后张法预制箱梁技术在桥梁施工中的应用

摘要：我国的公路桥梁事业发展日益迅速，与此同时各种先进的施工方法并应用于桥梁中，后张法预应力预制技术已经广泛用于公路桥梁的各种结构中。本文介绍了后张法箱梁预制施工工艺特点及适用范围，对后张法箱梁预应力张拉施工的过程控制进行了分析，并提出了相关观点，实践证明该工艺已经成功应用于公路桥梁、市政桥梁建设上。

关键词：后张法；预制箱梁；张拉控制；

中图分类号： TU757.1+4 文献标识码： A 文章编号：

0.引言

在我国公路桥梁及市政桥梁的设计中常采用后张法箱梁进行施工，这种梁型集简支梁和连续梁的优点于一身，克服了简支梁整体性差的弱点，同时也满足了现浇连续梁对支架和地基的要求。由于这种梁型有诸多优点，在高速公路的大桥、特大桥施工时多采用此种梁型。该结构形式充分利用了简支结构施工方式的便捷，通过采用后连续施作，最终实现了连续梁整体受力效果。以此为出发点，本文介绍了桥梁施工中的后张法在箱梁中的应用，以期能够为类似工程的设计施工提供一定的依据。

1.预应力混凝土的后张法概述

后张法是先浇筑混凝土构件，在浇筑混凝土之前，在预应力筋的设计位置上预留孔道(直线形或曲线形)，待混凝土达到一定强度后，将预应力筋穿入孔道，并利用构件本身作为张拉台座张拉预应力筋，在预应力张紧的状态下，用锚具把它牢固地锚着在构件上，然后进行孔道灌浆，混凝土因有锚具传递压力而得到预加应力。后张法的优点，是预应力筋可直接在构件上张拉，不需要专门台座；预应力筋可按设计要求配合弯矩和剪力变化布置；施加的应力较大，适合于预制大型构件。后张法的缺点，是每一束或每一根预应力筋两头都需要加设锚具；而且在施工中还增加留孔、穿筋、灌浆和封锚等工序，使施工工艺复杂化。

2.后张法预制箱梁施工工艺研究

后张法的优点是靠工作锚具来传递和保持预加应力，不需要专门的张拉台座，便于在现场施工配置曲线形预应力筋的大型和重型构件，因此，目前在公路桥梁上得到广泛应用。后张法的缺点是需要预留孔道、穿束、压浆和封锚等工序，所以施工工艺较复杂，并且耗用的锚具和预埋件等增加了用钢量和制作成本。下面从预应力筋的制备、孔道成型、张拉工艺、孔道压浆及封锚等方面介绍后张法的基本工艺流程。

2.1 预应力筋的制备

（1）粗钢筋的制备后张法粗钢筋的制备工序与先张法相同，下料长度应为孔道长度加上锚固及张拉工作长度(视构件端面上锚垫板的厚度与数量、锚具的类型、张拉设备类型和工作条件等而定)。

（2）碳素钢丝束的制备碳素钢丝都是盘圆，对于在厂内先矫直回火处理且盘径为1.7m的高强钢丝，一般不必整直就可下料。如在自由放置的情况下，任意lm长范围内弯曲矢高大于5mm时，需要进行调直后使用。采用其他锚具及张拉设备时，应根据情况计算。采用镦头锚具时，应保证每根钢丝下料长度相等，这就要求钢丝在应力状态下切断下料。应力下料时应加上钢丝的弹性伸长。为防止钢丝扭结必须进行编束。编束时可将钢丝对齐后穿人特制的梳丝板使之排列整齐，然后一边梳理钢丝一边每隔1-1.5m绑扎一道铅丝，铅丝扣应弯入钢丝东内，以免影响穿束。

（3）钢绞线的制备。钢绞线在使用前进行预拉，以减少钢绞线的构造变形和应力松弛损失，并便于等长控制。预拉应力值可采用整根钢绞线破断负荷的80％，拉至规定应力后应保持5-lOmin再放松。钢绞线的下料采用“氧气-乙炔”切割时，应将切口两侧各30-50mm处用铅丝绑扎，切断后将切口焊牢，以免松散。采用电弧切割时，地线应搭在离切El40-60mm处，严禁受力部分导电或被电火灼伤。钢绞线下料及成束的方法与钢丝束相同。

