后张法预应力箱梁施工技术和有关问题分析

杨耀兴

【摘要】目前，在道路桥梁施工当中，采用后张预应力箱梁进行施工是常见的施工方法之一。本文笔者结合工作实践，对桥梁后张预应力箱梁施工关键及常见问题与对策进行深入分析，供同行参考。

【关键词】后张法；预应力张拉；箱梁；施工；问题；对策

前言：众所周知，在桥梁预应力工程施工中，预应力张拉施工技术及工艺较为复杂，对桥梁的结构安全性有着重要影响，因此，做好预应力张拉施工及质量控制是施工关键。桥梁项目部有关负责人应制定相应制度和措施，强化技术人员培训，对有关设备进行定期检测，严格控制张拉程序，增强施工人员的质量控制意识。箱梁张拉施工完成后，要对其进行检查，确保张拉后钢绞线伸长值及回缩量符合相关技术规范和要求。

1、后张法预应力张拉施工实践分析

桃园路西延线工程（一标）位于佛山市三水新城启动区，路线全长为1.32Km，其中包括桥梁一座 ：西南涌大桥，全长313m，除主跨外全部为后张法预制小箱梁。

2、后张法预应力箱梁施工技术分析

2. 1 施工工艺的流程

场地整理→安置台座→绑扎底板与腹板的钢筋→支立侧模→穿插与固定波纹管→安置内模板→绑扎顶板钢筋→箱梁浇注混凝土→穿束钢绞线→预应力张拉与压浆操作→封端、养护。

2. 2 施工工艺

2. 2. 1 台座

根据本工程的具体施工场地位置和施工数量，建立现浇混凝土张拉台座 12 座。为避免因台座重复使用而导致产生粘膜，保证台座在使用过程中符合施工要求，在每个台座的上面，铺设约5mm 厚的钢板，并做好钢板的拼装接缝处的处理，要把表面的锈迹清理干净。

2. 2. 2 地板和腹板钢筋的绑扎

根据施工要求，需要对底板和腹板钢筋进行焊接、绑扎。在进行绑扎前应先在台座上方将钢筋的布置位置进行标注，目的是为了能准确控制钢筋的间距。在焊接、绑扎底板和腹板钢筋时，要按施工图和有关规定进行施工。

2. 2. 3 外模的就位以及固定

完成底板和腹板钢筋绑扎作业后，对波纹管及锚垫板进行定位。在进行此工序时，要根据施工图有关要求，确定坐标的精确位置，定位完成后，必须对波纹管进行仔细检查，对出现孔洞与压扁等情况要进行及时处理，波纹管的弯折处是否圆顺过度，确保符合要求后把波纹管进行固定。此外，安設波纹管的钢筋以采用直径为 8mm 的井字架钢筋为宜。

为方便加工，现场施工中可使用U 型架对钢筋进行固定，并可依照间距 50cm对曲线部分进行设置，依照间距100cm间距对直线部分进行设置。在进行混凝土浇筑时，应注意不能让振捣棒紧靠波纹管，以免损伤波纹管。位于端头模板上方的锚垫板，要用螺栓固定，不能松脱。进行锚垫板安置时注意保证锚垫板面和钢束互相垂直，检查锚垫板下方的螺旋筋的安置是否符合要求，为避免台座与外模结合部位产生漏浆，可采用以下措施进行预控：施工过程中再用上5mm 的软橡胶条，通过双面胶贴在底座的两侧，同时，模板拼接缝部位，用双面胶加密。

2. 2. 4 内模板的安装

在进行内模板安装时，需确保内模板的强度和稳定性符合施工要求外，还应考虑到方便拆除。安装内模板时要确保其高度，可在底板的上方焊接高度相同的钢筋支撑，为保证内模板的定位准确、拼缝严密，可在其两侧用用绑扎在腹板钢筋上方的塑料垫块加以巩固，保证其不移位松落。

2. 2. 5 顶板钢筋的绑扎与固定

波纹管、锚垫板、内模板等完成安装固定工序后，根据有关施工图和方案，需要对箱梁顶板的钢筋进行绑扎。安装施工时要确保锚垫板处的波纹管保持圆顺，另可在波纹管先置圆钢筋，这样可防止在混凝土浇筑时波纹管变形过大或破损而出现漏浆。

2. 2. 6 混凝土浇筑与养护

要做好混凝土浇筑前的各项准备工作，并进行全面检查。包括对有关小型机具和拌和的设备的检查，确保其操作正常，明确有关施工人员的分工和责任，保证施工材料如砂石等质量和数量能符合施工要求。

