连续现浇箱梁后张法预应力施工工艺及质量控制

张效辉

（中交（福清）投资有限公司，福建福清 350300）

预应力连续箱梁是多数桥梁工程中的关键结构，因其具有抗扭刚度大、外形美观等特点而得到大范围的推广。后张拉法作为重要的施工工艺，具有操作便捷、可控性好等特点，因此对其进行合理的应用，考验有助于提高预应力连续箱梁的施工质量。

1 工程概况

融宽环路C 段工程路线全长1.6025km，项目主线高架桥为重点施工内容，起讫桩号K4+439～K5+400，全长0.961km，采用预应力混凝土连续箱梁。预应力齿块及钢束的类型丰富，施工所用钢束长度较大，考虑到预应力箱梁施工的重要性，项目采用业内主流的后张拉法，合理优化施工工艺，并采取针对性的质量控制措施，给施工提供多重保障。

2 后张法预应力施工概述

后张拉的基本工作思路在于：①根据要求制作构件，再于指定的预应力筋施工位置预留孔道；②经构件的混凝土浇筑作业后，待其实测强度达到设计值的75%及其以上时，向前期预留的孔道内穿入预应力筋，再组织张拉作业；③将预应力筋以锚固的方式置于构件端部，通过锚具的连接作用，可以实现预张拉力从预应力筋向混凝土的传递；④向孔道内灌注水泥浆，有效封堵，以构成完整的整体。

3 连续现浇箱梁中的后张法预应力施工工艺

支架搭设、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑均是重点施工内容，且在底板及腹板钢筋的绑扎工作均完成后，需按照要求将波纹管、钢绞线及锚垫板安装到位，以便正式进入混凝土浇筑、张拉环节。该主要环节的施工工艺展开具体包括以下5 个步骤。

3.1 施工准备

（1）地基处理：①规划施工作业区域，用铲车清理附着在表面的泥浆以及腐殖土，再由压路机碾压，提高现场地基的稳定性；②以建筑碎石为材料，铺设并压实，厚度约40cm；③水损害问题普遍存在，因此在地基处理时要加强排水设施的配置。

（2）支架搭设及预压：①以箱梁设计轮廓线为主要参考，结合支架搭设间距，合理组织测量放样工作，再铺设垫木；②在基底处设置底托，上部铺设顶托，横向每隔2 跨、纵向每隔8 道分别设置剪刀撑；③支架成型后，用混凝土预制块等相关工具预压，此举的目的在于消除支架的非弹性变形；④每日均安排支架沉降测量工作，并在确保最终日沉降量不超过2mm 的同时，需满足支架的弹性要求，否则不可进入后续施工环节。

3.2 模板安装

模板按“底模→侧模→顶模”的顺次依次施工：①底模铺设时，适当预留预拱度，组织荷载预压作业；②侧模安装前，详细检查钢筋、波纹管等各类构件，判断其是否存在受损、偏位等问题；③设置保护层，控制其厚度；利用螺栓将锚垫板稳定在端头模板处；④侧模安装时，加强对平整度的检测与控制，尽可能避免模板错台问题，成型后的模板需具有线条顺直的特点。

3.3 波纹管安装与钢绞线穿束

波纹管厚度至少达到0.3mm，安装前需组织不变形试验以及水密试验，分析波纹管的稳定性以及严密性。安装时，用钢筋卡子固定，并绑扎铁丝，以免出现波纹管移位现象。同时，为满足压浆施工要求，各管道均配备压浆孔，排气孔、排水孔分别设置在最高点处、最低点处。另外，要根据要求切割预应力束，并以砂轮锯或切断机为主要装置，控制切割量，禁止采用电弧切割的方法，否则易损伤波纹管。经切割后，端头处易形成毛刺或是出现其他质量问题，需打磨圆滑。

3.4 钢筋制安及混凝土浇筑

在钢筋棚加工钢筋，通过质量检验后转运至施工现场，绑扎成型。钢筋绑扎分阶段完成：①在底模安装到位后，将底板及腹板两处的钢筋绑扎到位；②在箱室顶模安装到位后，组织顶板和翼板两处的钢筋绑扎作业。

经前述工作后，进入混凝土浇筑施工环节，采取先中心、后两侧的浇筑方法，全程遵循对称浇筑的原则，分层厚度不宜超过30cm，在下层混凝土尚未初凝时，便要组织上层混凝土的浇筑作业，以保证相邻两层可紧密结合。底板混凝土浇筑时，可从天窗处下料；腹板处采用分层浇筑的方法，时间以底板混凝土浇筑2h后为宜；顶板处的混凝土浇筑采取分段的方法，单段长度5～10m。表1 为钢筋安装项目测试指标。

