桥梁后张法预应力施工技术探讨

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摘要：随着交通的发展，我国公路桥梁建设事业也得到了迅速的发展。桥梁的施工质量合格与否，直接关系到使用寿命及维护费用，严谨一点来讲，关乎到人们的生命财产安全。科学的施工技术是质量保障的前提。本文对桥梁工程中后张法预应力施工技术进行探讨，以期同行借鉴参考。

关键词：桥梁；施工技术

Abstract：With the traffic development, China highway and bridge construction are also developing, whether the bridge quality is reasonable will directly effect the usage life and maintenance rate. In general, it will relate to the human life. The scientific technology is the quality premise. In this paper, it will discuss the pre-stress construction technology for references.

Keywords: bridge, construction

中图分类号： U445 文献标识码：A文章编号：

一、工程概况

该桥梁工程为国道主干线绕城高速公路某合同段内重点控制工程，合同起迄桩号为K2l+953．97～K29+787．94，线路总长7．834km．该桥桥梁单幅总长591m．其中桥跨总长为570m。孔跨布置为：左幅8×30m、右幅1l×30m(路中线处)T形连续桥梁，左幅采用2联(4孔1联+4孔l联)。右幅采用3联(4孔1联+3孔1联)先简支后连续结构。桥梁单幅宽为16m，桥墩为双柱墩身，大悬臂盖梁，盖梁按预应力混凝土构件设计。上部构造为30m等跨后张法预应力T形梁。

桥梁设计荷载为公路一I 级，行车速度为80km／h。设计地震裂度为Ⅷ度，桥面宽度：净14．75m+2×0．5m护栏。车道数为单幅3车道。

二、后张法预应力施工流程

根据盖梁施工前后受力要求，盖梁采用后张法张拉。后张法施工根据工艺流程及施工情况主要分为四个阶段：

1、预应力材料加工制作；2、预应力孔道埋管、定位、穿束；3、预应力张拉；4、孔道灌浆、封头。

三、后张法预应力施工主要技术措施

1 预应力材料加工制作

（1）预应力材料进场后，首先进行验收，主要是钢绞线原材料抽样试验及锚具的硬度、套件的检验、测试。

（2） 通过抽检后的预应力筋，即可进行下料工序，按后张预应力梁的工作长度和使用长度下料，下料长度按下式计算：

L=Lo+张拉端操作长度(图纸取70cm或按经验取80em) ×2(两端对称张拉)

式中， 为两端锚具之间的孔道长度。

钢绞线下料应在平整场地上进行，放线到位后用高速砂轮机切断，当采用单端张拉工艺时，应按设计要求进行固定端加工制作。钢束端头参差不齐的要轻轻打齐，布置均匀，切记不要用错型号；穿人孔道及锚孔的钢铰线必须梳理顺直。不得有缠绞现象。并每隔1．5m～2m用绑扎丝捆扎。扎丝扣向内，然后按各长度规格进行分类挂牌、堆放。

本工程两端采用对称张拉，张拉方法为多根一束两端对称张拉，张拉钢束时要平稳缓慢、均衡对称。

2、 预应力孔道埋管

（1） 预应力孔道采用预埋塑料波纹管成型，塑料波纹管按孔道长度制作，对于长度不够的波纹管，可用大一号规格的波纹管进行连接，用胶带纸密封。

（2 ）波纹管定位是根据设计图纸提供的各控制点标高，用扁担筋定位，扁担筋根据梁板宽度分别用φ12、,φ8u形钢筋焊接，间距为40cm～60cm。扁担筋直接与骨架焊接，波纹管放人后应用φ8u形钢筋固定焊接在扁担筋上，防止混凝土施工时孔道上浮而偏离位置。

