浅析后张法预应力混凝土简支梁桥施工

付 玫

(江西交通咨询公司)

浅析后张法预应力混凝土简支梁桥施工

付 玫

(江西交通咨询公司)

预应力混凝土结构以其良好的实用性能被广泛的应用。江西南山一桥得工程实例，从施工方法及工艺几个方面论述了后张法预应力混凝土简支梁桥施工方法，具有一定的实际意义。

后张法;预应力混凝土简支梁桥;施工工艺

1 工程概况

南山一桥是江西省永修至武宁(庐山西海)旅游高速公路上一座后张法部分预应力混凝土简支梁桥，荷载等级为公路－I级。采用跨度为35 m的部分预应力混凝土空心板梁，梁长为31.58 m，计算跨度为31.18 m。桥跨通过拼装预制梁、现场浇筑绞缝混凝土和桥面混凝土形成。预制梁高1.43 m，底面宽1.426 m、顶面宽1.391 m。预制梁混凝土采用C50混凝土;铰缝及桥面现浇层(厚7 cm)采用C50混凝土;桥面铺装层采用改性沥青混凝土(厚6 cm)。7 cm厚的C50桥面现浇层和绞缝完全参与梁的受力，桥面铺装层(改性沥青混凝土层)不参与梁的受力。

2 施工方法及工艺

由于南山一桥是在完成混凝土构件的制作之后再施加预应力，故把这种构件称作后张法预应力混凝土预制构件。后张法又分为有粘结工艺和无粘结工艺两大类。其中有粘结工艺又可分为先穿束法和后穿束法两种做法。

先穿束法:将预应力钢束先穿入管道，再一同预埋在后浇筑的混凝土中。优点是不会产生堵管的现象，某些情况下可避免后期穿束的场地条件的限制。缺点是应在规定的时间内张拉完毕，否则会引起预应力钢束的锈蚀。且不能使用蒸汽养护。

后穿束法:将管道预埋在后浇筑的混凝土中。当达到张拉强度时，穿束并完成张拉。优点张拉预应力的时间、地点较为机动灵活，能使用蒸汽养护。缺点:有时会产生堵管的现象。

后张法主要工序为:先浇筑混凝土构件，并在构件中配置预应力钢筋的位置上预留孔道;养护混凝土至规定强度后，将预应力筋穿入孔道，利用构件本身作为台座，用张拉机具张拉钢筋至控制应力;在张拉端用锚具将钢筋锚固在构件两端，在孔道内灌注水泥浆。

2.1 预留孔道

预留孔道是后张法梁体施工中的一项重要工序。预留孔道的尺寸与位置应正确，孔道应平顺。端部的预埋垫板应垂直于孔道中心线，并用螺栓或钉子固定在模板上，以防止浇筑混凝土时发生移动。孔道留设的方法有埋置式与抽拔式两种。

(1)埋置式制孔器

它主要采用薄铁皮套管和铝合金波纹管，可做成各种形状的孔道。将管子按索筋的设计位置和形状固定在钢筋骨架中不再抽出，待混凝土浇筑后，即可形成预应力筋的孔道。此法具有成孔均匀、摩阻力小、连接容易、与混凝土豁结性能好等优点，但管子的加工和安装比较困难，使用后不能回收，因而成本高，钢材耗用量大。

(2)抽拔式制孔器

它的最大优点是能够周转重复使用，经济而节省钢材，目前使用较广我国常用的抽拔式制孔器有钢管制孔器、金属伸缩管制孔器和橡胶制孔器。

①钢管抽拔法适用于留设直线的孔道。混凝土浇筑后，每隔一定时间慢慢转动钢管，防止其与混凝土粘接。选用的钢管要求平直、表面光滑、致设位置准确。较长的构件可采用两根钢管，中间用套管连接。

②金属收缩管制孔器是一种用金属丝编织成的可伸缩网套，具有压缩时直径增大而拉伸时直径减小的特性。为了防止翻浆和增强刚度，网套内可衬以普通橡胶衬管、插入圆钢或45 mm钢丝束芯棒。

③胶管抽拔法可用于留设直线、曲线或折线的孔道，有5层或7层夹布胶管和钢丝网橡皮管两种。为增加胶管的刚度和控制位置的准确，需在橡胶管内置一圆钥筋(称芯棒)，芯棒直径应较胶管内径小8～10 mm，长度较胶管长1～2 m，以便于先抽拔芯棒。对于曲线束的孔道，宜用两段胶管在跨中对接，对接接头处套一段0.3～0.5 m铁皮管。接头要牢固紧密，以防浇筑混凝土时脱节和瀚浆，胶管从梁的两端抽拔，铁皮管则留在梁内。

