后張法預應力混凝土I型梁施工工藝的應用研究

劉洋 和寒露

摘 要：隨著馬來西亞基礎設施投資的加大，尤其是市政路橋領域，后張法預應力混凝土施工是目前預應力施工中的常用工藝手段。本文以馬來西亞泛婆羅洲大道第9、10合同標段內后張法預應力混凝土“I”型梁施工位背景，簡述了在I型梁施工中，為了保障其施工質量，要做好相關施工流程的工藝和技術控制，做好各個工藝環節的技術準備。針對I型梁的截面特點，要考慮其本身容易發生側向變形的特點，做好施工方面的技術控制。

關鍵詞：馬來西亞;后張法預應力混凝土I型梁;施工工藝;控制措施

1 前言

在我國提出“一帶一路”共同發展的戰略背景下，中馬兩國關系正處于歷史最高水平。近年來，隨著馬來西亞基礎設施投資的加大，尤其是市政路橋領域，越來越多的國有建筑企業進入到馬來西亞市場。由于當地管理水平和技術裝備落后，這對橋梁施工存在著嚴重的制約。

后張法預應力混凝土技術在I型梁施工中的運用，具有較多的應用優勢。一方面I型梁能夠減輕自重，部分受到截面尺寸限制的工程也能良好的運用。另一方面，通過后張法預應力施加的工藝，能夠提升梁體的整體性能，具有良好的應用價值。因此，應積極將國內后張法預應力混凝土施工經驗與當地技術標準相結合，建設符合馬來西亞橋梁施工特色的后張法預應力混凝土I型梁。

2 工程概況

馬來西亞泛婆羅洲大道合同標段內共有大、小橋梁9座。其中10標1座39跨互通立交橋梁，全長1.7Km（包括兩端引道長度225.6m+150m）;9標線路范圍內共有8座橋梁，分別是Bridge?over?Batang?Tatau、Bridge?over?Sg.Sebemban、Bridge?over?Sg.Setiam等，累計45跨。所有橋梁上部結構除Bridge?over?Batang?Tatau有3跨現澆連續梁外，其余均為后張法預應力混凝土簡支“I”梁，共計674榀，其中TYPE16梁154榀、TYPE25梁98榀、TYPE30梁69榀、TYPE31梁262榀、TYPE35梁73榀、TYPE40梁18榀，計劃預制工期18個月，實際施工基本按計劃實施。

3 “I”型梁預制場建設

本項目梁場規劃占地約3萬m²，合理進行功能分區。場內設置鋼筋存放及加工區、制梁區、存梁區、辦公生活區等四大功能區。

按照合同工期和后期“I”梁架設順序，結合制梁設備配置狀況、設計要求、生產速度、制梁工序等因素確定制梁臺座數量。

制梁臺座數量至少應滿足N1=η×T1（個）

式中：N1---梁場最少制梁臺座數量（個），取為整數;

η---梁場一天計劃預制“I”梁的數量（榀/d）;

T1---預制每榀“I”梁占用單個制梁臺座時間（個·d/榀）。

項目部通過工效分析，取η=2（榀/d），T1=11（個·d/榀）;

故制梁臺座數量：

N1=η×T1=2×11=22（個）

根據各種梁型數量所占比例，設置TYPE16梁臺座4個，TYPE25梁臺座4個，TYPE30梁臺座3個，TYPE31梁臺座5個，TYPE35梁臺座4個，TYPE40梁臺座2個。具體分布詳見圖2-1。

4 后張法預應力混凝土I型梁施工工藝

4.1 鋼筋工程

鋼筋下料之前要充分檢查鋼筋的規格、質量、型號、尺寸是否符合既定設計圖紙的要求。在鋼筋綁扎施工的過程中，要遵循必要的規范設計要求，比如不同直徑的鋼筋焊接要保障其軸線在同一個平面上;受拉鋼筋不可進行綁扎連接;鋼筋彎起點的位置與鋼筋連接位置的距離要符合規范要求;鋼筋的橫向連接距離不得小于鋼筋直徑，橫向連接的長度一般不小于20cm;鋼筋工程要在穩定可靠的平臺上制作，確保鋼筋能夠具備可靠的制作環境條件等等。

4.2 安裝波紋管、鋼絞線

波紋管的安裝位置允許偏差不得超過4mm，將其固定牢固，用于定位用的鋼筋其間距不得超過0.8m，特殊位置適當加密。管道安裝要平順，錨墊板與管道軸向垂直，塑料灌漿管放在錨固、跨中以及凹陷的位置，管道確保內部無異物之后要進行必要的封堵，防治污染管道。預應力管道不得進行焊接作業，周圍焊接作業進行時要對波紋管采取保護措施。

