浅谈市政桥梁建设后张法预应力施工技术

摘要：本文主要就市政桥梁建设中的后张法预应力施工技术进行了论述，结合实例分别从工程特点，施工方法，预应力施工质量控制等方面进行了论述。

关键词：市政；桥梁；后张法；预应力；施工

Abstract: in this paper, municipal bridge construction of prestressed construction technology are discussed, combined with the engineering characteristics respectively from construction method, prestressed construction quality control aspects，it will be introduced.

Keywords: municipal; bridge; method; prestressed; construction

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：

预应力混凝土结构，目前采用较多的为先张法和后张法预应力结构。两者比较，后张法具有可以曲线配筋，不需要永久性的张拉台座，张拉设备简单，便于现场施工等优势，所以后张法是大型预应力混凝土结构施工的主要方法，在市政桥梁建设中得到了广泛应用。预应力混凝土连续梁桥是大跨径桥梁中经济合理的型式之一，它具有正弯矩小、桥面接缝少、行车舒适、刚度大、整体性强、耐久耐震、外型美观、便于养护等优点。

一、工程概况

某路新建工程高架桥梁，工程为主线桥、上下匝道桥，均为预应力连续梁桥。主线桥跨径为35+35+35、45+68+45、30+30m；西侧匝道共3联9跨，跨径30～39m，总长309m；东侧匝道桥共3联10跨，跨径27～35m，总长328m，主线中间跨为变高度预应力混凝土连续梁桥。全桥使用1860级15．20钢绞线852t，1798个张拉点数，采用BM15—3J型、BM15—4J型、M15—5J型、M15—9J型、M15—12J型等锚具。预应力连续箱梁混凝土均为C50，桥面宽30m，单箱六室飞燕弧形断面。

二、工程施工特点

在市政桥梁施工中，承台、墩柱、高架桥基础与盖梁施工需达到一定的龄期后，才可以进行预应力砼连续箱梁的施工。箱梁采取分段施工的时候，每一阶段都采用2次浇筑，先浇筑箱梁的底板和腹板砼，然后运用立项模浇筑顶板砼。

在进行预应力施工的时候，需要准备的设备有压力表和YC120型千斤顶，与压力表配套在使用前送到有资质的检测单位进行校准。压力表的读表直径要求180mm，整体精度不低于1.5级。排液式水泥浆泵，泵及吸入循环完全密封，装有一个喷嘴(该喷嘴关闭后，导管中无压力损失）。预埋的预应力管道都采用金属波纹管。由于管道为厚度小于O.3mm的冷轧低碳带钢带卷制，因此，所有的管道都要设压浆孔，在最高点设置排气孔，在最低点设置排水孔。整个压浆管、排气管和排水管采用最小内径为20mm的塑料管。由于排气观察孔都是采用2Omm的高压管，因此需引出混凝土面30cm。排气孔与波纹管的连接采用Dg15镀锌钢管焊于镀锌皮上，高压管与镀锌钢管套接，把扎线绑扎牢固以后，绑定在波纹管的上面，管道压注用的水泥浆设计强度为50MPa。

施工工艺流程：支架基础施工支架搭设底腹模板安装底腹板钢筋安装波纹管安装、定位混凝土浇注顶模安装项翼板钢筋安装上层混凝土浇注养护钢绞线编束、穿束预应力张拉封锚继续养护模板支架拆除。

三、施工方法

（一）支架与模板的施工

采取了钻孔灌注桩承载，浇筑混凝土横梁，上部搭设贝雷架，后搭设碗扣支架。支架方案经详细计算并报监理审批后实施。支架搭设完毕经验收合格后，安装箱梁底模板，模板采用2cm厚竹胶板。安装时先底模、再侧模、后顶模。按设计要求预留预拱度。在箱梁底板及腹板的钢筋绑扎完毕后，即可安装底板及腹板的侧模板。安装过程中注意平整度、垂直度满足验收规范的要求，并做到拼缝严密、顺直、整齐。在支架下设置沉降观测点，定时观测记录。

（二）普通钢筋和预应力钢绞线安装

箱梁钢筋绑扎分2次进行，第1次是在底模安装完成后绑扎底板及腹板的钢筋，第2次是在底板及腹板的混凝土浇注完毕、顶板和翼板底模安装好之后，再绑扎顶板和翼板的钢筋。按设计要求安装支座钢垫板、防撞栏杆预埋钢筋(翼板)等预埋件。预应力钢绞线和波纹管埋设前应检查是否有破损、锈蚀及油污，焊接钢筋时采取用湿纸板隔挡的办法，防止波纹管被焊接的火花击穿，发现破口应及时修补。定位筋按间距5Ocm布设，穿放波纹管与管间接头，并将其固定。混凝土浇注3天后方可穿束，钢绞线两端预留100cm作为张拉使用。

