后張法預應力混凝土橋梁施工技術的應用與實踐分析

周華東

（江西省公路工程有限責任公司，江西南昌 330000）

0 引言

對比傳統的混凝土結構來說，預應力混凝土不但可以提高結構的抗裂性和耐久性，同時也能提高結構的剛度，降低結構自重。在混凝土橋梁施工中，善用后張法預應力施工技術，利用機械張拉法對鋼筋進行張拉，并在混凝土橋梁施工中將鋼筋錨固好，讓混凝土結構出現壓應力，可以從根本上維護混凝土橋梁施工的質量，確保后續施工工作的順利進行。但是，在后張法預應力混凝土橋梁施工技術的應用過程中，會出現一些細節問題，比如施工準備不充分、混凝土灌注不達標等。為了對后張法預應力混凝土施工技術的應用效果進行優化，本文以橋梁工程為例，探究這一技術的應用情況和實踐優化路徑。

1 后張法預應力施工技術在橋梁工程中的應用情況

1.1 施工準備

以杭紹臺高鐵淑江特大橋主橋為例，探究后張法預應力施工技術在工程中的應用，據調查：大橋的49和50 號主墩采用鉆孔灌注樁基礎。地層混合淤泥、粉質黏土、人工堆積填土、粗砂、細砂以及粉土等，其承載強度低于650kPa，下浮基巖為凝灰巖，強度達到1000kPa[1]。在施工準備期間，要安裝支架，搭設模板。在加固地基時，要保障地基具備一定的承載力之后再搭設支架。支架搭設完畢之后，安裝相應的模板。模板安裝流程：先安裝底模，再安裝側模，最后安裝頂模，結合混凝土橋梁工程的實際情況，檢查模板施工質量。同時，施工人員也要預留出預拱度，并在模板底部設置沉降觀測點。

1.2 鋼筋綁扎和孔道安裝

橋梁構件制作最關鍵的工序即鋼筋綁扎。對于架立鋼筋和縱向受拉鋼筋綁扎順序有明確的規定，縱向受拉鋼筋優先級要低于架立鋼筋綁扎優先級，在具體施工期間，施工人員要嚴格按照以下標準來進行作業：施工人員在完成綁扎工序之后，應第一時間了解預應力筋所處的位置，從而實施鋼筋骨架標記工作，在完成標記工作之后，進一步固定定位筋，在綁扎固定筋之后要安裝孔道。在施工期間，施工人員要以保障預應力孔道順暢為核心目標，對照橋梁施工方案選擇適合的波紋管，為孔道安裝提供保障。特別要注意，根據橋梁工程的不同，應用的管道長度也有一定的區別，所以施工人員在安裝波紋管之前要了解管道的長度信息，并實施防漏漿處理措施，后將管道的接頭位置進行連接。與此同時，要多層包裹接頭部位，以此降低漏漿的發生概率，通過此種方式也能提高套管安裝的質量，施工人員在安裝波紋管之后，要檢查安裝的質量。混凝土橋梁工程對波紋管安裝的位置和質量有著精細的要求，通常情況下，要求波紋管位置距跨中不得超出4m，誤差不得超出3mm。如果安裝位置偏差較大，會影響波紋管的安裝質量。施工人員在檢查期間如發現質量問題，要第一時間解決，以保障混凝土澆筑作業的順利完成[2]，具體施工作業注意要點見表1。

表1 施工作業注意要點

在進行鋼絞線施工作業之前，要全面檢測鋼絞線的質量，在質量符合標準之后方可進行下一步施工。在施工期間容易出現鋼絞線纏繞和錯亂的現象，針對此，要參照規定的順序對鋼絲線和錨板孔進行編號。

1.3 灌注混凝土

拌和站統一拌和混凝土，利用罐車將混凝土運輸到施工現場。在混凝土灌注的過程中，要在漏斗下方設置砂袋，在灌注中，漏斗箱會持續存儲灌注的混凝土數量，當存儲數量足夠時會剪斷鐵絲，讓混凝土落下，混凝土會急速落到孔底裹住導管。施工人員要注意，在灌注混凝土時要事先保障其存儲量充足，以此提升混凝土澆筑的連續性，為保障后續樁基的施工質量奠定堅實的基礎。在灌注期間可以一邊提升導管一邊拆除上一節導管，保障混凝土的持續流動，還要合理控制導管拆除的時間，可參照混凝土的實際澆筑情況以及導管埋設的深度實施拆除作業。在此期間，施工人員要讓導管處于居中或垂直方向，以免導管傾斜影響鋼筋骨架。最后，要應用無破損法來檢測每一根成樁，待檢測質量合規后，方可進行下一工序的施工。如果檢測質量不達標，應及時進行修補和完善。在混凝土澆筑之后，要第一時間實施養護對策，在混凝土養護管理期間要保持其結構濕潤，可在混凝土表面噴灑適量的水，持續養護14d 以上。

