后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用

时间：2024-04-24

周波

（江西亿嘉路桥工程有限公司，江西抚州 344000）

0 引言

后张法预应力混凝土技术在桥梁施工建设中所取得的效果是有目共睹的。但随着桥梁建设行业的不断发展与完善，需要对后张法预应力混凝土技术进行进一步的完善与调整，如此才能充分保证桥梁的使用耐久度。如果桥梁的使用寿命能够得到有效延长，那么用于桥梁后续修缮和维护的时间和费用就能得到控制，这对降低桥梁后续维护工作的时间成本和人力成本有重要意义。因此，参与桥梁施工建设的人员需要切实了解和掌握最前沿的后张法预应力混凝土技术，并将其有效运用到桥梁施工建设中。

1 后张法及预应力混凝土的基本概念分析

1.1 后张法概念

在建筑施工过程中，一般需要在水泥混凝土浇筑完成后，等待其设计强度达到75%时，借助张拉预应力钢材完成预应力混凝土施工。这种施工方式在我国已经得到了一段时间的应用，施工方法与施工流程已经较为成熟，且相较于其他施工方式，该施工方法能够进一步提升桥梁的施工质量。应用后张法，需要先行制作构件，并在构件制作过程中按照预应力筋的基本位置留出孔道。因此，在构件制作环节，前期需要经过一定的时间进行方案设计，准确计算孔道位置。在构件制作时，待混凝土强度达到理想数值，应当及时开展孔道中的预应力张拉工序，以此保证混凝土构件的质量。

1.2 预应力混凝土

所谓预应力混凝土，即在荷载作用下预先受到一定压力的混凝土结构。预应力混凝土技术前期经过了长时间的发展，目前已经趋于成熟，在桥梁建设中得到了较为广泛的应用。预应力混凝土技术在建筑施工方面有诸多优势。大部分普通混凝土虽然也具有比较理想的抗压能力，但抗拉能力无法充分满足施工需要和后续使用的需求，而预应力混凝土较普通混凝土的强度高，且能在使用过程中增加受拉部位的预应力，因此其抗拉能力更强。因此，在对桥梁有高强度、高抗拉能力要求的建筑工程中，大部分施工团队目前更倾向于采用预应力混凝土技术。

2 预应力技术的使用优势分析

在桥梁工程的建设过程中，采用预应力技术为混凝土添加必要的预应力，那么桥梁的整体性能就能得到进一步的提升，桥梁中的混凝土结构所呈现出的抗压强度和抗拉强度都能达到更理想的状态。很多桥梁在使用过程中很容易出现开裂等现象，因此需要对桥梁进行后续的维护和修缮。但如果能够在桥梁施工过程中合理应用预应力技术，就能有效降低桥梁在使用过程中出现开裂等现象的概率。有效应用预应力技术，不仅能够减轻桥梁结构的自重，进一步提升桥梁结构的防滑性能，还可以大幅度降低桥梁的后续维护和修缮成本，这也是该技术目前得到广泛应用的原因之一。此外，相较于其他施工技术，预应力技术的施工流程相对简便。施工过程中采用该技术，能够在保证桥梁安全性的同时，在一定程度上缩短施工周期，施工周期得到有效控制，也意味着能够有效节约施工成本。

3 施工前的准备工作分析

3.1 检查张拉设备

如果在施工过程中所用的各项设备出现了问题，施工过程就容易受阻，施工进度就无法得到保障。因此，施工团队应当设立专门的检查部门，在正式施工之前，对施工过程中需要用到的各种张拉设备进行必要的检测，这是有效避免设备在使用过程中出现故障、影响施工进度的重要方法。为保证设备检查工作的顺利开展，必须要求设备检查工作人员对相关张拉设备的工作原理、设备性能等有全面的了解，同时要具有较强的专业能力和责任意识，能够及时排查、解决设备使用风险，切实保证将张拉设备检查工作落实到位。

3.2 检查施工材料

相较于其他的施工技术，后张法预应力混凝土技术对设备和材料有较为明显的特殊要求。因此，在后张法预应力材料和装置的选择方面，工作人员一定要谨慎，必须严格把控材料的质量，否则混凝土构件的质量很可能无法达到相关的使用标准，而这会直接影响桥梁施工的最终质量。在将预应力材料正式投入使用之前，工作人员需要通过精密的计算和详细的检查，考量相关材料能否完全满足施工需要。工作人员可通过随机抽查的方式对施工材料及相关工具等进行检查，有效把控施工材料质量，为混凝土构件质量提供保障，有效延长桥梁使用寿命。

