浅谈后张法预应力混凝土技术在桥梁施工中的应用

2018-04-03

福建质量管理 2018年10期

(西华大学四川成都 610039)

引言

后张法预应力混凝土施工工艺能够有效提高梁的抗裂度和刚度、减少施工时间。后张法预应力混凝土施工技术特点有很多，如质量轻、省材料、跨径较大、承载较大、投入临时设施较少等，进而有效提升桥梁工程的施工效果。同样预应力构件施工复杂，需要多种专业设备，预应力反拱度也不一你控制，这些都要在实际施工中考虑分析

一、预应力混凝土的基本概念

普通混凝土在使用阶段会过早出现裂缝,使构件刚度降低，在荷载作用下的受拉区混凝土预先施加一定压应力，即在混凝土的受拉区内，用人工加力的方法，将钢筋进行张拉，利用钢筋的回缩力，使混凝土受拉区预先受压力,这种储存下来的预加压力，当构件承受由外荷载产生拉力时，能够部分或者全部抵消由于荷载产生的压应力，这就限制了混凝土的伸长，延缓或不使裂缝出现，这就叫做预应力混凝土[1]。

施加预应力的方法有多种，但基本可以分为两类，即先张法与后张法。先张法是在浇筑砼前施加预应力，反之后张法则是在浇筑砼以后施加预应力。靠工作锚具来传递和保持预加应力的为后张法构件；先张法则是靠粘结力来传递并保持预加应力的。

二、后张法预应力混凝土桥梁施工技术要点

(一)支架的安装与模板搭设

(二) 绑扎钢筋

在桥梁的施工过程中，会用多种类的钢筋，这些钢筋在使用过程中，会出现很多方式的使用，如受力筋、架立筋、弯起钢筋、箍筋和斜筋等。钢筋绑扎时首先应制成平面或立体骨架并焊接安稳，钢筋绑扎终了后应根据每根预应力钢束坐标在骨架上划线，以后电焊定位筋及绑扎牢固筋；这些钢筋需要经过人工的绑扎处理，才能在浇筑和使用过程中正确的发挥其作用。

(三)孔道安装

孔道安装时可采用轨道固定法将预应力孔道固定，且需要保证其圆滑度。当采用塑料波纹管时必须要求具有足够的强度和刚度，套管的长度应参考管道长度确定，接头处则应在现场将接缝部位用封口材料进行多层包裹以避免漏浆。给与有效加固以免其在混凝土浇筑时发生上下浮动、压弯等现象。在孔道拐弯处应确保定位准确并形状圆滑。在波纹管的安装中，同样要对安装质量进行检测，规范要求在距跨中4m的范围内，波纹管安装偏差小于等于4mm,其余部位的偏差小于等于5mm。

(四)钢绞线施工

在钢绞线安装前需对其进行质量检测，着重检查其是否存在锈蚀、破损以及油污等现象。预应力穿束具有较高的施工难度，跨中转向装置及导向槽都不易穿过，因而工程中较多采用单根预应力筋穿束法。穿束过程中，钢绞线之间要避免相互缠绕，否则不能保证设计要求。因而，在穿束前要对钢绞线进行编号工作。

(五)浇筑混凝土以及后期养护

混凝土的浇筑是桥梁施工过程中及其重要的一环，对工程质量有着直接的影响。浇筑混凝土时，一般分两次进行，在第一次浇筑时，主要是对底板和腹板进行浇筑。第二次实施浇筑的部位主要是顶板和翼缘板。箱梁混凝土的浇筑则要保持连续不间断。在采用振捣器进行振捣时，要考虑到钢筋的分布情况，严格避免将钢筋错位。当砼表面不出现气泡时即可结束振捣。在振捣的过程当中，要采取快插慢拔的方法，尽可能避免对波纹管和模板直接接触，以减少对其造成损伤，从而出现漏浆等问题。

混凝土浇筑完成后，混凝土料会逐渐凝固，所以要对混凝土进行及时的养护，养护时，混凝土表面要保持潮湿状态，防止干燥开裂。低温环境，要做好相应的保温防冻措施。温度过高时也要做好降温工作。

2012年6月21—26日，江西省出现强降雨，全省平均降雨量117 mm，有44个县降雨量超过200 mm，19个县超过300 mm，建设中的山洪灾害防治非工程措施项目发挥了显著的作用。初步统计，鹰潭、赣州、吉安、抚州、上饶等5个市的47个县582个乡镇受灾，受灾人口120.9万人，紧急转移4.136万人，倒塌房屋3 759间。强降雨过程中，各县山洪灾害预警平台共发布预警短信达157 297条，通过电话、广播、报警器传递预警信息共17 416次。由于转移及时，直接避免人员伤亡1 250余人。

(六)预应力筋的张拉

张拉时要保证混凝土已经达到设计强度的90%，并且养护龄期不少于7天。张拉前首先要进行孔道清理，并对锚具和钢束两端进行清理；张拉过程中应采用双控原则，即同时控制钢筋的应力和伸长量；张拉时应先对钢绞线进行稍微的张拉以消除其松弛状态，张拉过程中要时刻检测应力和伸长量的参考值，以此判断钢筋是否发生滑动；张拉过程中要防止受力不均匀，以防钢绞线出现断丝或滑丝现象。

(七)孔道灌浆

孔道内灌浆在预应力筋张拉完成后进行。严格把控好灌浆质量，既可使预应力筋与孔道壁结为一个整体，又可使钢筋免遭锈蚀。因此，压浆的好坏对桥梁结构的耐久性、抗裂性和承载能力是非常关键的。在孔道灌浆过程中，孔道必须始终保持干净、湿润，为避免出现孔道浆液密实度偏低现象，排气孔、灌浆孔需保持贯通。孔道灌浆的施工工艺顺序为：自下层孔道开始进行灌浆，最后在上层孔道进行灌浆，在孔道灌浆过程中严禁出现中断现象，且灌浆速度要缓慢，为避免孔道灌浆质量受到影响，应防止有空气压入孔道中[2]。

(八)封锚

封锚时，首先要将灌浆完成后的梁端水泥浆立即清理。同时清除支撑垫板、锚具和端部的混凝土，浇筑封锚混凝土时需设置钢筋网，同时其强度也要满足规范要求。