上述准备工作完成后，即可进行混凝土浇筑施工。浇筑施工步骤为：

浇注底板→浇注腹板、顶板。由于混凝土拌和质量会对混凝土浇筑产生直接影响，需要对其加以控制。混凝土拌和的时间要达到2min 以上。在浇筑底板的混凝土时，应先通过施工人员，用小桶把混凝土运到底板所在地点。在浇筑过程中，需用振捣棒进行充分振捣，确保底板的混凝土浇注量充实。在进行腹板混凝土浇注时，应将混凝土均匀倒进腹板中，在腹板两侧对称倒料。在进行振捣进程中，要注意避免内模板出现位移。一般情况下，振捣段的长度以控制在4 ～6m为宜。如使用插入式振捣器振捣混凝土，要防止其触碰波纹管。

浇筑混凝土时，要按规定进行混凝土试件及进行同梁养生工作，并以此作为依据，对混凝土的质量和张拉质量进行检验。在混凝土浇筑过程中，应不时对塑料管或波纹管内部的钢绞线进行抽拉，保证其畅通无阻。

2. 2. 7 箱梁的张拉

张拉时要严格依照设计要求进行，底板和腹板要对称张拉。安装张拉设备时，要按照校验报告中压力表和千斤顶配套进行安装，不能在施工现场随便把压力表和千斤顶组合使用，因为容易产生压力表读数不准确，与实际张拉应力值不符，产生过大误差（超张或欠张）。张拉过程中，遇到钢绞线的初始应力达 0. 1σcon 时，应暂停止供油，对所使用的锚具进行检查。保证无问题后，测量伸长初始值。

当油表达到 σcon （ 张拉控制应力） 时停止供油，静停持荷 5min 后补位到 σcon 测量伸长值，经校核验证两端伸长值之和在允许范围内即可回油锚固，并测量锚具回缩量，每端锚具回缩量应控制在 6mm以内。

伸长值测量： 当初始应力达 0. 1σcon 时用钢尺测量千斤顶活塞外露量 （ A） 和工具夹片外露量 （ B） 。

当油表达到 σcon （ 张拉控制应力） 时静停持荷 5min后补位到 σcon 测量千斤顶活塞外露量 （ A1） 和夹片外露量 （ B1） 。单孔钢绞线总伸长量为两端伸长量之和。单端钢绞线伸长值 （ ΔL） 计算公式如下：

ΔL =（A1-A）+（B1 -B）（1）

3、张拉常见问题分析

为了有效避免施工中常见问题出现，我们查阅了大量资料，并调查了 100 片箱梁的张拉情况，统计出后张法预应力钢筋混凝土箱梁主要问题 （见表1） ，并确立了合格目标： （1） 保证张拉后钢绞线伸长值偏差控制在 6%以内； （2） 张拉后钢绞线回缩量不大于 5mm，合格率达到 100%；（3） 一次张拉合格率达到 95%，二次张拉合格 率达到 100%。

4、原因分析

针对在预应力张拉过程中出现的问题，我们进行了分析研究，认为主要原因在于以下几点，部分施工人员对施工质量不重视，没有较强的质量控制意识；施工现场操作人员对张拉操作规程不清楚，不能熟练使用张拉设备；有部分施工人员思想不够重视，产生麻痹大意；部分张拉设备性能、精度出现问题，不能满足施工要求。

5、问题应对措施

为解决以上问题，达到施工合格的目标，采取了对策如下： 加强施工人员学习，增强质量意识，及时发现问题，解决问题。定机定人负责检修张拉设备，三个月检修一次，配置满足使用要求的设备； 对现场操作人员进行培训，是操作人员熟练掌握操作规程；建立严格的质量控制程序，加强施工及技术人员的学习，使大家在认识和行动上对质量的重要性有所提高，增强质量意识； 在施工中能及时发现问题，反馈问题，解决问题； 针对本工程配置最优的张拉设备，校验合格后投入使用，在施工过程中定期检查设备，每次检测后重新标定； 集中所有操作人员，请技术人员对其进行培训，正式上岗前进行演练，无证人员严禁上岗； 严格控制张拉程序，现场操作人员按技术交底对张拉伸长值进行收集，技术人员对理论值按实际进行计算。

6、效果检查

施工中落实了相关质量管理和控制措施后，张拉质量得到了有效的保证，我们抽查了30 片箱梁的张拉情况，共检查 820 点，相关检查结果如（表2），從表中可以看出张拉后钢绞线伸长值和钢绞线回缩量超差合格率已达到 100%，已达到制定的目标，说明制定的措施是合理和有效的。

7、结束语

后张法预应力箱梁施工，技术复杂，涉及到很多方面的内容。预应力施工质量将对整体桥梁的工程质量和安全使用有着重要影响。在后张法预应力混凝土梁施工中，做好对钢绞线的张拉控制技术是关键，需要进行预先的精确的计算，有关施工人员采用正确的施工方法和严格的施工工艺，在施工过程中做好钢绞线伸长值的量测和记录，同时做好各工序、环节的质量控制，才能确保施工质量，确保桥梁安全。

参考文献：

[1] 胡来平，杜航.浅析后张发预应力技术在桥梁施工中的应用[J].科技创新导报，2010（04）

[2]徐汉平，企业导报，后张法预应力箱梁施工工艺及质量控制探讨，2011（20）