（三）混凝土浇筑与养护

箱梁采用C50商品混凝土，浇注分两次进行，先浇注底板及腹板，在顶板和翼板底模安装、钢筋绑扎后，再浇注顶板和翼板混凝土。施工中混凝土由汽车式输送泵泵送入模。浇注过程中采用插入式振捣器和插钎振捣，快插慢拔，直至混凝土表面泛浆不冒气泡为止，并注意避免损伤波纹管。箱梁两端的施工人员要不时地来回拉动波纹管内预先穿入的清孔器，清孔器孔尺寸。混凝土浇注完后2小时内最后拉一次，拉动清孔器必须从梁的一端拉到另一端，预防波纹管堵塞。底板混凝土应从两端的横隔梁处同时向箱梁的中间分层分段浇注，每段4～6m，每层30cm振捣密实。在下层混凝土初凝前浇注上层混凝土，振动棒插入下层混凝土5～10cm。

在混凝土浇注完毕初凝后，用麻袋覆盖，洒水养护，养护时间不少于7d。

（四）模板、支架的拆除

箱梁侧模在混凝土强度达到12.5MPa后拆除。拆除后应立即清理干净，堆放在便于取用的地方。内模在混凝土达到15MPa后拆除。拆内模板时观察模板内壁表面有无混凝土脱落，孔道有无变形，以掌握最佳拆模时间。现浇箱梁养护达到40MPa的强度后，即可拆除底模和支架。支架拆除时，从上往下依次进行。

（五）预应力张拉

当箱梁混凝土强度达到设计强度的100％以上，混凝土龄期不小于10d方可张拉预应力钢束。

张拉顺序：按设计编号顺序张拉，张拉以应力控制为标准，同时以伸长量作为校核。

张拉程序：O初应力1.03con(持荷2min) con (锚固)。将钢绞线稍加张拉，以消除钢绞线松弛状态，并检查孔道轴线、锚具和千斤项是否在一条直线上；当钢绞线初始应力达到张拉力控制值的10％时，可在钢丝上划记号，作为量测伸长量的参考点并检查钢绞线有无滑动；将张拉力加大到设计的104％，并持荷2min；将张拉力回复到设计张拉力的100％，并量测钢绞线的伸长量。如果伸长量符合要求，则封闭锚具并拆除千斤顶；如果伸长量和张拉力与设计计算值相差大于±6％时，则暂停张拉，待查明原因并解决后方可继续张拉。

（六）孔道灌浆

后张法孔道灌浆的作用是保护预应力筋和防止其锈蚀，使预应力筋与构件混凝土有效地粘结，以控制裂缝的开展。该大桥设计规定孔道灌浆为M20的水泥浆。在施工中，水泥浆的基本原材料采用了525R普通硅酸盐水泥，减水剂采用了FDN型高效减水剂，以0.38的水灰比进行配制。水泥浆的配合比为：水泥：水：减水剂=1：0.38：0.006。张拉完毕后，应立即对梁体压浆，防止预应力值损失影响起拱度。压浆前先将锚头夹片缝隙用水泥砂浆堵住，再使用压浆机压水泥浆，压浆最大压力0.6MPa，等排气孔冒出浓浆后用木楔块封堵，压浆另一端流出浓浆后用截门封闭保压至O.5MPa达2min，关掉截门，压浆4—5h后，再拆除截门，每一孔道压浆均一次完成，并根据规范要求制作用于鉴定水泥浆强度的试件。综上所述，该大桥的箱梁后张法施工，从确定施工方案起，就合理组织，严格要求，不仅对材料严格把关，且对所有施工人员进行了培训，按照IS09001：2000质量管理体系的要求，加强全面质量意识，保证每道工序都按照操作规程施工，既满足了设计要求，又创造了优良的施工质量。

（七）封锚及养护

预应力筋张拉灌浆后，将预应力钢绞线超长部分用切割机切断，切割时用水先淋湿以保护锚具并用混凝土封锚保护。

四、预应力施工质量控制措施

（一）钢绞线与锚具

每次进场的钢绞线与锚具等必须有出厂合格证，同时进行原材料试验、锚具组装件的静载锚固性能试验。不同规格的钢绞线与锚具应分类堆放，做好标识。施工中，应校对所施工的钢绞线与锚具的规格与设计是否一致。

（二）预应力设备

张拉前张拉机具须进行标定，千斤顶与压力表配套检验，确定千斤顶和压力表之间的关系曲线，千斤顶与压力表配套使用不得互换。压力表的刻度不低于1.5级。

（三）预应力张拉

施加预应力前对混凝土构件进行检验，外观和尺寸应符合质量标准要求，混凝土强度不得低于设计规定。检查夹片与锚孔是否有泥浆或杂物，对夹片处的钢丝束用钢丝刷进行清刷。张拉开始前所有的预应力钢束在张拉点之间应能自由移动，各钢绞线松紧程度应一致，其应力值不得超过总应力5％，钢束伸长值与计算值相差不宜超出6％。当张拉力加至设计值，上紧主拉杆螺母。千斤顶的压力应在锚具和钢绞线束不受振动的方式下予以解除。

参考文献：

[1]公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000．

[2]混凝土结构工程施工及验收规范．GB50204-2002

[3]冯大斌，栾贵臣．后张法预应力砼施工手册[S]．北京：中国建筑工业出版社．