浅谈后张法预应力在桥梁改造工程的应用

摘要：本文以滏阳河邯郸市段通航工程之一和平路滏阳河桥梁改造工程为例，对其箱梁后张法施工进行施工技术分析，并进行了质量事故预防方法介绍，谨供大家参考。

关键词：后张法预应力；桥梁改造工程；应用

中图分类号：K928文献标识码： A

工程简介：邯郸市和平路滏阳河桥梁改造工程为滏阳河邯郸段通航工程之一，原桥修建于1975年，原桥设计荷载标准汽车-10吨，拖-50吨，桥面净宽为2.7+12+2.7/17.4米。桥梁结构形式为：上部三孔9+14+9米变截面悬臂梁，下部结构为桩柱接盖梁式轻型桥墩台。由于车辆荷载标准提高，通行量大等原因，该桥损坏严重，根据关于该桥检测报告，梁板存在多处纵横向裂缝，局部混凝土脱落露筋，桥面铺装大面积破损露筋。该桥已经不能满足现阶段桥梁安全运营的要求，有关部门建议采用后张法预应力技术对旧桥全部拆除重建。

二、 结构形式：

总体设计:根据和平路道路改造断面形式，结合滏阳河通航要求，本桥设计为三幅桥形式，即1个机动车道桥，2个非机动车道桥。桥跨形式为9+14+9米三跨简支板桥形式，14米跨为预应力简支板，9米跨为钢筋混凝土简支板；非机动车道桥外侧采用钢筋混凝土变截面T梁。下部桥墩为盖梁桩柱基础，桥台为肋板式轻型桥台。2012年4月，承建该工程的中标单位邯郸市市政公司开始拆除在原址重建该桥。

三、施工方案及主要技术措施：

施工工序：施工准备桩基施工降水基础开挖承台及系梁施工墩柱及肋板施工现浇盖梁及背墙施工预应力板及钢筋混凝土板吊装桥面铺装改性沥青混凝土摊铺人行便道施工栏杆施工附属设施施工

其中盖梁施工如下：

预制场选择：预制板场外预制，待吊装板时从预制场运至施工现场。

模板加工：本桥板梁用的外模板利用专业模板厂加工制作的组装式钢模，面板采用6mm钢板制作，一块模板面板应尽量减少焊接缝。面板水平加劲采用槽钢横竖加劲。加劲与面板之间采用间断焊缝，每段焊缝长度为5cm，焊缝厚度不小于6mm，面板采用刨光处理。内模利用活动式木模钉铁皮。模板使用前要检验模板的各部位的尺寸是否符合设计要求，并要注意模板表面的除污除锈工作。

模板的拼装拆除：外模板的拼装、拆除利用简易小型龙门吊的电动葫芦进行作业，模板安装前，先安装钢筋骨架和端模板，再安装波纹管及两侧模板；在浇筑完底层砼后进行安装内模。拆卸时与安装顺序相同。模板安装应严格按放样进行，确保安装时位置准确，安装牢固。

为了保证模板的接缝光顺、不漏浆，采取措施如下：A、模板接缝处采用硬质泡沫衬垫并用打磨机打磨平整。B、每次拆模后均将模板表面清理干净，并涂抹机油，确保在下一次使用时不生锈。C、每次立模前先将模板表面清理干净，去除污垢、不洁物或铁锈（如有），涂上适量脱模剂后方可立模。

钢筋制作与安装：使用的钢筋需有出厂合格证明并经过试验室抽检合格，钢筋的存放必须分批分类并要有防雨水等的侵蚀措施。钢筋的制作在建好的钢筋施工棚内集中进行，制作好的半成品及成品钢筋应分类堆放。钢筋制作与安装应注意避免在结构的最大应力处设置接头，并应可能使接头交错排列，接头间距相互错开的距离大于50cm，焊接点与弯曲处的间距应大于10d（d为钢筋直径），除去焊接时存留的焊渣，焊缝长度符合规范要求（即双面焊为5d，单面焊为10d）。