（3） 端头喇叭管与波纹管连接处为防止水泥砂浆渗入，应用胶带纸密封。喇叭管端口也应填塞泡沫块或棉砂．并用胶带纸封闭，防止水泥砂浆进入。

（4） 波纹管走势要平滑、顺直，不得有死弯或硬折。直线段在牵线调整后即可进行钢绞线穿束。穿束是从固定端穿入，张拉端穿出。本工程孔道长、钢绞线根数多。穿束时先用特制的钢丝网套和牵引头套在钢绞线束端头，再用粗钢丝与牵引头连接，先将粗钢丝穿过孔道再拖动牵引头和钢绞线束直至达到设计位置，注意钢绞线束不要在孔道内缠绕。

（5） 穿束完毕的钢绞线束端头工作长度应适当缠裹保护，避免混凝土施工时钢绞线粘上水泥浆而影响夹片的夹持能力。整个预应力筋安装完毕并检查调整后，即可进行隐蔽验收工作。

3 、预应力筋张拉

（1） 混凝土施工时。振动捧不要直接击打波纹管、端头喇叭管或其他相关埋件，以免位置发生偏移或漏浆等影响后序工作。

（2） 张拉施工，砼强度要达到设计强度的90％，龄期要达到 7d以上才能张拉。张拉前需对张拉油表与油顶配套标定，确定出控制应力下的油表读数曲线或得到其相应的回归方程。

（3） 由于孔道较长，为减少损失，张拉可超张3％。单束张拉的操作程序为：0一初应力一1．03(锚固)。为满足锚圈口、夹片回缩及管壁摩擦损失值，两端张拉时至少应按1．03来控制应力。

（4） 张拉控制采用双控法，即应力控制为主、伸长值为辅的控制方法进行张拉质量控制。

预应力筋理论伸长量可用下式计算：

式中， 为预应力筋的平均张拉力(N)：L为预应力筋长度 (mm)；AP为预应力筋的截面面积(mm2)；Ep为预应力筋的弹性模量(MPa)。

式中，P为预应力筋张拉端张拉力(N)； 为从张拉端至计算截面的孔道长度(m)； 为从张拉端至计算截面由线孔道部分切线的夹角之和(rad)； 为孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数(1／m)； 为预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数。

预应力筋张拉的实际伸长值 按下式计算：

式中，L1为从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值(mm)；AL2为初应力以下的推算伸长值(mm)，本工程初应力 。

式中， 为初应力 时钢绞线伸长值； 为初应力的两倍， 时钢绞线伸长值。

以上计算公式考虑的是两端对称张拉。伸长值必须控制在±6％以内。

4 、封头及灌浆

（1） 盖梁安装工作锚具前需掏干净锚垫板到波纹管之间的杂物，保证水泥浆能从灌浆孔顺利通到波纹管内，预应力张拉完毕后及时封锚，待有一定强度后(通常为24h)在每个灌浆孔和排气孔上接上球形阀门，以备使用。

（2） 灌浆用水泥采用425#以上的普通硅酸盐水泥，净浆水灰比为0．4左右，根据施工情况可适量掺入膨胀剂或减水剂，施工前要进行试配，用净浆搅拌机搅拌，用压力灌浆机从灌浆管处压浆。

（3） 灌浆时先用自来水冲洗孔道，然后开始压浆。压浆从最低点灌浆口压人，每个排气孔处派专人看守。当各自孔道依次流出清水，稀浆、浓浆后持续数秒钟。再将各自出气孔和孔隙堵住。当所有排气孔都封堵完后，再加压至0．5MPa～0．7MPa即可封闭灌浆口。

（4） 压浆除具备必要设备外，应由有经验的熟练人员来操作，灌浆时先用自来水冲洗孔道。

（5） 灌浆工作在张拉后应在设计要求时间内进行，保证工作的连续性。

（6） 灌浆过程中，每台班取三组水泥砂浆试块进行强度检验，其强度应满足设计要求。

（7） 灌浆后．用高速砂平面切割机切除外露多余预应力筋。再根据设计要求，在灌浆验收后进行端头处理工作。

四、结束语

综上所述，从施工材料、科学的施工工艺和合理的施工方法等方面对后张法预应力施工的主要控制技术进行了汇总，但预应力施工应用在建筑工程中，技术性较强。施工中仍有很多问题很难准确分析，需进一步不断摸索和总结。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。