后张法预应力技术在大跨度混凝土桥梁施工中的应用

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四川水泥 2016年6期

雷涛(362101197612160310)

雷涛
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桥梁是交通建设的重要环节，存在诸多施工难点。后张法在预应力混凝土桥梁施工中使用较为广泛，应用预应力张拉施工，在提升施工质量的同时，也加强了桥梁的施工安全。本文概述了预应力混凝土结构的特点，分析了后张法预应力在张拉工艺的注意事项，并就张拉要点进行着重说明，旨在为施工企业开展桥梁施工提供一定参考。

后张法预应力；混凝土；桥梁施工

0.引言

应力分析是道路工程建设中无法规避的重要问题，而怎样消除或尽可能地降低应力对桥梁施工所产生的不利影响，是当前业界着重探究的问题。基于后张法预应力技术的混凝土施工，很大程度上解决了桥梁施工过程中出现的应力问题，该技术对于提升桥梁施工的质量控制与安全有着重要的现实意义。为了保证桥梁施工的质量，在施工期间，还应对后张法预应力混凝土桥梁中所存在的一些质量因素展开科学的控制。

1.后张法预应力混凝土的特点

1.1 降低自重与提高跨越水平

因应用了高强度的结构材料，故而在构件截面尺寸上能够与之对应的有所减小，这也就进一步降低了结构物自重。从某个程度上说，在同样的截面基础上，也就相应提高了构件的跨越水平。

1.2 强化构件强度

原则上来说，一般的钢筋混凝土结构尚处于使用过程中，其受拉区往往都已出现了拉裂缝，可以说在正式投运时都是带裂缝工作。如此一来，对全面的钢筋混凝土构件而言，结构上的刚度也就受到了极大地削弱。对比之下，后张法预应力混凝土构件在工作期间，因为混凝土有着一定的预压应力，桥梁在使用阶段并不生成拉应力，混凝土也就不会产生裂缝，因此其构件的刚度也就获得极大强化。在桥梁施工建设完成后，能够较好地消除荷载所生成的挠度，进一步提高了大跨度的结构空间。

1.3 结构耐久性与抗裂性

在后张法预应力混凝土的结构之中，因为预应力技术因素，能够让构件并不会太早产生裂缝，进一步加强了构件的抗裂水平。构件之中的钢筋不容易遭遇锈蚀，增加了构件的耐久性，抑或是说提升了结构物的使用寿命。

1.4 节省材料

因为后张法预应力混凝土构件最大限度上应用了高强度混凝土及钢材的性能，很大条件上增加了构件物的承载水平。而基于荷载对等的背景下，能够最大限度上激发高强钢筋和高强混凝土优质的抗拉、抗压的性能，缩减构件截面的同时也达到了节省材料的效果。

毋庸置疑，后张法预应力混凝土结构需要应用高精度张拉机具与锚固装置，还有需要效验此类机具的仪器设备；后张法预应力技术的施工工艺比之其他工艺的要求也更高，施工难度也比一般的钢筋混凝土结构更加的复杂，必须要有实践技术过硬的专业队伍开展施工。

2.后张法预应力技术在大跨度混凝土桥梁张拉工艺

2.1 检查与清理构件

一方面，在展开预应力前需要对混凝土构件展开相关的检查，例如，外观、尺寸必须要达到相关的质量要求；在张拉过程中，构件的混凝土强度必须要达到设计标准，而如设计方案中并未有具体规定时，也应不低于设计强度等级75%[1]。

另一方面，在穿束期间需要检查锚垫板与孔道位置是否正确，其灌浆孔、排气孔需要达到施工标准，孔道内保证畅通，不掺杂水分或其他杂物，及时清除锚具、垫板接触处板面上的焊渣、土渣等。

2.2 明确张拉方向、方法

通常来说，施加预应力基本是从两端开始进行张拉。然而，按照现场的实际条件与施工方案上权衡，也会存在实施单侧张拉的情况，具体应按照设计计算书来明确。通常桥面板一般都是施以单侧的张拉，然而为了能够最大限度上让预应力分布更加均匀，应尽可能地让每根都变换力筋张拉方向。