2.2 孔道成型

梁内孔道形成是在预制梁浇筑混凝土前预先安放制孔器。制孔器可采用铁皮管、金属波纹管或橡胶管。前两种制孔器按预应力钢筋的设计位置和形状固定在钢筋骨架中，待混凝土浇筑后，形成预应力筋的孔道。橡胶管制孔器按设计位置固定在钢筋骨架中，待混凝土抗压强度达到一定强度时，将制孔器拔出形成孔道。抽拔制孔器的时间与预制时所处环境的气温有关，必须严格掌握，否则将会出现塌孔或拔不出的情况。抽拔时间可按100除以预制场地环境温度值来估计。为增加橡胶管的刚度和控制位置的准确，需在橡胶管内插入芯棒，芯棒直径应较制孔器内径小8-lOmm，长度较胶管长1-2m，以便于先抽芯棒再拔胶管。波纹管是后张法构件使用越来越广泛的制孔器。它是用薄带钢采用卷管机经成型机压波卷成的。波纹管按照每两个相邻的折叠咬口之间凸出部(即波纹)的数量分为单波和双波。

2.3 张拉工艺

后张法预应力筋张拉前，对设备的校验、千斤顶控制张拉力的计算等与先张法相同。后张法预制构件，以往常采用24声5的高强钢丝束，配以锥形锚具或镦头锚具，配备使用千斤顶。随着高强度低松弛钢绞线和相匹配的大吨位群锚在我国成功地应用和推广，后张预应力构件已大部分采用这一预应力体系，其中配以这种预应力筋束的锚具。后张法梁，当跨径大于或等于25m时，宜釆用两端同时张拉。两端同时张拉时，两端千斤顶升降压、画线、测伸长、插垫等工作应基本一致。后张法梁的预应力钢束张拉程序依锚具类型与钢束种类不同而异。预应力梁在混凝土强度达到设计强度之前，如达到设计强度60％以上，先张拉一部分束筋，对梁体施加较低的预压应力，使梁体能承受自重荷载，提前将梁移出生产梁位。由于混凝土强度早期发展快，后期强度增长慢，所以采取早期部分预施应力，可大大缩短生产周期，加快施工进度。预制梁移出生产台座后，继续进行养护，待达到混凝土设计强度后，进行其他束筋的张拉工作。预应力梁进行早期张拉束筋的根数、位置和锚具局部承压应力均需通过验算确定。

2.4 压浆孔道

压浆是为了保护预应力筋不致锈蚀，并使预应力筋与混凝土梁体黏结成整体，从而既能减小锚具的受力，又能提高梁的耐久性。孔道压浆采用专门的压浆泵进行，压浆要求密实、饱满，并应在张拉后尽早完成。压浆工艺有“一次压注法”和“二次压注法”两种，前者用于不太长的直线形孔道，对于较长的孔道或曲线形孔道以“二次压注法”为好。压浆最大压力以0.5-0.7MPa为宜，如压力过大，易胀裂孔壁。压浆顺序应先下孔道后上孔道，以免上孔道漏浆把下孔道堵塞。直线孔道压浆时，应从构件的一端压到另一端，曲线孔道压浆时，应从孔道最低处开始向两端进行。二次压浆时，第一次从甲端压人直至乙端流出浓浆时将乙端的阀关闭，待灰浆压力达到要求且各部再无漏水现象时，再将甲端的阀关闭。待第一次压浆后30min，打开甲、乙两端的阀，自乙端再进行第二次压浆，重复上述步骤，等第二次压浆完成经30min后，卸除压浆管，压浆工作便告完成。

3.结束语

随着经济的发展，人们对路桥的要求也越来越高，造桥的技术也应该相应的提高。而预应力混凝土桥梁的施工技术为桥梁的施工提供了十分好的技术，所以这种施工工艺在桥梁建设中得到了广泛的应用，作为预应力技术的进一步运用而产生的施工技术也很多，特别是在桥梁施工的预制梁的施工中得到了很大的应用，对于桥梁施工的预应力后张法技术更是有很大的发展。我国在预应力结构施工方面的技术同国际水平相比还有一定差距，但是随着预应力施工技术研究的发展，这个差距在逐渐减小，并会在不远的将来赶上世界水平。

参考文献

[1]刘山洪.简明预应力混凝土桥梁施工手册[M].北京:人民交通出版社,2011.

[2]蔚建华.预应力混凝土桥梁施工技术要点[M].北京:人民交通出版社,2010.

[3]王穗平.桥梁构造与施工[M].北京:人民交通出版社,2010.