1.4 預應力張拉

在進行預應力張拉施工期間，要結合預應力伸長量來確定張拉力的大小，在具體施工期間要應用1.4級油壓計量張拉力。施工步驟如下：0—初預應力—1.057（持荷2min)—1（錨固)。在具體施工期間要靈活把握張拉力的變化，設置相應的張拉力值，并依據實際情況，適當提升張拉力值。表2 是不同類型鋼材最大張拉應力。

表2 各種類型鋼材最大張拉應力

在施工期間，鋼材兩端的控制力要同步增加，使鋼絞線的伸長量保持一致。

1.5 孔道壓漿和封錨

參照橋梁的實際情況，選取42.5 水泥展開作業，在攪拌水泥期間要先添加適量的水，再添加水泥，攪拌時長至少為2min。在特定的時間內實施壓漿施工，同時要徹底清掃孔道，清理孔道雜物，為后續壓漿作業施工提供保障。在孔道壓漿施工期間要提高結構的密實度，并對照施工需求來明確鋼筋的張拉強度，以免出現數據誤差。在施工完成后，將梁體兩端的水泥沖洗干凈，在壓漿作業完成后三天要進行封錨作業。通常情況下，封錨長度值是以梁體長度和兩端封錨長度的和值為標準。針對曲線或水平的孔道，要將壓漿壓力控制在0.5～0.7MPa 之間；針對超長的孔道，要控制壓漿壓力不得超出1MPa；針對豎向的孔道要將壓漿壓力值控制在0.3～0.4MPa，在將出漿口關閉之后要保障壓漿充盈度處于＞0.5MPa 的穩壓期，控制穩壓時長為4～6min。在應用壓漿工藝上可以利用真空輔助手段，比如在孔道抽真空時，控制真空度為-0.06～-0.1MPa 之間，在孔道壓漿期間，要制作留取40mm×40mm×160mm 的試件，養護28d，檢查其抗壓強度，為后續質量評估提供依據。

2 保障橋梁施工質量的對策

為保障橋梁施工質量，在做到規范應用后張法預應力技術的基礎上，也要根據橋梁工程的實際情況，結合鉆孔灌注樁基施工技術，發揮各技術的彼此優勢，來保障施工質量，相關措施如下。

2.1 結合各項技術，發揮彼此優勢

可以在后張法預應力施工技術基礎上應用鉆孔灌注樁基施工技術，具體施工流程如下：

2.1.1 鉆孔

第一，明確鉆機鉆桿的位置，保障鉆機底座的穩定，施工人員不要隨意移動底座，檢驗鉆頭直徑，在保障鉆桿垂直的基礎上進行開鉆，施工人員在施工中，要保證成孔中心對準樁位中心。

第二，在工程項目周邊挖設泥漿池，并在池內側鋪設土工布，此舉可以避免地下水向泥漿池中滲漏。在造漿護壁上，要應用化學泥漿，也可以在鉆進作業期間添加黏土，并借助鉆頭經多次沖鉆來制成泥漿。同時，為保障成孔的效率和質量，要參照地層情況對泥漿性能作出調整，如果孔內深度越大，就要添加更多的泥漿，以此為護筒內部提供強有力的力學支撐，避免泥漿不足，支撐力不達標出現孔壁坍塌問題。

第三，鉆進成孔。施工人員在此期間要保障鉆頭對準樁位中心，加壓液壓裝置，并進行旋轉式鉆進。在進行鉆進作業中要保持速度均勻，在鉆進離護筒底部約3m 時可以加大落桿的力度，在源頭上提升鉆進速度，特別要注意的是，在鉆進期間要保持連續性，不得間斷。同時，施工人員不僅要觀察鉆機鉆頭工作情況，還要觀察地表沉降的變化趨勢，以免發生意外情況。在施工中還要觀察周邊土層的變化情況，要在變化處收集渣樣，分析土層信息，核對地質剖面圖，并將核對的數據記錄到鉆渣數據庫中，供施工人員參考。

第四，在該工程中應用旋挖鉆施工技術，借助試樁，提升施工質量和效率，保障樁基的質量完好、性能優良，在主墩鉆孔樁部分應用旋挖鉆施工技術，根據地層強度，引進全截面的截齒鉆頭，在施工中一次成孔。然而，市面上可以一次成孔，且能滿足孔深140m 以上的鉆機設備不多，因此，在該項目中應用兩種鉆機來進行鉆進作業，分別是徐工XR400D 和XR550D 鉆機，在作業中進行接力鉆進成孔，在上部100m 范圍內應用第一種鉆機設備，在100m 以下范圍應用第二種鉆機設備。同時，在施工中借助鈉基土泥漿護壁，應用濕法施工技術。經檢查符合標準后，進行清孔作業，應用一臺空壓機和一臺泥漿分離機，在400mm 導管內注入C50水下混凝土，利用超聲波儀器對樁基進行檢查，結果為I 類樁，統計施工數據，成孔效果為2.9d/孔。

