分析后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用

余齊錦

【摘 要】近年來，后張法在當(dāng)前橋梁施工中的使用范圍逐漸擴大，并且成為影響橋梁建筑水平的關(guān)鍵因素。后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)具有延長橋梁使用時間、強化橋梁承載力、剛度大等諸多優(yōu)勢，因此在橋梁工程建設(shè)當(dāng)中得到了普遍的認(rèn)可與推崇，特別是在重荷載結(jié)構(gòu)及大跨度等結(jié)構(gòu)中被大量應(yīng)用。文章結(jié)合工程案例，對預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理與特點、后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的施工工藝、后張法預(yù)應(yīng)力在混凝土橋梁施工技術(shù)中的具體應(yīng)用展開研究，旨在推動橋梁施工技術(shù)的快速發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】后張法預(yù)應(yīng)力;混凝土橋梁;施工技術(shù);應(yīng)用

【中圖分類號】TU73 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）01-0066-03

0 引言

近年來，我國高等級公路的建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴大，不僅推動了交通技術(shù)的快速發(fā)展，還在很大程度上促使我國路橋建設(shè)邁入高速發(fā)展階段。但是，與一些發(fā)達(dá)國家的高速公路建設(shè)水平相比，我國公路橋梁建設(shè)水平還有待提升[1]。為了緊跟時代發(fā)展的腳步，一定要充分利用各種新型技術(shù)和設(shè)備，爭取讓我國路橋建設(shè)質(zhì)量上升到一個新的高度。因此，針對后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用進行探討具有一定的實踐意義。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土基本原理與特點

1.1 基本原理

對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進行分析可知，該技術(shù)必須在施工的前期階段針對以下幾個方面做好準(zhǔn)備工作并施加一定的壓力：一是混凝土;二是施工材料構(gòu)件，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建一種人為的應(yīng)力狀態(tài)。針對這種應(yīng)力狀態(tài)，需要依據(jù)實際狀況予以明確，施加壓力的終極目標(biāo)是為了從源頭上降低發(fā)生混凝土開裂的概率，延長建筑結(jié)構(gòu)的使用時間。與鋼筋材料進行詳細(xì)對比可知：常規(guī)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要比預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強度低且極限應(yīng)變能力不強。顯然，構(gòu)件基于正常運用荷載的狀態(tài)下，鋼筋的應(yīng)變能力也會比混凝土的受拉極限應(yīng)變值大很多，所以此時鋼筋內(nèi)的應(yīng)力變小，就會增大出現(xiàn)裂縫的概率。為了避免構(gòu)件裂縫及變形的延伸對橋梁安全性帶來不利的影響，可以借助以下幾種方法提高構(gòu)件的自身重量：一是增加構(gòu)件截面尺寸;二是增加配筋率等[2]。隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，由高強鋼筋及高強混凝土構(gòu)筑的結(jié)構(gòu)可以彌補一般混凝土存在的缺陷，并已經(jīng)在橋梁施工當(dāng)中得到了普遍的認(rèn)可與推崇。預(yù)應(yīng)力混凝土不僅可以降低裂縫發(fā)生的概率，還能讓構(gòu)件的強度得到進一步強化。在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中靈活運用高強度材料也可以促使其作用得到充分的發(fā)揮，最大限度地避免構(gòu)件發(fā)生裂縫現(xiàn)象，進而不斷提升結(jié)構(gòu)的耐久性與可靠性。

1.2 特點

（1）鋼筋強度得到提升。在具體施工過程中，一般混凝土結(jié)構(gòu)在受拉區(qū)易產(chǎn)生相應(yīng)的拉裂縫。從混凝土構(gòu)件的角度來看，這種裂縫會逐漸降低混凝土構(gòu)件的強度，而預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在常規(guī)工作期間，因為混凝土中存在預(yù)拉應(yīng)力，所以不會形成拉應(yīng)力，此時混凝土也很少會產(chǎn)生裂縫，使構(gòu)件的剛度得到進一步的保證。

（2）增強結(jié)構(gòu)的耐久性及抗裂性?；炷两Y(jié)構(gòu)容易受到預(yù)應(yīng)力作用的干擾，這也是導(dǎo)致構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的根本原因，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件具有持續(xù)強化抗裂性的優(yōu)勢，其抗腐蝕性能也比較優(yōu)越，能延長構(gòu)件的使用時間。

（3）降低自身重量。從客觀的角度來看，該結(jié)構(gòu)主要以高強度的材料為主，構(gòu)件的截面尺寸要比傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)少很多，所以基于同樣截面狀態(tài)下也會讓構(gòu)件的跨越性得到進一步的提升。

