公路桥梁工程中后张法预应力施工工艺的技术探讨

公路桥梁工程中后张法预应力施工工艺的技术探讨

黄金城

广州诚信公路建设监理咨询有限公司广东广州511431

摘要：预应力工程在公路桥梁施工中占有重要的位置，预应力施工工艺的应用效果直接影响着桥梁工程建设施工质量和结构稳定性。本文将概述桥梁工程施工中预应力张拉施工工艺应用策略和与之相关的技术措施以及施工中应注意的事项，从而保障桥梁工程项目总体建设质量。

关键词：桥梁工程；后张法；预应力施工工艺；应用

0引言

与其他公路工程项目相比，公路桥梁工程对于各个施工结构稳定性和质量安全等方面有很高的要求。但是在桥梁工程预制梁板施工时往往会因预应力技术控制不到位，直接导致桥梁工程施工质量下降，加大了桥梁工程在后期使用过程中出现重大质量隐患的风险。针对于这种情况，加强预制梁板预应力张拉施工工艺在实际应用中的有效控制，应用适当的技术措施控制桥梁工程预应力施工时所产生的不利影响，这在公路桥梁工程建设中显得极其重要。

1工程中预应力施工工艺应用现状

我国预应力技术的研究及在工程中的应用开始至今仅半个多世纪，由于预应力混凝土特有的优点，广泛地应用于公路与铁路桥梁、高层建筑、地下建筑等各个工程领域，应用数量日益增多，现在预应力施工已基本形成了专业化、集中化、施工工艺标准化、自动智能化局面。随着“新材料（高性能预应力混凝土、高强超高强预应力筋、高效率的张拉锚固体系）、新设备（自动智能控制张拉系统、智能压浆设备、自动化喷淋养护设备）、新工艺、新技术”四新技术在工程上的应用，使得预应力技术也将一定会发展到了一个更新的高度。

2现阶段公路桥梁工程预应力施工工艺应用中存在的主要问题

预应力技术经过几十年的发展，技术日臻成熟，然而，现阶段预应力施工工艺在实际应用中仍存在一些问题，主要表现在：

2.1预应力筋理论伸长值与实际伸长值偏差过大

在具体施工过程中，若因预应力筋实际弹性模量与理论弹性模量存在差异，千斤顶的误差，孔道摩阻损失的变化，预应力筋截面面积与实际量测有偏差等，致使实际伸长值与理论伸长值存在偏差[1]。因此，工程技术人员在对张拉力及伸长量的计算时，对计算公式中相关项目参数的取值要根据实际检验测定值来确定，而不能直接简单套用经验数据，这样才会使计算结果值更精确。

2.2预应力损失值的估计误差过大

在预应力构件的施工及使用阶段中，由于张拉工艺和材料特性等原因而使张拉应力不断地降低，若预应力损失值的估计误差过大，会导致构件抗裂度、裂缝宽度和变形验算偏离实际较多，以致影响结构构件的正常使用。故此在对构件张拉控制应力进行计算的过程中，不仅要考虑锚外张拉控制应力，同时还应明确锚具下口有效应力，如此才能提高预应力损失值的估算精度。

2.3预应力筋断丝、滑丝现象存在

预应力筋张拉过程中，由于各种原因，有时会发生断丝和滑丝的情况，导致实际预应力达不到设计要求，降低结构承载能力。

2.4预制梁板上拱度难以控制

在预应力、自重、徐变和收缩的共同作用下，预应力砼梁在桥面铺装前有一定的上拱度，当这种上拱度较大时，就会给桥面铺装造成相当大的困难（桥面跨中铺装过薄，而梁端头铺装超厚），尤其是对施工周期长，桥面铺装薄，多跨大桥更是如此，容易造成桥面早期破坏，有可能影响桥面正常使用。

3公路桥梁工程中后张法预应力施工工艺的应用策略

3.1施工前准备工作

在开展预应力施工之前，首先要确保所有原材料必须满足设计及现行国家标准的规定，对检验不合格的材料严禁使用。其次，根据所用预应力筋的种类及其张拉锚固工艺情况、张拉力大小、张拉空间要求，选择合适的张拉设备及配套机具，由经专业操作培训且合格的人员使用和管理，并按规定进行有效标定和定期维护。再其次，施工技术人员要熟悉施工图纸和设计资料，复核预应力梁板相关尺寸和坡度、预应力管道坐标等技术指标，完成有关技术文件和专项施工方案的编制及审批手续。最后，选派富有经验的施工技术人员和专业施工队伍进行施工（包括预应力设备操作人员），并做好安全技术交底和培训工作。

3.2后张法预应力筋安装

预应力筋在浇筑混凝土之后的适当时间内穿入孔道中。为有效防止预应力筋之间的相互缠绕扭曲，将预应力筋编束后整体穿入管道，端头用塑料胶带缠住防止损坏波纹管及降低穿束难度[2]。

