后張法預應力混凝土橋梁施工技術分析

曹明雄、羅藝陽、凌環宇

（1.浙江交工金筑交通建設有限公司，浙江杭州310051；2.浙江交工集團股份有限公司第五分公司，浙江杭州310051）

0 引言

橋梁工程的施工建造不僅與地區的交通運輸工作密切相關，對于地區的經濟發展也具有重要影響，要切實提高橋梁工程建設施工質量，還需加快對后張法預應力混凝土技術等新型施工工藝的引入與應用，推動地區橋梁建設事業的高質量發展。

1 后張法施工技術概述

現代化橋梁工程的施工建造多涉及對預應力混凝土構件的應用，在荷載施加到預應力混凝土構件前，應用高強鋼筋對其予以預壓處理，產生一定大小的應力，有利于強化橋梁結構的承載能力，防止構件在前期使用過程中出現開裂現象，這便是后張拉法預應力混凝土技術的應用原理。經過技術工藝的創新發展，應力的預施加方法逐漸分為兩種類型：一是后張法，二是先張法，將以后張法施工技術為核心進行主要論述。

預應力混凝土是指預先向混凝土施加適宜大小的荷載力，然后對其進行張拉，與此同時使用錨具有效地錨固混凝土構架的端部與預應力鋼筋，借助錨具即可將混凝土構件上的預應力傳遞到預應力筋上，再向預留孔內注漿，構成以混凝土構件和預應力筋為主的整體。后張法混凝土是指首先澆筑混凝土，待其強度不低于設計強度的75%后，根據圖紙設計的位置將預應力筋穿入孔道內，再對其進行張拉，形成完整的混凝土構件。實踐證明，無論是在制作工藝上，還是在實際使用過程中，預應力混凝土技術都具有明顯優勢。在橋梁工程建設施工中，盡管傳統混凝土的抗壓能力可以滿足要求，但抗彎拉的能力不足。預應力混凝土技術有效地彌補了這一不足，使得傳統混凝土抗彎拉強度低的問題和弱點得到有效處理和彌補。對于強度要求高、結構彎拉跨度大的橋梁工程而言，預應力混凝土技術具有更為顯著的作用優勢[1]。

2 后張法預應力混凝土橋梁施工技術關鍵點

作為橋梁工程項目施工中的關鍵環節，預應力混凝土施工的質量成效對整個橋梁的安全性、受力和穩定性具有決定性作用。將后張法預應力混凝土技術應用到實際施工中，主要涵蓋以下施工環節要點。

2.1 綁扎鋼筋

在現場施工中，若有波紋管阻擋或其他影響因素，則應采取針對性的措施對此類鋼筋予以妥善處理，確保鋼筋的綁扎作業過程有效的避讓波紋管。如果難以在施工場地內進行處理，則應聯系設計人員，協商處理，保證鋼筋綁扎作業得以正常進行。施工人員在進行綁扎施工時，應重點關注張拉端與錨固端上的加強筋，避免出現漏綁或其他問題，防止混凝土發生崩裂。不得混用錨具，應確保其一一對應、穩定安裝。完成鋼筋綁扎并進行焊接作業的環節內，需采取有效措施保護波紋管，防止其受到灼傷、燒穿等損害[2]。

2.2 安裝波紋管

以施工設計方案為基準，對波紋管的具體安裝位置加以確定，接下來加固處理U 形鋼筋，防止其受到后續澆筑施工或其他作業環節的影響，出現移位現象。對于所選用的波紋管的材料、直徑大小等基本參數，需要結合實際施工中所用的鋼絞線的數量規模來確定。例如，若是選擇將金屬波紋管應用到橋梁施工中，則需精準控制直線段方向上管的安裝間距，通常情況下，以≤1m 為宜。對于曲線段，則應控制安裝的相鄰管道間的間隔距離≤0.5m。為了達到保護安裝波紋管的效果，應使用大一型號的波紋管安裝在鋼筋的接頭部分。若是缺少滿足這一要求的波紋管材料，則可以沿著縱向剖開波紋管，再與另一端包扎到一起，利用纏繞膠帶的方式緊密全面地包圍鋼筋頭。這種處理方式不僅適用于波紋管的安裝施工中，還可以用于處理現場施工中孔洞的位置、處理燒損部位等。要保證波紋管連接的嚴密性與穩固性，施工人員在安裝波紋管時需伸入喇叭管內一定長度。

2.3 下料鋼絞線

橋梁工程鋼絞線下料施工環節中，可以引入對砂輪鋸、切斷機等機械設備的使用，對鋼絞線加以切斷處理，在此環節施工過程中應盡量避免對電焊處理方式方法的使用。對于下料長度的把握與控制，應以設計長度加工作長度為基準，經由準確無誤的計算，確定最終的下料長度。在實際計算過程中，施工人員除了需要綜合考慮結構的臺座大小、孔道長度以及千斤頂的長度，還應將錨夾具厚度、張拉伸長值以及彈性回縮等多方面影響因素納入考慮范圍內。選擇適宜可行的鋼絞線的打開方式，以由內圈到外圈的順序進行抽線，防止在現場操作過程中出現線圈松散的問題。

2.4 穿束

現階段，橋梁工程預應力混凝土施工中主要涉及兩種穿束形式的使用，一是先穿法，是在混凝土澆筑施工前進行穿束作業；二是指后穿法，即在完成澆筑混凝土的施工環節后進行傳輸。近年來，傳統的人工穿束作業形式不斷改變，在逐漸創新生產穿線器等專業設備的發展進程中，機械作業逐步替代了人工作業，一方面大幅度提高穿束施工效率與精準性，另一方面也使得原本依賴的勞動力得到解放。在適用范圍與應用成效上，先穿法與后穿法之間存在很大差異，例如，若選擇使用先穿法的作業形式，則先前安裝的波紋管很可能被穿束的鋼絞線所刺穿，在這種情況下完成穿束施工后，工作人員需要進行全面檢查。若選用后穿法的穿束方式，則管道被混凝土澆筑堵塞的概率相對較大，使得鋼絞線被損傷，因此需要重點做好事前的檢查工作。總結以往的現場施工實踐經驗分析可知，要最大限度內降低施工風險，應優先考慮先穿法的穿束形式。