2 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工工藝

結(jié)合相關(guān)實踐與調(diào)查可知，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工工藝步驟較多，在應(yīng)用該技術(shù)期間，應(yīng)當(dāng)重視以下幾點：第一，應(yīng)當(dāng)將施工重點放在張拉方式的明確方面。通常，會先從構(gòu)建的兩側(cè)進行預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)。結(jié)合施工方法與天氣情況的不同，也可以采用單側(cè)張拉的方法作業(yè)，此時需要結(jié)合計算書與設(shè)計圖加以明確。同時，為了進一步確保預(yù)應(yīng)力分布的平穩(wěn)性，就要科學(xué)、合理地把控好張拉方向。第二，明確張拉次序。相關(guān)工作者在施工期間，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合計算書與設(shè)計圖的具體內(nèi)容對張拉次序進行明確。第三，選擇最適宜的張拉設(shè)備。相關(guān)工作者應(yīng)當(dāng)在結(jié)合張拉力大小與構(gòu)件特征的基礎(chǔ)上選擇與之匹配的張拉設(shè)備，其中涵蓋以下幾點：一是壓力表規(guī)格;二是張拉設(shè)備行程;三是盾衛(wèi)等。當(dāng)明確張拉設(shè)備后，應(yīng)當(dāng)進行全面、細(xì)致的檢查，還要重視對張拉力油壓表讀數(shù)的檢查，為施工質(zhì)量的提高打下扎實的基礎(chǔ)。第四，檢查模板支架。我們都知道在預(yù)應(yīng)力不斷加壓的狀態(tài)下，很容易導(dǎo)致混凝土材料發(fā)生變形的現(xiàn)象，并且在值軸偏心下放鋼束期間會形成與之相匹配的撓曲。因此，相關(guān)工作者在張拉期間要熟練掌握好彈性變形量與方向，并在此基礎(chǔ)上對有關(guān)區(qū)域進行全面、細(xì)致的檢查。

3 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 工程概況

該工程位于某城市中心地帶，橋跨布置分為是2×26 m、3×29 m、4×25 m、2×21.8 m、3×30 m，其中12.99 m寬箱梁橫斷面屬于單箱雙室，斜腹板。對該工程進行分析可知，8.99 m的寬箱梁橫斷面屬于單箱單室，斜腹板。梁高1.7 m，箱梁翼緣板長2.0 m，主要將混凝土連續(xù)箱梁整體現(xiàn)澆設(shè)計作為主要設(shè)計方向。

3.2 后張法技術(shù)措施

3.2.1 鋼筋工程

通常情況下，當(dāng)鋼筋到達(dá)指定地方后，只有在通過反復(fù)試驗達(dá)標(biāo)后，才可以投入施工當(dāng)中，同時在下料的前期階段需要提前做好調(diào)直除銹處理，確保其表面始終處于干凈整潔的狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格依據(jù)圖紙內(nèi)容進行加工，確保彎鉤質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3.2.2 模板工程

針對該工程模板來說，它主要以鋼模為主，目的是為了確保混凝土具備相應(yīng)的性能，在模板接縫部位放入一定規(guī)格的海綿與膠皮條，可以降低漏漿現(xiàn)象的發(fā)生概率。此外，要對模板做好支撐，通過對支架的可靠性拼裝，確保結(jié)構(gòu)尺寸符合各項要求，處理結(jié)束以后還要對模板進行認(rèn)真細(xì)致的檢測，只有檢測達(dá)標(biāo)，才可進入下一個施工步驟。

3.2.3 鉆孔樁施工

在施工場地進行鋼筋骨架的加工時，相關(guān)人員在放置骨架的時候要對孔壁加大管控力度，從而降低碰撞次數(shù)，倘若在下放期間出現(xiàn)問題，那么就要在第一時間查明問題的原因，并采取有效的解決措施減少強行插入現(xiàn)象。相關(guān)工作者在對鋼筋骨架進行放置的過程中，除了要想辦法確保其頂面標(biāo)高與底面達(dá)標(biāo)之外，還要將誤差控制在不大于5 cm的范圍內(nèi)。相關(guān)工作者借助導(dǎo)管法對混凝土進行澆筑的時候，應(yīng)當(dāng)確保導(dǎo)管結(jié)構(gòu)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，在使用導(dǎo)管的前期階段需要進行以下試驗：一是承壓試驗;二是水密試驗;三是接頭抗拉試驗。當(dāng)?shù)谝淮螌炷吝M行澆筑的過程中，應(yīng)當(dāng)在充分結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上對導(dǎo)管下口及孔底之間的距離進行科學(xué)的控制，導(dǎo)管進入混凝土后要高于1 m。在開展灌注作業(yè)的時候，相關(guān)工作者應(yīng)當(dāng)想辦法確保灌注施工持續(xù)地進行，借助探測錘實現(xiàn)對混凝土面的科學(xué)檢測，還要采取針對性的手段確保導(dǎo)管埋深保持在3 m的范圍內(nèi)。當(dāng)混凝土澆筑到與骨架底部相距1 m的高度時，操作者應(yīng)當(dāng)想辦法增加澆筑時間，旨在減少骨架出現(xiàn)上浮的現(xiàn)象[3]。如果當(dāng)混凝土澆筑到骨架的4 m時，要在最短的時間內(nèi)將導(dǎo)管提起，目的是為了防止導(dǎo)管越陷越深，對導(dǎo)管進行拆除期間禁止停留時間過長。

