浅论预应力混凝土桥梁的施工技术

王 红 云

(太原市政建设集团有限公司，山西 太原 030002)

1 张拉设备及机具的选择

由于锚具材料的好坏以及加工工艺的优劣直接影响到锚具的安全可靠性，在实际施工中会影响到结构的安全耐久性，同时对现场施工人员的生命安全也会造成隐患，故在选择生产厂家和验收时均应慎重。

1)由于锚具种类较多，仅对QM型预应力张拉锚固体系和OVM型预应力张拉锚固体系进行简单介绍。

a.QM型张拉锚固体系：是一种以钢绞线为预应力筋的后张体系，它由锚环、夹片、锚座组成。锚具分为单孔和多孔两种，锚具通过钢绞线回缩自锚。与其相配套的是YCQ型千斤顶。它的缸体通过限位钢板作用在锚环上，活塞的末端装有自由式工具锚通过活塞向后运动挤压工具锚进行对钢绞线的张拉工作，在施工过程中工具锚可以重复使用多次。

b.OVM型张拉锚固体系：是一种以钢绞线或钢丝束为主的预应力锚固体系，由张拉锚具、固定锚具、连接器三部分组成，与其相配套的张拉千斤为YCM型系列穿心式千斤顶。其预应力施加方法与QM基本相同。其夹片为两片四开式，内部为锯齿形螺纹对钢绞线影响较小，自锚能力较强。

2)张拉设备的选定。

a.张拉千斤顶：选用张拉千斤顶的张拉力必须大于所张拉钢材的设计张拉力，并且必须有一定的富裕量；同时千斤顶行程必须大于钢材设计伸长值，油表的读数必须能真实反映出工作时活塞上单位面积所受到的压力。张拉千斤和油表必须经过专业检测机构进行配套标定，两者需相互对应，不得混乱。

b.锚夹具：选用的锚夹具必须有足够的强度储备、同时应该选择自锚性能较高、钢材强度利用系数高、能重复使用、坚固耐久、张拉锚固拆卸方便、构造简单、体型较小、造价低与预应力钢材材质、规格、张拉设备配套。其检验必须由专业检测公司进行强度、硬度、锚固能力等的检测。

2 预应力张拉施工工艺

张拉按其施工工艺可分为先张法施工工艺和后张法施工工艺。

2.1 先张法施工工艺要点

1)张拉台座的准备与检查。

a.底板：底板的宽度必须满足结构构件的宽度要求，表面应该平整光滑，可以使构件在放张时能够在底板上自由滑动，不因为底板粗糙而引起构件产生裂缝，甚至断裂。

b.支撑架：由于是台座的主要受力部分，因此需要支撑架必须有足够的强度、刚度、稳定性以满足在张拉过程中的受力要求。

c.横梁：作为传递张拉力的主要构件，除需满足刚度稳定性的要求外，其断面尺寸还应满足跨径和张拉力的要求，它通常由型钢或钢筋混凝土制作。

d.定位板：一般用钢板制作而成，用来固定预应力筋的准确位置，其定位孔孔径应大于预应力筋2 mm～4 mm，以便于预应力筋的穿束，它也必须满足受到张拉力后不变形的刚度和稳定性的要求。

e.固定端装置：用于固定受力筋的位置或设置受力筋放松装置。

2)模板与预应力筋的制作要求。

a.可将台座混凝土底板作为构件底模，这就要求底板必须平整光滑，由于张拉施工时构件两端受力较大，故两端底模应有足够的抵抗变形能力。端模预留孔洞应与预应筋位置相对应，侧模制作长度需较构件长0.1%。

b.预应力筋下料长度应按设计长度，工作长度联合预应力筋原始试验数据综合确定，在穿束前应对预应力筋逐束编号，对应其准确位置对号入座防止穿错孔眼。预应力钢筋的接头必须在冷拉前用闪光焊进行焊接，由于钢筋本身的质量不均匀性每根钢筋的屈服点和冷拉率不相一致，所以在施工中常常采用“双控”来控制，即张拉应力和伸长率控制，并以张拉应力为主，伸长率为辅。