钢筋绑扎时要注意将波纹管绑扎定位在钢筋结构上，波纹管的定位一定要按照施工图纸要求进行，施工时注意波纹管的定位钢筋应稳固准确，同时波纹管的接头应密封严密，避免砼浇注时有水泥浆渗漏堵塞波纹管。如绑扎波纹管时波纹管的位置与钢筋发生冲突时适当挪移钢筋的位置。

使用的钢绞线及锚夹具要有出厂合格证，运至现场后，亦应通过试验（按规范要求分批进行）合格后方可使用。钢绞线下料用砂轮切割机切割，钢绞线长度严格按照图纸尺寸下料，钢绞线分根梳理顺直，避免有缠绞扭麻等现象。穿钢绞线前要检查孔道内是否畅通、无水及其它杂物，注意避免划伤波纹管。在钢绞线装入管道后，管道端部开口应密封。

模板拼装：底板钢筋安装完后，先要进行内模的安装，内模安装时必须定位准确且安装牢固，特别要注意保证底板的厚度。待钢筋绑扎安装经复检合格后再进行侧模的安装。模板安装时应注意接缝严密、光顺、不漏浆，同时每次立模前将模板表面清理干净，去除污垢、不洁物，涂上适量脱模剂。

混凝土的浇柱：浇注前应检查模板尺寸与开关是否正确及各预埋件位置及予应力筋预留管道定位是否正确，模板如有缝隙，应用海绵或泡沫堵塞严密。模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净。 浇注的混凝土应严格按照试验室提供的配合比进行下料，各项材料均应检验合格，坚决杜绝不合格材料投入使用。浇注的过程中由专职的试验人员进行现场监控，对混凝土的和易性进行目测，按规范进行坍落度测试，对于不合格的混凝土坚决不用。 混凝土的浇注应按一定的厚度、顺序、和方向分层浇筑。

混凝土的振捣采用侧模振捣架装配附着式振捣器为主及插入式振捣为辅的振捣方法。振捣过程中，振动棒与模板间距保持5-10cm，并避免碰撞波纹管，不得直接或间接地通过钢筋施加振动。振捣上层混凝土时，振动棒应插入下层混凝土内5-10cm；每一处振捣完毕后，应边振边徐徐提出振动棒，以防混凝土出现较大的气泡。浇筑完毕后，要进行收浆、拉毛，整片空心板梁浇筑完成后及时进行洒水养护并在板梁顶铺设麻袋等覆盖物，使板梁经常处于湿润状态。模板拆除后采用覆盖塑料薄膜进行保湿养生。

张拉与压浆：张拉设备应经过校验后才能使用。当板梁混凝土构件达到设计强度的100%后，才能对予应力钢绞线进行张拉锚固。张拉顺序应按设计规定进行，张拉方式采用两端同时对称张拉，须保持两端同步进行。张拉时，应保证千斤顶张拉力作用线与钢绞线轴线一致。

一、预应力筋张拉工序为：0初始应力（0.1σk）100%σk（持续5分钟）。张拉过程中应采取应力应变双重控制，选派有丰富施工经验的预制大梁底面的外观质量问题：

预制梁板箱梁底面外观不良，表现模板接缝错台，混凝土有油污、不光洁，混凝土表面有细纹。

原因分析：

1）底模接缝处结合不牢固密贴。

2）脱模剂质量不过关。

预防措施：

1）底模一定要牢固，接缝要平整密贴，预制T梁、空心板梁、或箱梁的底模，最好采用5mm厚的钢板，浇筑砼前，将底模清扫干净，并涂以纯净的脱模剂。

2）施工中要杜绝使用其它不纯洁的脱模剂。

3）底模上铺塑料布容易出现皱纹，严重时纹沟较深，若想使底面光洁平整，宜采用厚塑料板或钢板。

技术人员负责整个预应力张拉工作，张拉作业人员应持证上岗。待整片梁所有预应力束张拉完后，应尽快进行压浆。压浆前做好割切锚外多余钢绞线工作。压浆顺序是先下后上，要集中将一处的孔一次压完。压浆使用活塞式压浆泵，开始时压力要小，然后慢慢增加。压浆应达到孔道另一端饱满并出浆，且排出与规定稠度相同的水泥浆为止。孔道压浆用纯水泥浆，水灰比为0.4-0.45。压浆过程中认真填写施工记录，并按规定要求作水泥浆试块。