4.3 模板安裝

模板材料選擇要保障其在使用中具備良好的力學穩定性能，模板應該平直，無明顯的裂紋、空洞、斷裂等缺陷。模板的拼接要嚴密，防治澆筑中的漏漿現象發生。澆筑施工之前要做好模板的清潔工作，模板表面進行必要的潤濕，但是不得有積水，模板要均勻的涂刷有效的隔離劑，保障在構件脫模階段能夠快速有效的完成相關施工工作，同時不會損害模板，能夠保障模板再次使用，確保模板具有重復利用的可能性。模板需要配合有效的支撐體系，為模板在澆筑以及養護硬化階段中提供穩定的荷載支撐。模板的設計和施工方案要便于高效的與混凝土構件分離，易于拆卸。

4.4 混凝土施工

為保證混凝土的拌合質量以及配合比等性能，預應力施工采用的混凝土全部采用商混，混凝土施工澆筑之前，進行徹底的隱蔽工程檢查，同時對商混也要進行必要的入場檢測，比如坍落度試驗等。澆筑完成之后要進行充分的振搗，保證混凝土結構體不存在各種質量缺陷，振搗時間一般為混凝土表面不出現氣泡、不再下降、開始呈現浮漿為止。

4.5 預應力張拉及孔道壓漿

作為后張法施工的關鍵環節，預應力張拉要做好必要的技術方案準備，檢查好張拉設備能夠具備張拉的能力，張拉要按照科學的工藝要求施加預應力，張拉預應力的順序一般是按照：先張拉中間部分后張拉上下兩側部分，對稱進行，防治在張拉過程中出現斷筋現象。在張拉開展的過程中，做好油壓以及伸長率的記錄工作。

4.6 封錨

固定好封錨端的模板，防治模板的不良移動造成施工缺陷。封錨位置的鋼筋彎曲要在張拉壓漿工序完成之后進行，完全之后避免了與端頭模板的位置沖突，同時能夠保障預應力施工質量，用于封錨的混凝土應該提高一級，封錨材料的強度值一般不少于40MPa，要將封錨位置混凝土充分振搗，全部施工完成之后，進行科學有效的混凝土養護，養護時間符合規范要求，一般不少于7d。

5 后張法預應力混凝土I型梁施工工藝的具體應用

5.1 I型梁結構分析

在具體的實際應用中，后張法預應力混凝土I型梁受到預應力的作用影響，其在抵消上部結構以及自身重力后可能還會受到上撓趨勢的影響，導致其在部分位置出現脫離底板的情況，因此在設計層面就要做好其拱度的計算，一般采用貝葉斯方法，準確估計相關參數。另一方面，因為受到I型梁本身的截面特點影響，其上部翼緣與T型梁相比較窄，T型梁依靠上部翼緣優勢，能夠獲得較大的側向剛度，I型梁顯然沒有這種結構優勢，較小的翼緣截面尺寸，導致I型梁最終的長細比會比較大，抵抗側彎的能力較弱，所以在I型梁的受力過程中，很容易發生側面失穩的現象。

5.2 具體應用分析

根據工程實踐得到的結果，I型梁結構在承受拉力作用不會發生失穩破壞現象，無外力作用，僅僅是內部預應力的作用就導致I型梁失穩破壞的可能性不存在但是梁體存在側向變形的趨勢。當梁體的波紋管道內徑較大時，預應力鋼絞線不能與波紋管之間存在較大的空隙。主梁受到荷載作用后，出現側向變形，導致鋼絞線與管道內壁出現接觸，造成向心恢復力的存在，此時大多數I型梁結構不再繼續發生側向變形。因此側向變形是因為存在較大的波紋管空間，預應力鋼絞線的位置偏離導致的;當鋼絞線的張拉偏差較大時，更加導致了側向變形的發展。因此在施工中要采取較為合理的張拉管道，考慮后張法施工中預應力筋與管道的空隙影響，在張拉過程中嚴格控制張拉精度，確保預應力筋張拉不發生較大的偏差，防治側向變形的不良發展。

6 結語

后張預應力梁具有跨越能力大、施工方便、結構簡單、能大規模集中預制或工廠化生產等優點，可廣泛用于橋梁施工，特別是城市橋梁和高等級公路建設。后張法預應力混凝土技術在I型梁施工中關鍵就是要做好相關工藝技術環節的控制，全面提升其在工程應用中的質量和安全。在后張法施工的過程中，要抓住關鍵的施工工藝技術，確保施工過程能夠始終保障I型梁具備良好的力學性能和質量，在構件的應用過程中能夠始終發揮出良好的功能作用，保障整個結構體在長期的使用過程中安全、穩定、可靠。

參考文獻：

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