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摘要：本文以桥梁工程中预应力箱梁为论述对象，以后张法施工工艺为论述手段，通过施工技术要点的分析，得出了张拉过程的控制重点与控制方法，具有一定的参考性，以期为我国桥梁工程的发展提供技术支撑。
关键词：预应力箱梁；后张法工艺；施工技术
1.波纹管预埋
后张法预应力管道成型方式目前以金属波纹管最为常用，其是在梁体骨架钢筋基本完成后进行预埋，安装过程中需根据设计曲线坐标准确定位，并用Φ8~12钢筋以“井”字形托架（点焊于腹板箍筋上）固定牢固，其间距在直线段一般为1.0m，曲线段则加密至0.5m，端头与预埋钢承压垫板喇叭管相接。为防止管道因漏浆而堵塞，波纹管接头应采用同材质套筒（直径应大于波纹管一个规格）密封连接，其长度宜为波纹管直径的3.5倍，并对接口处采用胶带缠裹密封。
2.钢绞线穿束
钢绞线穿束过程中，为防止多股间出现扭转现象，应采用铁丝每隔1.5~2.0m绑扎一次，同时将穿进端采用透明胶布缠绕覆盖，以此减小穿束阻力，避免钢绞线因反复拉扯而对波纹管造成损害。此外，为保证张拉后钢绞线性能可最大限度的发挥，波纹管预埋及钢绞线穿束时应保持管内清洁干净，以此在降低其对钢绞线摩擦（即可减小预应力摩擦损失）的同时提升管壁与水泥浆的粘结性。需要注意的是，钢绞线下料时应采用砂轮切割机切断，严禁使用电焊或气焊切割。
3.混凝土浇筑
为减小梁体表面气泡与砂线等病害，箱梁混凝土水灰比应为0.35～0.40，坍落度宜为70~90mm，并且必须采用强制式搅拌机拌合。混凝土浇筑应一次成型，其顺序可按“底板→腹板→顶板”进行控制，但在梁体较长情况下，由于混凝土强度等级较高（一般不低于C50），凝固速度较快，为防止底板（或腹板）一次浇完与腹板（或顶板）间出现冷缝，故而应采用分段浇筑的方式，即由底板一端开始浇筑8~10m后，采用模板进行封底并浇筑腹板及顶板，且当腹板底脚混凝土达到底板浇筑位置时，再以8~10m向前推进，以此类推直至混凝土浇筑完成。需要注意的是，为防止内模发生偏移，腹板混凝土下料及振动需对称作业，并且按最大层厚500mm进行分层控制。对于混凝土振捣，由于梁体钢筋密集且存有波纹管，因此需严格控制振捣作业，以防使钢筋移位或对波纹管造成碰撞破坏。具体振捣时可采用附着式振捣器与插入式振动棒组合的方式，其中插入式振捣棒插点应布设均匀，移动间距≤30cm，插入深入以进入下层混凝土5~10cm为宜，同时与模板保持不小于5cm的间距；振动过程应快插慢拔，并以混凝土表面不再下沉、泛浆以及冒气泡为控制标准。
4.预应力张拉
4.1张拉作业
基于张拉强度与刚度的综合考虑，根据《公路桥涵施工技术规范》的规定，梁体混凝土强度在达到设计强度的85%（可由同条件养护试件确定）且养护期限不少于7d时，方可进行张拉作业。张拉设备主要由高压油泵、压力表及千斤顶组成，使用前应进行校验，且在使用超过200次或6个月及出现张拉异常时，应重新校准；张拉前应全面检查钢绞线，确保其在张拉点之间可自由移动，同时对于预应力施加过程中钢绞线产生的移动，构件可自由适应。
（1）张拉参数。张拉控制应力σcon取值75%的fptk（fptk为钢绞线强度标准值）；
（2）张拉方式。基于预应力损失的控制，宜采用两端对称张拉；
（3）张拉方程。0→0.15σcon→0.3σcon→1.0σcon（持荷2min）→锚固
注：基于后期预应力损失的考虑，低松弛钢绞线可适当超张拉，但最大不得大于1.03σcon。
张拉完成后应对梁体进行全面检查（尤其梁端），查看混凝土有无裂缝产生；与此同时，采用手提砂轮机切割多余钢绞线，控制外露长度≤3cm，且当锚具长期外露时，应对其涂刷防锈漆或封裹混凝土，以防发生腐蚀。
4.2质量控制
对于张拉质量的控制，后张法一般采用“双控法”，即张拉应力与张拉伸长量共同控制，其中以张拉应力为主，张拉伸长量为辅（主要起验证作用）。在具体验证过程中，主要是通过钢绞线实测伸长量与理论计算伸长量的比较，当二者之差在±6%范围时（以理论值为基数），表明张拉合格，否则判定为不合格，此时应停止张拉并查明原因。
（1）实际伸长量测量。如下图1所示，张拉过程中张拉一端钢绞线实际伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2=L2+L3-2L1。
式中：Lp为预应力筋的实践长度；Ep为预应力筋的弹性模量；Ap为预应力筋的截面面积；k为局部偏差的摩擦系数；μ为预应力筋与孔道壁的摩擦系数；x为从张拉端至计算截面的孔道长度，可近似取轴线投影长度；θ为从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角（rad）。
对于预应力值可靠性的验证，张拉前应对工程所用预应力筋进行检验与测定其应力大小及损失情况，所得参数以便指导正式张拉，达到及时补充和调整预应力值的目的。预应力损失的检验，对于后张法而言，最简单的方法是在张拉完成24h后且在孔道未压浆前重新张拉一次，前后两次的应力值之差即为预应力损失值。
5.孔道压浆
（1）孔道压浆作业应在张拉完毕4h后实施，压浆前先用水湿润孔道，再用压缩空气清除其内积水，确保干净无杂；
（2）压浆所用水泥浆液水灰比一般为0.4～0.45，同时掺入适量减水剂和彭胀剂，泌水率最大不超过3%，稠度宜控制在14～18s（高温取上限，低温取下限），并且从浆体搅拌到压入梁体的时间不应超过40min。此外，若遇环境温度高于35℃时，为防止堵管现象发生，压浆作业应选择夜间施工。
（3）压浆泵最大压力宜为0.5～0.7MPa，当采用一次压浆或孔道较长时，其最大压力宜为1.0MPa；
（4）压浆应从下至上，每一个孔道应达到另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。为保证管道中充满灰浆，应在塞住出浆口后以≥0.5MPa的压力持续压浆2min，若采用二次压浆，间隔时间宜为30～40min。
结语
基于现实情况的考虑，本文对预应力箱梁施工工艺中（普通）钢筋与模板工序未予涉及，仅是围绕后张法预应力张拉以及相关工序实施了技术分析，论述内容虽不全面，但对实际施工具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].
[2]高德才.浅谈后张法桥梁预应力箱梁施工技术[J].科技创新与应用，2014（10）.
论文作者:李锦良
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/27
标签：预应力论文; 孔道论文; 腹板论文; 混凝土论文; 钢绞线论文; 作业论文; 波纹管论文; 《防护工程》2018年第33期论文;