封端：封端前将端面混凝土凿毛，然后焊接固定端部钢筋网，支上端面模板，进行封锚。浇筑时要仔细操作振捣，使锚具处砼密实。

该箱梁后张法工艺出现的主要问题及处理如下：

二、预应力梁预制场地出现的质量问题及现象：

现场预制梁底座出现了不均匀沉降。

原因分析：

现场预制梁底座基础未予以改善加固，施加预应力后梁体拱起，梁端附近荷载集中容易引起地基不均匀沉降。

预防及处理措施：

1）施工前将预制场地整平，并碾压夯实，保证排水条件良好。

2）预制梁底座范围内，浇筑不小于15cm厚、20MPa强度的砼。

3）梁端附近底座范围内需用浆砌片石或砼加固。

4）制梁底模要坚固耐用，保证预制梁质量。

三、预制大梁底面的外观质量问题：

预制梁板箱梁底面外观不良，表现模板接缝错台，混凝土有油污、不光洁，混凝土表面有皱纹。

原因分析：

1）底模接缝处结合不牢固密贴。

2）脱模剂质量不过关。

预防措施：

1）底模一定要牢固，接缝要平整密贴，预制T梁、空心板梁、或箱梁的底模，最好采用5mm厚的钢板，浇筑砼前，将底模清扫干净，并涂以纯净的脱模剂。

2）施工中要杜绝使用其它不纯洁的脱模剂。

3）底模上铺塑料布容易出现皱纹，严重时纹沟较深，若想使底面光洁平整，宜采用厚塑料板或钢板。

四、预应力张拉时质量问题及现象：

预应力筋张拉时出现异常情况，如锚垫板变形、梁的起拱不正常、千斤项、油泵等声音异常，锚夹具滑出、千斤顶支架倾倒等问题。

原因分析：

1）锚垫板承压面与孔道中心线不垂直，锚具孔与锚垫板未对正，由于张拉力过大造成锚垫板变形。

2）千斤顶回油过猛，产生较大的冲击振动，造成滑丝。

3）千斤顶或油泵出现故障，声音出现异常。

4）预应力筋被拉断，出现异常声音和梁体起拱不正常。

5）千斤顶支架不牢固。

预防措施：

1）锚垫板承压面与孔道中线不垂直时，应当锚圈下垫薄钢板调整垂直度。将锚圈对正垫板并点焊，防止张拉时移动。2）千斤顶给油、回油工序要缓慢平稳进行。3）张拉操作要按规定进行，防止预应力筋受力超限发生拉断事故。4）油泵运转出现异常情况时，要立即停车检查。有压情况下，不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的旋扭。5）测量伸长及拧螺母时，要停止开动千斤顶。

6）千斤顶支架必须与染端垫板接触良好，位置正直对称，以防止支架不稳或受力不均倾倒伤人。

7）张拉时，千斤顶后面禁止站人，以防预应力筋拉断或锚具弹出伤人。

总之，通过相关人员的共同努力，后张法在邯郸市滏阳河和平桥施工中发挥了重要作用。由于该法的成功应用，和平桥项目部完成了业主下达的赶工任务，保证了滏阳河邯郸时段按时通航。同时也为我们积累了预应力施工箱梁较丰富的经验，我在这里予以总结，希望能给同行提供参考和借鉴。不足或错误之处恳请更正。

作者简介：程艳芬，1970年生，二级建造师，助理工程师，长期从事城市道路桥梁施工。