施加预应力的方法有很多种，除去比较常用的一端张拉、对称或超张拉外，还存在分批、分段、分阶段或是补偿张拉[2]。而上述张拉方法的应用，在事先都需要有充分的计划准备，以便能够有序的开展实施。后张法预应力分段张拉是指在进行多跨连续梁、板分段施工过程中，一般预应力筋需展开逐步张拉的一种办法。对于大跨度混凝土桥梁，在第一段混凝土浇注和预应力筋张拉之后，下一段预应力筋通过锚头连接器接长，从而达到通长预应力筋；后张法预应力分批张拉是指在后张构件中，多根预应力筋需分批展开张拉的一种办法。因为后批预应力筋张拉时所形成的混凝土弹性压缩，对先批张拉的预应力筋产生了预应力的消耗，因此，先批张拉办法的预应力筋张拉力需要添加这一弹性压缩损失值；后张法预应力分阶段张拉是指在后张结构中，为了维续每一阶段荷载，应用分阶段逐步施加预应力的一种办法。该办法所加荷载并非单纯的自重荷载，同样涵盖了由结构内部体积变化所形成的内力；后张法预应力补偿张拉是指在初期阶段的预应力损失大体完成后再开展张拉的一种办法。实施此种补偿张拉，能够较好地避免弹性的压缩损失，降低预应力筋应力松弛，进而实现预期效果。

2.3 选用张拉设备

按照构件的特征、预应力筋及锚夹具种类以及张拉力等各因素，择取最为适宜的张拉设备，标准如吨位、行程、压力表等[3]。把所择取的张拉设备如油压千斤顶、高压油泵以及油压表等进行编号、配套校验。在选用准确期间，把和控制张拉力与超张拉力与之对应的油压表读数校验，以方便在张拉期间的直接掌握。假使在应用紫铜管连接千斤顶和油泵过程中，还应当着重注意检查在弯曲部分是否存在裂纹，喇叭口是否完整无损，一旦察觉问题，必须要修理完好后方可使用。

2.4真空压浆技术

关于对预应力筋的保护基本依赖于包裹于其表面的浆体所实现的，浆体一方面能够对筋体展开必要防护，另一方面也提升了桥梁结构整体的强度。鉴于此，假使灌浆不饱满抑或是其质量并未达标，必然会间接左右梁的整体强度，进而可能存在裂缝提前发生，再因预应力筋丧失外表保护而遭遇腐蚀。在既往的后张法预应力的施工阶段，沿用的基本为普通压浆工艺，而经实践说明，该方法会对结构的安全造成隐患，而真空压浆工艺则可以较好处理传统工艺的不足，它主要利用应用新材料、提高灌浆质量达到强化防护功能，由几个层面组成:准备工作、接连灌浆的接头、接连真空泵、真空试抽、灌浆工作、清洗与排水等。

3.后张法预应力技术在大跨度混凝土桥梁张拉要点

需要尽可能的降低力筋和孔道的摩擦，以规避导致过大的应力损失抑或导致构件发生裂缝、变形。力筋张拉顺序应当根据最初设计图规定开展。而如无规定，则需权衡综合下述因素核算明确：一方面，减少张拉过程中构件截面过大的偏心受力情况，需让已经张拉的合理线处在受压区范围之内，边缘并不会形成拉应力；另一方面，需计算分批张拉的预应力损失值，可各自增加至先张拉的力筋控制应力值的бcon内，但б con不可超过相关规定，不然需在全部张拉之后展开再次张拉，以弥补预应力损失。对长度≥25m直线或曲线的预应力筋应当在两端张拉，如果设备不足，也可先行张拉一端，之后再行张拉另一端。长度＜25 m仍较长预应力筋，也需要尽可能地采取两端张拉的办法。在张拉期间，两端千斤顶升降速度需基本相同，检测伸长的原始空隙、伸长值、插垫等事项需于两端一齐展开。千斤顶就位之后，需把主油缸少许充油，蹬紧，在预应力筋拉到预定初应力阶段，需停车测原台空隙标记。