3.3后张法预应力筋张拉施工

由于桥梁工程中后张法施工涉及的技术手段比较多，这就应保证施工技术人员对各项技术手段有一个全面的掌握，使得相关人员能够灵活应用各项技术手段并严格按照审批的专项施工方案开展桥梁预应力张拉施工。目前预应力施工普遍采用自动智能控制张拉系统，以充分保障后张法施工在公路桥梁工程中的作用效果。

（1）在桥梁工程预应力施工时，必须保证桥梁工程梁板混凝土强度和弹性模量能够满足该项工程项目综合建设要求，之后才可以按照工程项目施工要求开展梁板预应力张拉施工，确保梁板断面内张拉力的平衡性，有效控制外力作用对桥梁工程梁板预应力张拉施工产生的影响。

（2）锚外张拉控制应力必须符合设计规定，预施应力过程中，应保持两端的伸长量基本一致，两端伸长量之差不宜大于5%。

（3）对预应力筋施加预应力时，要对锚下的有效预应力及其均匀度等进行质量控制，使之符合设计及规范要求，任何时候锚外最大张拉控制应力不得超过设计规定的最大张拉控制应力[3]。

（4）采取在梁板的一端或两端张拉方式，要依据设计和施工计算要求、预应力筋的布置线形及其锚固损失的影响长度等因素综合确定。另外，预应力筋张拉顺序及张拉程序应符合设计及施工规范的相关规定。

3.4孔道压浆

对于桥梁工程预应力张拉施工来说，孔道灌浆在相应施工过程中也起到非常重要的作用。为此，必须保证桥梁工程中孔道灌浆的连续性、稳定性，避免桥梁工程预应力张拉施工中出现孔道灌浆不密实不饱满的问题。预制梁板一般采取真空辅助压浆工艺开展相应压浆施工，为确保真空压浆质量，取得良好的压浆效果，在具体操作的过程中要从压浆材料的品质和性能、机具设备、技术与工艺、压浆时机以及施工组织与管理等方面进行严格控制。

3.5封锚

作为桥梁工程预应力张拉施工的最后一环节，封锚质量与桥梁工程整体稳定性之间存在紧密的联系。为此，必须按照相关规定程序开展封锚施工，避免桥梁工程封锚这一施工环节在实施过程中出现问题。需要强调的是，在锚具封堵部位预埋钢筋，锚具封闭前将端部凿毛并清洗干净，使封端混凝土与原混凝土结合牢固。

4公路桥梁工程中预应力施工技术应用的注意事项

（1）预应力管道安装。参照设计图纸给定的预应力筋布置要求进行管道安装并固定牢靠。浇筑混凝土前检查波纹管是否密封，并在波纹管中加内衬管，即将小于波纹管内径10mm左右的PVC软管插入波纹管内，在混凝土浇筑过程中每隔20分钟左右来回抽动PVC管，以有效防止波纹管因漏浆造成堵塞。

（2）反拱设置。当使用跨径较大的预应力梁板时，由于预应力的作用，致使梁板中央上拱度较大，为防止梁板上拱过大带来的不利影响，最直接有效的措施是在梁板的预制台座施工时事先设置一个反拱度值大小合适的反拱，即将台座做成中间低两端高的凹形竖曲线（竖曲线形式一般采用悬链线）。需要施工技术人员注意的是，安装预应力管道、梁底、梁顶应同时考虑反拱设置，只有这样，反拱设置才有真正的意义。

（3）预应力筋滑丝、断丝情况处理。预应力筋在张拉时及24h后，断丝及滑丝数量超过规定值时，要结合施工实际情况，根据所掌握现场检测数据，全面正确分析断丝、滑丝的原因后再进行有效处理，保证预应力张拉施工的正常进行。预应力筋滑丝与断丝处理的主要措施有：若为滑丝且预应力筋只有轻微损伤，可更换夹片，重新张拉至设计应力即可；若滑丝严重或断丝，必须卸锚，整束更换预应力筋及夹片，重新张拉至设计应力[4]。

（4）预应力工程在施工过程中对其各个阶段施工的质量进行严格控制和认真检验，施工过程中及时填写施工记录，发现问题及时处理。

5结语

时至今日，预应力技术在公路桥梁建设中逐渐成熟，应用普遍，效果显著。但在实际操作中依然存在一些问题需要解决，因此，这就要求工程建设技术人员在具体施工中严格遵循规范和设计要求，并不断进行技术学习和经验交流总结，同时对预应力设计、计算理论、新型技术不断创新完善，不断地发展公路桥梁施工中的预应力技术，进一步提高公路桥梁工程的建设水平。

参考文献：

[1]中华人民共和国行业推荐性标准.JTG/TF50—2011.公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2]刘彧辉，何良勇.预应力张拉施工技术在桥梁工程中的应用要点[J].交通世界，2018（19）：86-87+91.

[3]龙宇.道路桥梁工程预应力张拉施工工艺研究[J].四川水泥，2017（02）：24.

[4]李洪刚.浅谈预应力钢筋断丝、滑丝的原因与处理[J].城市建设，2010（4）：475.

作者简介：黄金城（1983—），男，工程师，主要研究方向为公路与桥梁。