3.2.4 墩臺柱施工

在施工前，要重視鋼模設(shè)計工作，借助起吊設(shè)備將其吊裝到相應(yīng)的地方，采用螺母將各段連接在一起，同時在接頭處墊入一定厚度的皮墊或海綿，周圍做好撐拉處理，還要采取掛線的方式做好矯正測量，使其垂直度達(dá)標(biāo)。無論是針對模板工程還是鋼筋工程，只有達(dá)標(biāo)后才能進行混凝土澆筑施工。在混凝土澆筑這一施工環(huán)節(jié)中，需要采取專門的設(shè)備將混凝土運輸?shù)街付ǖ牡胤?，然后分別澆筑到位。在澆筑期間，相關(guān)工作者要確?；炷撩婧痛驳撞恐g的差距不大于2 m，旨在減少離析情況。在實際澆筑施工時，要全面、細(xì)致地檢查混凝土材料的坍落度;為了最大限度地減少漏振等現(xiàn)象，相關(guān)工作者應(yīng)當(dāng)不間斷地進行澆筑，倘若由于特殊情況必須停止?jié)仓敲磻?yīng)當(dāng)確保停留時間不大于上層混凝土材料的重塑時間與凝固時間。當(dāng)澆筑作業(yè)完畢之后，要以最快的速度做好以下幾項工作：一是做好養(yǎng)護工作;二是做好灑水工作。只有這樣，才能有效地減少水化熱水分散失的情況。

3.2.5 箱梁施工

在實際加工期間，相關(guān)工作者通常借助以下材料制作與之相匹配的箱梁腹板外側(cè)與底模：一是角模，二是竹膠板;采用適當(dāng)規(guī)格的木模制作出相應(yīng)的箱梁頂端和腹板內(nèi)側(cè)。結(jié)合相關(guān)實踐與調(diào)查可知，施工人員在對箱梁混凝土進行澆筑期間，倘若沒有科學(xué)地把控好施工技術(shù)，那么必然會出現(xiàn)構(gòu)件變形的情況。所以，本文結(jié)合工程實踐經(jīng)驗給出如下建議：在對箱梁混凝土進行澆筑期間，需要按照以下步驟依次進行。第一步，對腹板承托處進行澆筑。第二步，對頂板混凝土進行澆筑。直到箱梁混凝土強度達(dá)標(biāo)后方可采取組合的手段對底模板做好拼接工作，同時要在其上面安裝與之相匹配的鋼板，這樣做的目的是為了充分保障箱梁結(jié)構(gòu)的整體性能處于達(dá)標(biāo)狀態(tài)。混凝土材料采用攪拌的方式，輸送泵入模，并在此基礎(chǔ)上采取科學(xué)的澆筑方法，因為梁體通常較高，所以此時應(yīng)當(dāng)以水平分層、斜向分段的澆筑方式為主，繼而從源頭上把控好混凝土的坍落度。施工中，可以借助以下幾種手段對梁體混凝土進行振搗：一種是側(cè)模振動;另一種是插入式振搗工法。在實際振搗期間，相關(guān)工作者應(yīng)當(dāng)依據(jù)項目的實際狀況配置與之匹配的側(cè)模振搗器，提升振搗水平。

3.3 竣工驗收

工程施工期間，應(yīng)當(dāng)確保伸長量經(jīng)過校核控制，張拉伸長率需要結(jié)合±6%的要求加以控制。當(dāng)該工程施工結(jié)束后，還要對預(yù)應(yīng)力筋的檢查環(huán)節(jié)有足夠的重視。表1是后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁竣工驗收單。

對表1中的結(jié)果進行分析可以得到以下信息：一是張拉伸長率是±4%，達(dá)標(biāo)。二是鋼絲斷絲及滑脫的數(shù)量大概占總比例的1%，達(dá)標(biāo)。三是鋼束斷面沒有大于鋼絲總數(shù)的1%，滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在具體施工期間，因為施工工藝及技術(shù)控制合理，所以每一個環(huán)節(jié)中均沒有出現(xiàn)以下質(zhì)量問題：一是堵管;二是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)腐蝕等。所以，該工程的施工質(zhì)量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語

預(yù)應(yīng)力混凝土施工期間，不可避免地會出現(xiàn)出各種各樣的質(zhì)量問題，或是受到各種因素的干擾，導(dǎo)致施工中裂縫的出現(xiàn)，縮短構(gòu)建的使用壽命，增大安全事故發(fā)生概率，而借助張法預(yù)應(yīng)力可以妥善處理上述難題[4]，這種施工技術(shù)屬于一種全新的施工技術(shù)，不僅可以降低結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫的概率，還能讓橋梁的延伸能力和承載性能得到進一步增強，對提升橋梁質(zhì)量具有重要的作用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]李康.探析后張法預(yù)應(yīng)力砼橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（34）：672.

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[3]蘇明生.解析后張法預(yù)應(yīng)力砼橋梁施工技術(shù)應(yīng)用[J].四川水泥，2017（10）：42，308.

[4]趙蓓蕾.后張法預(yù)應(yīng)力砼橋梁施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].價值工程，2017，36（5）：109-111.