2.1.2 成孔與清孔

在進行鉆進作業期間，施工人員要對地層變化情況作出分析，找出存在的問題，一旦發現異常情況，要作出記錄并實施改善措施。在成孔深度符合設計深度要求時，要及時清孔，并檢查成孔質量，檢查內容為孔位中心、孔深和傾斜度等[3]。

2.1.3 制作和安裝鋼筋籠

施工人員要檢查入場的鋼筋材料，保證材料符合標準再允許投放。綁扎和焊接是鋼筋的連接方式，要焊接全部主筋和加強箍筋，此舉可以顯著提升鋼筋籠的剛度。在制作鋼筋籠時，要參照施工設計長度進行分段制作，應用拖車來進行運輸，應用汽車吊來進行吊裝，在進行吊裝作業時，可以借助焊接的方式連接各段鋼筋。因前臺大橋的樁基都屬于深樁基，所以要在全部的樁基內埋設聲測管，同時，要控制聲測管的壁厚和內徑，一般情況下，壁厚不超出3mm，內徑要大于4cm。為避免鋼筋籠的彎曲變形，要在兩點吊放鋼筋籠。先在鋼筋籠上焊接耳筋，再進行鋼筋籠的下放，通過此種方式來提升混凝土保護層的厚度。在下放期間，要扶穩吊直，也要對準孔位，為預防撞擊破壞孔壁，要控制下放速度。在焊接鋼筋籠后，要在接頭部位補充螺旋筋，完成后可繼續下籠。同時，參照標高和定標數據，來確定吊筋的長度。在灌注混凝土期間經常會發生浮籠現象，為解決此問題，施工人員要用汽車一次性吊裝入孔，并在作業完畢后對入孔定位加以牢固，合理控制鋼筋籠的位置，保障其偏差不超出10mm[4]。

2.2 技術質量完善對策

為了從根本上維護橋梁施工的質量，確保后張法預應力施工技術的應用成效，除了要對各項技術細節進行嚴格把控外，還需要依據實際情況對已有的技術質量進行完善和優化，實行精準的質量完善對策。具體對策如下：第一，最大限度地減少鉆機晃動的頻率，提升鉆孔的平臺剛度。第二，為保障鉆進的垂直，可以利用電子控制系統輔助完成。可以通過強化鉆桿設計力度，提升鉆桿的強度。第三，協調施工關系。據調查，在一些橋梁施工過程中，企業往往比較關注于橋梁施工的進度，但是在項目施工的成本上缺少相應的管理對策，導致工程效益出現一定問題，因此應注重混凝土橋梁施工項目中的成本管理，為施工質量和施工進度提供強有力的工作支撐。對此，各部門要協調多方關系，建筑企業的管理層要在完善施工技術、控制施工進度的基礎上，與施工單位和其他部門加強溝通，就施工流程和內容信息進行交流，掌控項目建設過程，實現預期目的。第四，構筑完善的進度控制機制。良好的進度控制機制是確保橋梁施工順利進行，如期交付的關鍵，對此，施工方應對原有的施工進度控制機制進行深度剖析，重點加強施工過程中的監察力度，同時也要對施工期間存在的不合理項目和不規范操作進行專項的監督和核查。管理層還應在項目進行中對各個崗位工作職責進行核查，建立施工人員、施工崗位、工作責任為一體的管理體系，同時建立相應的責任回溯機制，這樣即使發生施工問題，也可以在短時間內找到相應的處理辦法，從而確保工程施工的順利進行。第五，優化工藝方法。在施工前，要參照施工需求，分析地質情況，制訂質量控制方案，針對施工中涉及的異常行為要第一時間記錄，并向上級部門反饋信息，技術部門應當迅速作出反應，對現有的工藝方法進行優化和完善，來提升工程的質量。第六，判斷成樁測量。為保障施工質量，施工人員要做好地質勘查和誤差測量工作，在安裝鉆機時要做好監測定位，以此保障鉆桿的垂直度符合施工標準，在鉆進作業中要合理控制鉆速，施工人員要將關注重心聚焦在水灰比的試驗上，明確位置，順直軸線，以免出現施工偏差降低工程質量的現象。

3 結論

綜上所述，在混凝土橋梁施工過程中使用后張法預應力施工技術，不僅可以從根本上維護施工質量，延長橋梁應用壽命，還可以穩固橋梁施工的工作成效確保后續施工任務的順利進行。對此，在橋梁工程施工中，應當加大后張法預應力施工技術的應用指標。為了進一步提升施工質量，施工人員要革新傳統的工作思想，積極學習新型施工技術，并依據橋梁工程的實際情況，靈活調整后張法預應力施工技術的應用方案，以此促進橋梁建設的穩步發展。