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摘要：对后张法施工技术在桥梁工程之中的应用进行了相应的研究，详细后张法预应力桥梁施工工艺和技术要点，以期能够为后张法在桥梁工程中的深入应用提供相应的参考。
关键词：桥梁工程；后张法；预应力混凝土；质量控制
引言
我国道路交通建设过程中，由于道路拥挤问题日益严峻，如何缓解道路紧张问题成为交通建设必须考虑的一个重点内容。道路建设过程中，采用大跨径的桥梁，可以对空间进行更好的利用，从而对车流进行分道控制，有利于缓解交通拥挤问题。在对这种大跨径桥梁利用时，混凝土裂缝问题成为施工必须考虑的一个重点。混凝土桥梁施工技术过程中，混凝土后张法预应力可以解决混凝土裂缝问题并解决大跨度、重荷载结构开裂问题，保证桥梁建设的安全性和可靠性。后张法预应力混凝土桥梁施工技术的应用，通过埋设管道、穿束、张拉、灌浆等方法，能够使混凝土预应力设计满足需要，在这一过程中，需要对施工工艺进行严格控制，以保证施工质量。
1 工程概述
某高架桥设计为预应力混凝土连续箱梁，采用后张法预应力箱梁结构。主梁共有两种规格箱梁，一种为 12.99 m 宽的斜腹板单箱双室箱梁，另一种为8.99 m 宽的斜腹板单箱单室箱梁，均为 1.7 m 梁高，2.0 m 翼 缘 板 长。桥 梁 跨 径 分 别 为 2 * 26 m、3* 29 m、4* 25 m、2* 21.8 m 以及 3* 30 m，采用1 860 级钢绞线作为预应力钢束，Φs 15.2 低松弛钢绞线作为预应力筋，其张拉控制应力为，采用 OVM系列锚具和配套设施。采用塑料波纹管作为预应力孔道，采用真空压浆技术进行压浆，待浇筑混凝土达到设计强度要求时，张拉预应力钢束，张拉完采用真空压浆技术进行压浆，往波纹管内灌 40 MPa 水泥浆。
预应力张拉主要设计参数如表 1 所示。
表 1 预应力张拉主要设计参数
2 预应力混凝土结构基本原理与分类
2.1 预应力混凝土结构基本原理
当混凝土或钢筋混凝土结构在受外力荷载作用前，人为给受拉区结构施加预压应力，由此产生的预应力状态用以抵消或减小受外荷载作用时所引起的拉应力，借助混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足，达到推迟受拉区混凝土开裂或减小裂缝宽度的目的，这种预先给混凝土引入应力的结构即为预应力混凝土结构。
普通钢筋混凝土结构中钢筋的抗拉强度远远大于混凝土的抗拉强度，混凝土的受拉极限应变极小，在正常的工作中通常荷载作用下，钢筋产生的应变远大于混凝土受拉极限应变，使得普通钢筋混凝土结构产生裂缝。由于混凝土的抗拉强度提高程度极慢，仅仅通过提高混凝土强度是无法提高其抗拉强度的，在以往的施工中，通过增大结构配筋率或加大结构截面尺寸以抑制裂缝的产生的方法，大大增加的结构自重，且提高了工程的造价。对钢筋混凝土结构施加预应力能有效控制构件裂缝的发生，同时不必加大截面尺寸、有效提高结构承载能力以及其整体刚度。
2.2 预应力混凝土结构分类
（1）体外预应力和体内预应力混凝土结构
根据预应力钢筋的布设位置可将分为体外和体内预应力混凝土结构。
体外预应力混凝土结合是将预应力钢筋布设在混凝土结构外面，且预应力钢筋锚固在特定的钢筋混凝土锚固块上，依靠两边的钢筋混凝土锚固块将预应力传递到混凝土构件中，一般分为全体外预应力，各跨预应力钢索连续、各跨钢索不连续以及体外预应力和体内预应力混合体系三种类型。体内预应力混凝土结构是将预应力钢筋布设在混凝土结构体内。
采用悬臂法或顶推法进行施工的大跨径桥梁结构中，为了满足结构受力需要，一般选用体内和体外预应力混合体系，将部分钢索布设在混凝土体内，另一部分钢索布设在主梁箱梁内（即混凝土体外），以便预应力的作用发挥到最大。
（2）后张法和先张法预应力混凝土结构
根据预应力钢筋张拉和混凝土浇筑顺序可分为先张法和后张法预应力混凝土结构。
先进行混凝土浇筑，待混凝土强度达到一定时在进行预应力钢筋的张拉即为后张法，浇筑混凝土前将预应力管道按照设计图纸要求进行布设，待混凝土强度达到要求后将预应力钢筋插入管道内，借助张拉器具进行张拉并锚固在梁端部，并对管道进真空注浆施工，使预应力钢筋和混凝土连接为整体。
先进行预应力钢筋张拉进行混凝土的浇筑即为先张法，将预应力钢筋穿过张拉台座，将预应力筋其中一侧进行锚固，另一侧进行张拉后锚固，张拉完毕后进行混凝土浇筑，当混凝土强度达到要求后方可放松锚固设备并切割多余钢筋，混凝土与预应力钢筋紧密粘结，有效传递预应力钢筋的回弹力至混凝土构件中。
2.3 预应力混凝土构件特点
（1）提高混凝土构件刚度