3)张拉注意事项。

a.以钢绞线为例：0→初应力→1.05倍张拉控制应力→0.9倍张拉控制应力→张拉控制应力。若需进行超张拉时可比设计增加5%，但不得超过0.8倍极限抗拉强度标准。施工时为保证施工安全，应在预应力筋放松至0.9倍张拉控制应力时进行安装模板、普通钢筋、预埋件等。

b.预应力筋张拉时，在控制张拉应力的同时，应随时用实际伸长值与理论伸长值进行比较，若误差超过6%，则应停止施工，查明原因并采取相应措施后再进行张拉。

2.2 后张法施工工艺要点

1)张拉前准备。

a.施工前应对构件进行全面检查，其外观尺寸和混凝土强度应符合设计及规范要求，其预埋锚垫板和孔道位置准确，灌浆孔排水孔通畅，锚垫板、锚具接触面上残渣异物需清除。

b.张拉顺序应根据设计图纸确定，如图纸上没有明确要求，则应遵循均匀对称、偏心荷载小的原则。为不使混凝土产生过大的拉应力应先张拉靠近截面形心轴的钢束。

c.为满足构件张拉引起变形要求，减少构件裂缝，对构件轴向变形起约束作用的侧模需拆除，而支架与底板则需施加足以能承受自重的预应力之后才能拆除。

d.所选的张拉设备必须与构件特点、预应力筋、锚夹具、张拉力大小相配套，在使用前需进行试车试验，若发现异常情况应排查原因并处理后方可正式张拉。

e.由于张拉现场临时电线较多，张拉机具频繁针对张拉施工特点，应制定相应的安全措施。

2)张拉程序及工艺。

a.以钢绞线为例：普通松弛力筋：0→初应力→1.03张拉控制应力(锚固)。若需超张拉可比设计增高5%,但不得超过0.8倍极限抗拉强度标准，两端同时张拉时，为减少预应力的损失应先压紧一端锚塞，待另一端补足至张拉控制应力后再压紧锚塞。

b.张拉时两端千斤顶升降速度大致相等，梁的竖向应力筋可一次性张拉至控制应力，然后持荷5 min后进行锚固。

c.认真复核张拉应力和油表读数的关系，找出相应的关系曲线，准确计算，实测预应力筋伸长值与理论伸长值若差值超过6%，则应查找原因并解决后方可继续张拉。

3 管道压浆施工要点

1)无论何种形式结构的预应力管道均应设置压浆孔及排气孔，其孔径一般为20 mm～25 mm，施工应注意保护，不要将其进行封堵，以免给以后的施工造成困难。

2)排气孔一般设置在预应力孔道最高处，一般用塑料管制作，管径为20 mm～30 mm，与预应力管道连接处用胶带密封，同时排气管应高出混凝土面10 cm。

3)压浆前应对孔道进行清理同时应对孔道进行润湿，在进行冲洗后应用空压机对孔道进行清洗，压浆时水泥浆应从低处压入从排气孔排除。压浆时应先压注下层孔道。

4)压浆应缓慢、连续，必要时需进行二次压浆，在浆液中应掺入适量膨胀剂。水泥浆从搅拌至压入孔道的延续时间应视气温而定，一般不超过30 min～45 min。压浆后应及时检查压浆的密实情况，如不密实则应进行二次注浆。

4 质量控制及安全注意事项

4.1 质量控制措施

1)应加强对张拉设备、锚具尺寸、锚塞硬度、锚环、预应力筋的位置进行检查，若有偏差需及时调整。其中锚具、锚垫板、锚塞中心线均应与预应力管道中心线重合。

2)施工中应严格执行张拉程序，预应力张拉工作应在正温下施工较为适宜。

3)对于埋置在构件内的锚具压浆后应将其周围清理干净并将混凝土面凿毛后按设计要求安置钢筋网和浇筑混凝土，若长期外露的锚具需进行防锈处理。

4.2 安全注意事项

1)张拉现场应有明显标志，张拉时千斤顶后方不应站人，作业时应有专人负责，操作时严禁碰撞力筋。

2)千斤支架必须与梁端垫板接触良好，严禁多加垫块，以免支架不稳或受力不匀倾倒伤人。

3)在张拉完而尚未压浆的梁，严禁剧烈震动，以免预应力损伤造成重大事故。

5 结语

预应力桥梁的施工相对来说施工要求较高，施工难度较大，操作工序较为复杂，预应力一旦张拉锚固后无法直观的检查预拉应力的变化状况，所以要精心组织，精心施工,认真做好现场各种施工记录，对关键的施工工序要重点把关，制定相应的专项施工措施，合理组织精心安排。对涉及到的专业设备应及时检验保证其完好率。总之，在施工中应加强人员培训、自检管理、编制适宜的施工方案才能取得高质量的预应力混凝土桥梁施工成果。