后张法预应力混凝土桥梁施工技术
2017-01-03
引言
后张法预应力是先进行构件制作并在其内预留预应力筋孔道并穿束，待构件强度达到规定后则进行张拉，后在孔道内压浆封锚。该工艺近年来在混凝土桥梁中应用越来越广泛，其具有构件可实施规模化制造以节省劳动力并提高劳动强度，且构件制作不受季节影响并可上下同时施工而缩短工期，因此认真研究后张法预应力混凝土桥梁施工技术对确保桥梁施工质量，实现其经济和社会效益具有深远意义。
1 后张法预应力混凝土桥梁施工技术
1.1 支架安装、模板搭设
在进行支架搭设前应结合当地地基承载力情况进行处理，以保证支架的承载力满足要求，支架搭设完毕后则可进行模板安装，模板安装应按照先底模、再侧模后顶模的顺序进行，并应按照要求预留拱度，最终控制平整度、垂直度满足规范要求，并保证拼缝严密、顺直、整齐，并应在支架下设置沉降观测点便于施工中定时观测。
1.2 钢筋绑扎
桥梁工程钢筋中既有受力筋又有架立钢筋，钢筋绑扎时首先应制成平面或立体骨架并焊接牢固，钢筋绑扎完毕后应根据每根预应力钢束坐标在骨架上划线，之后电焊定位筋及绑扎固定筋；普通钢筋骨架安装完毕后应点焊定位筋并在定位筋上绑扎钢束的导向筋；或分两次绑扎钢筋，第一次绑扎底板及腹板钢筋，并在底板和腹板混凝土浇筑完毕后绑扎顶板和翼板钢筋，钢筋骨架底部应垫以高标号水泥砂浆垫块以保证钢筋保护层。
1.3 孔道安装
在绑扎钢筋过程中可采用轨道固定法将预应力孔道固定，并保证其圆顺，若采用塑料波纹管则应保证其有足够的强度和刚度，一般套管长度应结合管道长度确定，若存在接头则应在现场将接缝部位用封口纸进行多层包裹以防漏浆；安装完成的波纹管应保证其任何方向上的偏差在距跨中4m范围内不超过4mm，其他部位则不超过6mm，并给与有效固定以免在混凝土浇筑时不发生上浮、压弯等现象，在拐弯部位应保证定位准确并形状圆滑。
1.4 钢绞线安装
预应力钢绞线安装前应先检查其是否存在破损、锈蚀及油污现象，安装过程中若遇到需焊接钢筋则应用湿纸板隔挡的方法以免焊接火花将波纹管击穿，一旦出现破口则应立即进行修补；贯穿时应将一个孔道内的所有钢绞线一次性穿入，并应标记每根钢绞线的位置，穿入后应检查每根钢绞线的位置以免在孔道内发生交叉缠绕，之后则应将每根钢绞线在穿入时对应圆盘式锚具孔内，锚具安装完毕后应将夹片式锚具放置在每个锚具孔内。
1.5 混凝土浇筑及养护
混凝土浇筑前应再次对波纹管、预埋件等进行验收，合格后方可进行混凝土浇筑；应选择合适的浇筑时间进行混凝土浇筑施工以控制其入模温度，如夏季气温较高或较低则应采取措施以保证其入模温度符合要求；混凝土浇筑一般分两次进行，第一次浇筑底板及腹板混凝土，待顶板和翼板钢筋安装完毕后方可浇筑顶板和翼板混凝土；若混凝土厚度较大则应采取分层浇筑，但纵向应一次性浇筑完成，也可上下层同时浇筑，一般控制上层前端距下层前段间距在2m左右，应不小于1.5m，浇筑后的混凝土因内部钢筋密集而采用插入式振捣器和插钎振捣，振捣过程中应避免损伤波纹管和模板，振捣过程应坚持快插慢拔的原则进行直至混凝土表面泛浆并无气泡外冒为宜，以免出现漏振和过振现象；浇筑后的混凝土应及时进行养护，养护过程中应控制温度和湿度，一般可采取洒水湿养或蒸汽养护，养护过程中应保证混凝土表面同内部温度以及环境温度间不存在过大温差。
1.6 预应力张拉
