摘要：预应力技术在路桥工程广泛得到了广泛应用，本文简要探讨了其施工工艺方法，即先张法以及后张法，并结合两种工艺的区别，重点探讨了后张法的应用，仅供参考。
关键词：路桥；预应力；先张法；后张法
预应力技术实质上是为结构服役表现而服务的，具体而言就是预先对结构施加压应力，全部或是部分抵消拉应力，保证结构的服役表现。本文结合市政路桥工程对该技术进行了探讨。
一、预应力施工方法
（一）先张法
先张法简单说就是先张拉钢筋，然后浇筑混凝土构件，一般在施工时有三个阶段，即张拉预应力筋，浇筑混凝土达到强度后进行放张。这种工艺当中也有多种方法可以选择如台座法、台模法（机组流水法）。
（二）后张法
后张法相对于先张法，与先张法主要不同就是张拉时间的差别，工艺流程也有三个阶段，即构件制作和养护，张拉预应力筋形成预应力，最后灌浆和锚头处理。简单说后张拉工艺就是先浇筑混凝土构件，并预留下预应力管道，等混凝土构件达到一定强度，约80%的强度后开始张拉预应力筋。
（三）区别
首先，适用范围方面。先张法一般不用于大型构件，在中小型构件中比较实用，后张法则主要用于大型构件。施工手段上一个先张拉后浇筑，一个先浇筑后张拉。
其次，构建预应力的方式也有一定差别，先张法主要是依靠混凝土与预应力筋之间的粘结力来传递预应力，而后张法主要是依靠两端的锚头来传递预应力。
最后，二者最主要的区别就在于放张上。先张法施工中需要待混凝土达到一定强度（75%以上）后切断预应力筋建立预应力，这种工艺简单，靠粘结力自锚，对锚具并没有过高要求，重要设备均能重复使用，经济性高。后张法工艺比较复杂，从混凝土构件看，构件有两种，两种方式施工流程区别不大，主要就是形成的构件有无粘结力的区别。前者利用锚具阻止钢筋回弹，构建预应力，构件和预应力筋是一个整体。而后者，预应力筋用套管包裹不建立粘结力，将钢筋放入设计位置就可以直接浇筑构件，有效预压应力大，造价低，适用于大跨桥梁。
二、技术应用
有鉴于后张法工艺比之先张法要复杂，同时基于当前市政路桥工程的特点，下文重点探讨后张法的应用。
（一）预应力筋及管道
1、预应力筋选择
预应力技术中无论是先张法还是后张法，其中最关键的部分就在于预应力筋。预应力筋的选择必须国家现行标准和规范的要求，如GB/T5223、GB/T5224、JG161等，无论是钢丝、钢筋还是钢绞线在符合规范或标准的要求下，应是同品牌、规格以及生产工艺的产品，新产品或是进口材料需要遵循现行规范的要求。预应力筋进入施工现场必须进行复检，确保其质量符合要求。以钢绞线为例，检验时应控制每批钢绞线的重量需在60t以内，逐盘检查外观和外形尺寸，再抽取其中的3盘中截取任意一段送检，如果每批次不足3盘，则进行全数检验。检验通过后，预应力筋的搬运、存放必须确保不受损伤，确保其质量。
2、预应力筋制作
应考虑孔道长度、锚具、千斤顶等因素计算确定下料长度。两端均使用墩头锚具时，预应力筋取相对差值，20m内长度预应力筋，其组成的每根钢丝不宜超过三千分之一，20m以上时不应超过五千分之一，且需要保证在5mm以内。切割预应力筋时一般不宜使用电弧切割，而应用切断机或是砂轮锯。当采用墩头锚固时，要根据预应力筋材料确定恰当方式，如液压冷墩应用于高强度的钢丝，而且这些处理工作需要在冷拉前完成，否则需要逐个检查墩头。
3、管道
常用管道一般是塑料波纹管或是金属螺旋管，管内壁光滑，且具有一定的弯曲度，能弯曲成适当形状，且不会影响管道的功能，其中金属螺旋管道需要符合JT/T529规范中的规定。管道进场需要进行检查和复验，确保质量合格。如果桥梁某些部位无特殊要求，可采用塑料波纹管，管壁厚度需要保证2mm以上。管道内径应能够保证安装预应力筋后还能容纳一条预应力筋，该预留空间主要用于压浆。
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（二）锚具及连接器