表1 钢筋安装项目测试指标

3.5 预应力张拉

待连续箱梁混凝土的强度及龄期均达标后，可组织张拉作业。在正式作业前，先拆除箱梁的约束，例如侧模、竖向支撑等；标定张拉机具，保证其具有足够高的精度[1]。

3.5.1 预应力的施加

采取先纵向预应力、后横向预应力的张拉顺序；对于伸缩缝处的张拉，需在纵向预应力张拉作业结束同时梁端封锚混凝土满足特定要求（达到设计值的90%或更高）后方可进行。根据要求，配备油泵和2 台千斤顶，各装置协同作业，在两端对称张拉，期间千斤顶缓慢进油，保证升压速度的一致性，分级有序张拉到位。

3.5.2 张拉伸长值

张拉作业采取双控的方法，以应力为主要依据，用伸长量辅助检验，保证两项指标均可满足要求。在张拉阶段，严格控制加载速度，密切观察油表读数，待其达到初应力值后，及时量取初始伸长量并完整记录，随张拉作业的持续开展，达到控制应力后，再次测量并记录，以便对比分析。若伸长量达标（实际值与理论值的偏差需在6%以内），持荷5min 后测量回缩量。

3.5.3 压浆及封锚

经张拉作业后，用砂轮机精准切割锚具外露钢绞线，但需严格控制预留长度，即至少达到4cm。施工期间，孔道易堆积杂物，因此在正式压浆前需用高压水冲洗干净，再针对压浆孔、排气孔及排水孔做全面的检查。按照先下后上的顺序压浆，遵循连续性原则[2]。

对于竖向孔道和曲线孔道，较为适宜的是从最低点的压浆孔压入。另外，封锚是重要的收尾工作，应做到密实、不漏水，以免因封堵工作未落实到位而影响整体灌浆质量。

4 后张拉法预应力施工的质量控制措施

后张法施工期间的技术要点较多，需要加强质量控制，以确保各道工序的施工质量均可满足要求。

4.1 预应力材料的控制

进场的钢绞线和金属管道要妥善保管，且备好防雨防潮措施，并在离地面干燥的地方存放，用防水帆布覆盖为最佳。现场随用随加工时，如发现有锈蚀的要按报废处理，不可使用。此外，波纹管在运输和存放过程中，减少或防止因外力作用导致的波纹管变形等情况。

对于刚进场的钢绞线、锚具及夹具等，要批量抽样并开展试验，待试验结果符合质量标准要求，方可使用。如钢绞线如强度不达标，会大大降低预应力值，影响其的承载能力，所以在使用前一定要对各项材料进行检测试验。

4.2 预应力筋的下料长度

预应力筋的下料长度应通过计算确定，计算时还要考虑结构的孔道长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、弹性回缩量和外露长度等因素。钢绞线下料时，宜采用切断机或砂轮锯，禁止电、气焊切割，以防热损伤。另外，要在切口处两端20mm 范围内用绝缘胶带绑扎牢，防止头部松散，对已经下好的料要及时编号，并用胶带贴于材料两端，方便辨认。

4.3 钢筋绑扎

钢筋绑扎应具有规范性，由专员按照施工图纸操作，从采取先主筋、后箍筋的顺序，箍筋的接头应相互错开。根据施工段的实际情况合理控制波纹管的设置间距，直线段为100cm、曲线段为50cm。

4.4 箱梁混凝土浇筑施工阶段

对于箱梁混凝土浇筑施工阶段来说，要从一端开始逐步向另一端有序推进，且应遵循一次浇筑成型的基本原则。为避免内模偏位现象，在两侧腹板施工时需具有对称性与同步性，不可在下料、振动时出现时间差。

在张拉阶段，要加强对张拉应力和伸长量的检测与控制，并做好现场管理工作，任何无关人员均不可进入现场，千斤顶后方不可站人，全面杜绝安全隐患。

5 结语

综上所述，后张法预应力施工工艺在连续现浇箱梁施工中占据举足轻重的地位，但其涉及的技术要点较多，对施工水平提出较高的要求。因此，在工程实践中，施工单位为一方面需要以实际情况为立足点，合理优化施工工艺，例如作业顺序、参数控制等均要成为重点考虑对象；另一方面则要加强质量控制，例如钢筋绑扎质量、混凝土浇筑质量等，从而在全面落实多项措施后，切实提高连续现浇箱梁的施工水平，为桥梁后续建设工作的开展提供支持。