施工后的混凝土强度达到设计强度的90%且龄期不小于7d后方可进行预应力张拉，张拉前应用压缩空气将孔道清理，同时也应对锚具及钢束端部进行彻底清理；张拉应采用两端对称分段进行，应按照设计编号进行，第一批张拉到50%,d第二批张拉到80%，第三批则张拉到100%，张拉过程中易应力控制为标准并以伸长量作为校核；张拉时应先稍加张拉钢绞线以消除其松弛状态，同时应检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否处于同一直线，当张拉应力达到设计值的10%则在钢丝上标记以作为两侧伸长量的参考值并检查该时刻钢绞线有无滑动；张拉过程中应每隔5MPa则应进行一次校核以使两端张拉油压差控制在5MPa内；整个张拉过程应密切关注钢绞线变化有无断丝和滑丝现象，以免导致千斤顶压力减小或某根钢绞线的伸长量明显不同于其他钢绞线，若存在断丝且超过允许范围则应及时采取措施以提高其他束的预应力值；张拉力达到设计值的105%后持荷2min后将张拉力恢复到设计值并测量钢绞线的伸长量，若符合要求则可封闭锚具、拆除千斤顶，若实测伸长量同设计值间相差超过6%则应暂停张拉，待采取措施纠正后方可继续施工。
1.7 孔道压浆
泥浆制备。所用水泥应为龄期不超过1个月且强度不低于42.5的硅酸盐水泥或普通水泥，并应通过试验确定水泥浆配合比，拌合时因先加入水后投加水泥，二者经充分拌合后方可加入掺合料，拌合时间应不低于2min，拌合结果应至均匀粘稠，拌合好的水泥浆应在45min内使用完毕，中途应不停的搅拌水泥浆以防止初凝；
孔道清理。在波纹管施工尤其是金属波纹管施工中大量锈渣、灰尘以及油污等杂质将存在于管道内，在压浆前应对其进行清理，可通过排水孔进行冲洗，若有油污存在还应掺入中性洗涤剂进行清洗，清洗结果以出水口水质相同于进水口水质，冲洗完成后应用不含油的压缩空气将孔道内积水冲出；
压浆。预应力张拉完成后应及时进行压浆，若间隔时间超过3d在应对预应力束采取防锈措施，压浆即将拌合好的水泥浆用注浆泵将其压入孔道内；压浆时应保证孔道从最低点压浆孔压入，有最高点的排气孔和沁水孔排出为止，应先压注下层孔道，压浆过程中应缓慢、匀速进行，不允许中断，并应依次将最高点的排气孔一次开放和关闭以保证孔道内排气畅通，对于集中或邻近的孔道应先连续压浆，不能连续压浆时则应在压浆前用压力水冲洗；压浆至另一端饱满并渗出浓浆方可用木塞堵孔，之后稳压10s后关闭进浆管阀门，并拆卸进浆管进行下一孔道压浆；间隔30-45min后则可拔出两端排气孔木塞，在另一端安装进浆管并全部开启进浆管截止阀，对其进行第二次压浆，待排气孔流出浓浆后用木塞堵孔并关闭进浆管阀门；为保证钢丝束全部冲浆应封闭进浆口，并在水泥浆凝固前保持所有木塞或气门不发生移动或开启；
1.8 封锚
压浆完毕后应立即将梁端水泥浆冲洗干净，并清除支撑垫板、锚具以及端部混凝土，并应将端部混凝土进行凿毛处理；待压浆完成3d后则可进行混凝土封锚，封锚前应将梁端混凝土面冲洗干净，之后方可进行钢筋网绑扎并浇筑锚端混凝土，封锚长度以两端封锚长度加梁长为准，但应控制总长不超过设计梁长。
结语
后张法预应力张拉法在桥梁建设中被普遍采用，其是整个桥梁施工中的关键环节，其施工质量将影响整个结构的受力和安全，因此在施工中应严格按照工艺要求进行，方可促进后张法在桥梁施工中被广泛应用并不断发展，最终更好的实现桥梁的经济效益和社会效益。
参考文献
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[2]杨宗放．现代预应力混凝土施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.
[3]谢伟.市政桥梁后张法预应力施工工艺[J].江西建材，2011.
