺周圍需做好安全措施，確保施工安全。本工程預應力張拉所應用的方法，以雙控法為主。采用上述方法施工，可滿足工程對施工質量的需求。

3.1.7 孔道灌漿與錨具封裹

本工程中，孔道灌漿與錨具封裹的方法如下：①灌漿前，施工人員應首先確定水灰比，繼而對灌漿孔進行清理，并對泌水孔進行控制。水泥漿攪拌的地點，應位于施工現(xiàn)場附近，以便于使用。②預應力鋼材施工的過程中，預應力筋張拉完成后，需及早灌漿。③壓漿時，應自一端向另一端開始。本工程制漿過程中所用的材料，以普通硅酸鹽水泥為主。為達到抗裂的目的，可將IM-3型高效增強劑加入至漿液中，改善防滲以及防裂性能，改善施工效果。錨具封裹的過程中，施工人員應對外露的鋼絞線進行保護，不得存在外力撞擊。

3.2 施工技術的應用效果

為評估后張法預應力施工技術在市政橋梁施工中的應用效果，本工程于施工完成后，對施工效果進行了觀察。結果顯示，本工程施工質量達標。工程驗收期間，未見任何質量問題。橋梁投入使用1年后，工程再次對橋梁質量進行檢驗，未見裂縫等病害發(fā)生。本工程預計工期為1年，實際施工時間較預計時間縮短了2個月。表明，后張法預應力施工技術的應用，可縮短市政橋梁工程的工期。

4 結論

綜上所述，本工程采用后張法預應力施工技術進行市政橋梁施工，不僅縮短了工期，且提高了施工質量，取得了滿意的效果。未來，各市政橋梁工程可參考本工程的經驗，妥善選擇鋼材及波紋管，在此基礎上，加強對鋪筋、混凝土澆筑、預應力筋張拉、孔道灌漿與錨具封裹等施工過程的重視，為橋梁使用壽命的延長提供保證。