锚具及连接器的性能应符合设计要求，并要符合GB/T14370以及JGJ85规范的规定。应按预应力筋强度选择合适的锚具或连接器，且满足张拉及放张要求，多根预应力筋所使用锚具不仅要具备单根张拉的可能性，还需满足预应力钢筋束张拉。锚具或连接器进场验收必须检查其性能、型号、数量以及规格，进行静载锚固试验以及硬度试验。
（三）混凝土配制与浇筑
1、配制
一般预应力混凝土的配置宜采用普通硅酸盐水泥（或硅酸盐水泥）。粗骨料用碎石且粒径一般要在5～20mm内。控制水泥用量，同时严禁在配制当中添加影响混凝土性能的外加剂，如含氯化物的外加剂或是引气型减水剂。混凝土中各种材料带进的氯离子不宜超过水泥用量的0.06%，如果超过则需要额外添加阻锈剂或是做好防锈措施。
2、浇筑
对于先张法来说，混凝土浇筑过程中应加强一些重点位置的振捣，比如锚固区或是预应力筋密集区，同时避免碰撞预应力筋。对于后张法而言重点是要避免碰撞预应力筋管道。
（四）张拉施工
1、基本要求
首先，确定控制应力，应在允许范围以内。
其次，采用控制应力张拉时，必须校核伸长值，控制在允许范围内，如无特别要求至少要保证在6%以内（理论与实际伸长值之差），否则需要停止施工，待分析出原因并采取处理措施以后，才能继续进行。
第三，张拉时必须调整初应力，确保其在控制应力的10%～15%，伸长值由此开始测量。
第四，锚固必须在控制应力稳定时进行，控制预应力筋内缩量。
2、施工过程
以后张法来论，施工过程中应注意以下几个要点。
首先，管道安装。应使用定位钢筋将管道固定在设计位置。如果使用了金属管道，接头处必须用套管链接，连接套管应比实际用到的管道大一个型号，且为同类管道，保证连接紧密。管道应制作溢浆和压浆孔，必要时还需制作排气孔和排水孔。管道安装就位及时验收，检查确保管道通畅，合格后立刻封堵端面。
其次，预应力筋安装。对于无粘结预应力构件，需要在浇筑前检查管道，浇筑时预应力筋应定时转动或抽动。如果是有粘结预应力混凝土，混凝土构件浇筑完成后必须立即检查管道，保证其通畅。混凝土养护期内如果才采用蒸汽养护，不得安装预应力筋。预应力筋安装完成至灌浆环节过程中应保证施工时间。根据空气湿度调整施工时间，一般70%以上的空气湿度下应在7天内完成，70%以下，40%以上则需要15天，40%以下应为20天，如果无法保证，则必须做好防锈措施。
第三，张拉。张拉前应检查混凝土强度，未达到设计要求且低于75%的设计值不得进行张拉，同时还需检查孔道磨阻损失，确定控制应力以及理论伸长值。张拉时一般宜两端同时张拉，对于25m以内长度的直线筋可以一端张拉。张拉完成并且控制应力稳定后方可锚固。锚具要用封端混凝土进行保护，如果要长时间暴露需要防锈。锚固完成且检验合格以后，就可对露出锚具的预应力筋头进行处理。
第四，孔道压浆，张拉后必须及时进行压浆，一般多跨连续有连接器的孔道多用水泥浆，其强度必须符合相关要求。完成压浆后应及时检查密实度，水泥浆留试块，标养28天。压浆过程中要保证水泥浆温度在5摄氏度以内，且完成以后48小时还需要继续保持温度，否则需要保温，压浆作业时必须确保环境温度适宜，如果温度过高，一般超过35摄氏度，宜在夜晚温度较低时进行。水泥浆达到强度后方可移除预制构件。
结束语：
预应力技术在当前市政路桥施工当中比较常用，要根据工程特点选择恰当施工工艺。本文重点探讨了后张法，当然可能存在不足之处，但本文探讨的内容主要是起一个抛砖引玉的作用，希望能够与业内同仁共同探讨，一起进步，提高预应力技术的施工质量。
参考文献：
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[3]冯大斌.预应力技术回顾与展望[J].建筑科学,2013,11:30-38.
论文作者:刘任重
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/26
标签：预应力论文; 混凝土论文; 构件论文; 管道论文; 应力论文; 锚固论文; 钢筋论文; 《基层建设》2017年5期论文;