通常而言，普通钢筋混凝土结构在正常工作荷载作用下，其受拉区是带裂缝工作的，在设计阶段通过计算设计适当的配筋率以控制裂缝宽度过大，避免钢筋锈蚀的现象发生，带裂缝工作作态大大减弱了构件整体刚度。预应力混凝土结构中由于预压应力抵消了构件正常使用状态下产生的拉应力，有效避免结构裂缝的产生时，使得构件整体刚度大大提高。
（2）增强混凝土构件抗裂性与耐久性
预压应力能有效抵消混凝土构件在正常使用状态下产生的拉应力，避免构件产生裂缝，提高了构件的抗裂性，同时没有裂缝可以避免外界水分、污染物等等钢筋造成锈蚀，提高了构件的耐久性，确保工程的使用寿命。
（3）减少自重，增大跨越能力
刚强钢筋和高强混凝土的使用可以减小构件设计尺寸，极大程度地减轻结构自身重量，同时主梁在截面尺寸相同情况下，预应力混凝土桥梁跨径比普通混凝土桥梁跨径要大。
（4）降低施工难度
预应力混凝土构件可进行工厂化预制，现场拼装施工，大大降低了大型桥梁结构的施工难度，同时能有效保证其整体性。
3 后张法预应力桥梁施工工艺
3.1施工应用分析
（1）在钢筋工程施工中应用时，需要对使用的钢筋进行二次试验，主要检测钢筋的质量是否符合施工具体需要。在检查完成后，实际应用时要对钢筋表面的铁锈进行清理，保证钢筋表面的整洁。在现场施工时，需要对钢筋统一进行焊接。
（2）箱梁施工时，首先需要考虑模板的设置，保证底部模板采用15×10cm的木方，在布局过程中，使每个木方的间距在1m左右。在对箱梁进行混凝土浇筑时，需要对弹性变形问题予以把握并且为了降低弹性变形现象的产生，可以采取两次浇筑的方式，通过对浇筑位置的合理选择来保证混凝土浇筑质量。
（3）桥面施工过程中，需要根据设计情况在桥面设置相应的铺装装置，保证桥面施工能够顺利进行。这一过程中要把握混凝土配比。混凝土中防水剂的应用量为水泥总重量的3.8%，防水等级设置为S6以上。在进行桥面混凝土浇筑过程中，要注重做好桥面的清理工作并要对加水情况予以有效控制，避免随意加水现象的出现，以免对施工质量产生不利影响。
3.2 施工质量控制
（1）预应力孔道施工控制
对预应力管道进行直径、顺直度以及刚度的检测，在管道安装施工时利用钢筋网片对其进行定位，同时起到一定的固定作用以免浇筑混凝土时管道发生移位，确保管道顺直且定位符合图纸设计要求，管道成形后应采取相应的保护措施确保预应力管道严密性符合施工标准要求。
（2）混凝土浇筑施工控制
根据混凝土配合比设计进行材料拌和，在正式浇筑施工前度设备进行检查维修，确保浇筑过程中不会出现由于机器故障而导致浇筑施工中断的现象。严格按照施工方案进行浇筑，从跨中向支点处的顺序进行浇筑，避免由于桥墩和支架的沉降而导致墩顶梁段出现裂缝，下层混凝土必须控制在初凝前被上层混凝土所覆盖。采用插入式振捣器进行振捣施工，振捣设备应插入混凝土层 5 cm ～10 cm，注意避免对模板、钢筋造成碰撞，在预应力波纹管附近不得使用振捣器进行振捣，以免造成管道的破损。
（3）预应力钢筋张拉施工控制
将千斤顶、油压表等进行配套标定，对梁段浇筑时留置的混凝土试块进行试验，当强度达到要求后，进行预应力钢筋的插入以及张拉，对于一般箱梁预应力结构采用张拉应力控制为主，钢束实际伸长量进行校核的双重施工质量控制。
（4）压浆和封锚
严格按照施工技术规范对灰浆的强度、稠度、水灰比、米税率以及膨胀剂使用量进行控制，一般采用425 普通硅酸盐水泥，水灰比控制在 0.4 ～ 0.45 范围内，膨胀剂为脱脂处理后的铝粉。利用活塞式压浆泵将灰浆缓慢均匀地挤压在每一个孔道内，压浆完毕后把锚具周围进行凿毛并清理干净，按照图纸设计要求进行钢筋网挂设并浇筑混凝土进行封锚。
4 结束语
后张法预应力混凝土桥梁施工技术在道路桥梁建设中得到了普遍应用，该技术手段对于提升道路桥梁建设施工质量来说起到了重要作用。在应用该技术的过程中，要注重对相关施工技术要点进行把握，在施工时控制好技术参数，以提升桥梁施工效果。例如在施工前加强对构件进行检查，对钢筋表面的铁锈进行清理、对混凝土强度进行有效控制，在施工过程中，对张拉顺序进行有效把握，保证张拉操作符合施工需要等等。后张法预应力混凝土桥梁施工技术的利用，还需要对预应力体系进行有效设计，在此基础上，保证施工能够顺利进行。
参考文献
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论文作者:欧顺
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/9
标签：预应力论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 桥梁论文; 构件论文; 裂缝论文; 混凝土结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;