2.5 安裝錨墊板

安裝固定端的錨墊板，可以參照圖1 的安裝圖，其中有若干注漿口存在于錨墊板的表面上。

圖1 固定端錨墊板安裝示意圖

2.6 澆筑混凝土

在澆筑混凝土的施工階段，需重點做好對錨墊、波紋管的保護處理，防止澆筑混凝土的施工過程中直接碰撞、損壞波紋管。此外，為了達到理想的澆筑施工質量成效，施工人員需要充分振搗混凝土，與此同時，重點振搗處理固定側、張拉側的混凝土，最大程度地防止混凝土內形成麻面與蜂窩。實施澆筑操作的過程中，還應加強規范施工，防止內部有順沿錨墊板表層、孔道而進入的漿液。混凝土澆筑施工完成后，施工人員需認真全面地檢查孔道，在混凝土完全凝固之前，可以通過輕輕拉動鋼絞線的形式，對澆筑情況予以必要性的檢查。若是在檢查過程中發現漿液存在堵塞孔道的問題或風險，則應借助于高壓水，對堵塞管道予以沖洗處理，保證混凝土澆筑施工的實效性。

2.7 張拉預應力

實施張拉作業前，需要對混凝土強度的實際情況進行檢查，確定其滿足標準要求后，再進行預應力張拉。正式組織開展張拉作業前，施工人員需全面拆除梁側模與板底模，主要目的是避免預應力受到模板帶來的限制作用。若孔道內部及張拉側存在泛漿及其他雜質，應予以徹底清除，確保千斤頂的起吊高度與張拉端孔道位置高度保持在同一水平上。預應力張拉的施工階段內，要求預先做好錨具的設置工作，從指定的孔洞處穿入鋼絞線，并使其于端頭的凹槽部分得以緊密貼合。在每根鋼絞線都套上卡片后，再將其向孔洞的內部逐一塞入。然后是安裝工具錨板、千斤頂等主要部件，待卡片、工具錨在千斤頂的外部設置好后，即可進行頂錨操作，同時將卡片緩慢塞緊即可。

在預應力筋張拉的全過程施工中，需采用雙控制的控制形式，科學把控伸長量的大小與張拉應力大小。需始終保持伸長量偏差在+6%～-6%的范圍內，橋梁工程后張法預應力混凝土施工中的張拉程序如表1所示。由于張拉作業的危險性較高，因此在現場施工過程中，不得正面站人，避免突然斷裂的鋼絞線危及施工人員的人身安全。若是在同一時間內兩側同時進行張拉，需保證兩側保持同樣的控制狀態。

表1 后張法預應力張拉程序

2.8 孔道壓漿

完成張拉和檢查工作后，施工人員需要在短時間內地孔道予以壓漿處理，一般以不超過48h 為宜。在漿液的拌制方面，需選用質量達標的壓漿料，確保壓漿施工后泥漿材料可以充滿整個孔道，且飽滿度達到規定標準，避免因飽滿度不足，孔道內有孔洞出現，進而在后續施工中出現泥漿收縮等現象。此外，合理控制壓力大小，也是這一施工環節的關鍵所在。若孔道屬于曲線、水平類孔道，則應控制壓漿壓力大小≥0.5MPa，且≤0.7MPa。若孔道屬于超長型孔道，則需控制最大的壓漿壓力在1.0MPa 以內。檢測管道內壓漿充盈度的主要方法是：

從孔道一端開始，直至孔道的另一端，壓漿材料充盈，同時排氣孔位置處能夠排出與標準規定流動度一致的水泥漿。關閉出漿孔后，應維持3～5min 左右的穩壓期，這一過程中壓漿壓力需≥0.5MPa。若在實際施工中通過實時監控發現孔道壓漿存在問題，則應在第一時間內停止灌漿，對引發問題現象的主要因素和具體原因進行分析，妥善處理好干擾因素后再繼續灌入壓漿材料。

為了確保橋梁工程預應力混凝土施工的安全性與有效性，在正式進行壓漿作業前，施工人員可以適當地全面沖洗、潤濕孔道，使得孔道保持良好的通暢性，為后續壓漿作業的順利進行提供便利條件。當壓漿孔道的出口處冒出的泥漿的稠度與進口處大體相同時，則可以結束壓漿作業，在全過程施工中不得有施工人員站立在端頭及周邊位置處，防止出現安全事故問題。

2.9 封錨

完成孔道壓漿施工工作后，施工人員需根據設計方案的規定要求，及時有效地封閉保護錨固段，與此同時采取相應的防腐處理措施。若實際施工中難以在短時間內對錨固段予以封閉處理，則可以采用適宜的方式方法進行防銹處理，然后在正式封錨前鑿毛處理梁段位置處的混凝土。

在封錨作業環節內，使用的混凝土材料應具備與梁體相同的強度水平，完善鋼筋網澆筑的設置，參照設計施工方案，合理把控封錨后梁的長度大小，以達到理想的施工效果。

3 結語

將后張拉法預應力混凝土施工技術應用到橋梁工程施工中，關鍵在于全面了解和掌握技術操作要點，嚴格遵守標準化的作業流程，規范現場施工操作，從根本上提升橋梁工程整體建設質量。