抽拔制孔器的时间是能否顺利抽拔和保证成孔质量的关键，它与水泥品种、环境气温和养护条件有关，必须严格掌握，一般在棍凝土初凝后、终凝前进行，以用手指按压混凝土表面不显指纹时为宜。如抽拔过早，则混凝土容易塌陷而堵塞孔道;如抽拔过迟，混凝土与胶管粘结牢固，抽管困难，甚至可能拔断胶管或根本拔不出来。抽管可用人工逐根地进行，也可用机械(电动卷扬机或手摇绞车)分批地进行。抽管时必须速度均匀，边抽边转并与孔道保持在一条直线上。

制孔器抽拔完毕后，应用比孔径小4～7 mm的钢制橄榄形通孔器进行通孔检查，以防穿筋困难。如发现孔道堵塞，应及时用钢筋芯棒通捣，若胶管因拉断而残留于孔道中，则应及时标出准确位置，从侧面凿孔取出并疏通管道、重设制孔器、修补缺口。无论采用何种制孔器，都应按设计要求或施工需求预留排气、排水和灌浆用的孔眼。

2.2 张拉机具使用前的校检

(1)目的:由于千斤顶的活塞与油缸壁的摩擦力，千斤顶的真实张拉力不等于活塞面积X油压读数，找到千斤顶的张拉吨位与高压油泵上的油表读数(油压读数)的对应关系，从而可利用油表读数来方便、准确地控制张拉力。

(2)校检方法:目前对预应力施工机具进行校检的方法有应力环(测力计)校检、压力机校检及电测传感器校检等方法，其中应力环(测力计)佼检(标定)方便灵活，不受设备条件的限制，而压力机法的优点是千斤顶能够真实地伸长，结果较为准确。

(3)校检结果:利用“最小二乘法，求得大多数点所在的直线。校检结果一式两份，施工单位和监理工程师各一份。施工期间，内业计算与外业张拉时所用的千斤顶和油表必须经过校检，且均应按照校检结果进行内业计算和外业张拉，不得使用未经校检的设备组合。

(4)校检频度:200次以上的连续张拉;6个月以上的使用;新工程、新设备使用过程中有异常感觉。

2.3 预应力筋的张拉工艺

当梁体混凝土的强度达到设计强度的75%以上时，才可进行穿束张拉。穿筋工作一般采取直接穿筋，较长的钢筋可借助长钢丝作为引线，用卷扬机进行穿筋。

不同预应力筋构件所采用的张拉程序按下列规定采用:

(1)对钢筋、钢筋束，张拉程序为:0→初应力→1.05(持荷2min)→0.9→6(锚固)。

(2)对于用夹片式等具有自锚性能的锚具张拉钢绞线束和钢丝束时，其张拉程序为。

①普通松弛力筋:0→初应力→1.03(锚固)。

②低松弛力筋:0→初应力→〔持荷2 min锚固)。

(3)对于用其他锚具张拉钢绞线束和钢丝束时，其张拉程序为:0→初应力→1.05(持荷2 min)→6(锚固)。

(4)对于精轧螺纹钢筋，张拉程序为。

①直线配筋:0→初应力→ (持荷2 min)。

②曲线配筋时。0→(持荷)→0。(上述程序可反复几次)→初应力→ (持荷2 min锚固)。

其中为张拉时的锚下控制应力。

张拉时应注意以下方面:张拉时严格按照设计张拉顺序施工:孔道轴心、锚具轴心、千斤顶轴心在一条轴线上:控制张拉力达到设计张拉力，控制实测伸长量与理论伸长量的差值在理论伸长量的6%之内;施工中断、滑丝的允许偏差:钢丝、钢绞线1束不超过1，1个断面不超过1%，钢筋则不允许出现上述情况。

2.4 孔道压浆

孔道压浆用专门的压浆泵进行，压浆后的浆体要求密实、饱满，并应在张拉后尽早完成。孔道压浆应采用强度等级不低于42.5普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配置的水泥浆;对空隙大的孔道，可采用砂浆压浆为了增加孔道压浆的密实性。在水泥浆中可掺入专用微膨胀剂，但掺入量不得使混凝土自由膨胀率超过10%，且不得掺入氯化物或其他对预应力筋有腐蚀作用的外加剂。

压浆前，应用压力水冲洗孔道，确保孔道畅通，并吹去孔内积水。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。

3 结语

目前公路上预应力混凝土简支梁的跨径已做到50～60 m。我国编制了后张法装配式预应力混凝土简支梁桥的标准设计图，标准跨径为25 m、30 m、35 m、40 m。这就有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产，采用装配式的施工方法。近年来对于中小跨径的桥梁.绝大部分均采用装配式的预应力混凝土简支梁桥。

［1］韩利涛.后张法施工技术分析［J］.中国房地产业，2011，(3).

［2］詹新伟.后张法预应力混凝土施工质量控制［J］.中国城市经济，2011，(11).

U445

C

1008－3383(2014)03－0134－01

2013－10－15

付玫(1979－)，女，江西南昌人，工程师，研究方向:路桥工程。