3.3 完成张拉机器的预应力检查工作

在桥梁施工开始之前，工作人员不仅要对相关设备的性能及运行状况等进行检测，确保相关设备能够正常使用，还需要对张拉机器的预应力展开详细的检查。如果相应机器设备的预应力无法达到预期标准，那么工作人员需要进一步检查和维修设备，争取使张拉机器的预应力达到理想状态，这是确保桥梁施工建设顺利推进的重要前提。后张法预应力混凝土技术的要点是质量机械，因此张拉机器的正常运用是很重要的。因此，在施工开始之前，还要对施工团队进行相应的培训，以此全面提高施工人员的安全意识和责任担当意识，让施工人员能够按照施工规范和工艺流程进行施工，这是保证施工质量与效率的关键。

4 后张法预应力混凝土技术的施工流程分析

后张法预应力混凝土技术施工流程，见图1。

图1 施工流程图

4.1 完成支架安装和模板搭设工作

支架安装是应用后张法预应力技术过程中的第一道工序。在搭设支架之前，工作人员需要通过实地调研的方式，全面了解目标施工地点的地基承载力。要想使支架的稳定性达到相应的要求，工作人员需要及时了解当前的地基承载力，如果地基的承载力比较理想，则不需要采用加固技术，反之则需要应用加固技术，提高支架的稳定性。支架搭设完成后，便可开展模板安装工作。模板安装顺序是有一定规范的，先要完成底模的安装，然后完成侧面安装，最后安装顶模。在模板安装过程中，工作人员还要切实考虑桥梁施工的特点，预留拱度，以保证模板安装工序的顺利开展。模板安装完成后，需要预留沉降观测点，这是这一工序中不可或缺的环节，能够为后续的沉降值观测提供便利。

4.2 钢筋绑扎

钢筋绑扎是桥梁构件制作中十分关键的工序。在桥梁施工过程中，架立钢筋与纵向受拉钢筋的绑扎顺序是有明确规定的，架立钢筋的绑扎优先级要高于纵向受拉钢筋。钢筋绑扎工序完成后，工作人员应当及时确定预应力筋的位置，这是开展钢筋骨架标记工作的基础。待标记工作全部完成，方可进一步固定定位筋，完成固定筋的绑扎。

4.3 孔道安装

在上一道工序的开展过程中，工作人员需要以保证预应力孔道的顺畅程度为目标。钢筋绑扎环节结束后，工作人员需要根据施工方案，合理选用波纹管，完成孔道安装工作。需要注意的是，不同桥梁工程所采用的管道长度存在差异。因此，在正式安装波纹管之前，工作人员首先要确定管道的长度，并采取合理的防漏浆处理手段，连接管道的接头位置。为了降低漏浆问题的发生概率，需要对接头部位进行多层包裹，这是进一步保证套管安装质量的重要方式。在波纹管安装完成后，工作人员还需要对安装质量展开必要的检查。桥梁工程对波纹管的安装位置有较精确的要求，一般要求波纹管安装在距离跨中不超过4m的地方，并且偏差不能超过4mm，否则波纹管的安装质量无法达到理想标准。在孔道安装工作完成后，工作人员还要检测波纹管的使用效果，若检测过程中发现质量问题，需及时解决，否则很容易影响后续混凝土浇筑施工的顺利开展。

4.4 钢绞线安装

钢绞线安装也是后张法预应力混凝土施工过程中较为重要的工序。通常情况下，在安装预应力钢绞线之前，工作人员要对钢绞线的表面展开详细的检查。如果检查过程中发现钢绞线表面出现了锈蚀或油渍，那么这些钢绞线便无法应用于桥梁建设。如果钢绞线表面不存在锈蚀或油渍，则可投入使用。由于在实际施工过程中，预应力筋可能触碰到各类转向装置和导向槽，使得穿梭工序存在一定的难度，所以在正式安装之前，精准地估算预应力筋的长度是很有必要的，并且要采用单根筋穿梭的方式进行钢绞线安装。此外，由于桥梁的长度一般较长，不同的钢筋在穿梭过程中容易出现缠绕现象，在施工过程中需要采取有效措施，规避此问题，否则会导致预应力无法达到设计值。为规避上述问题，在开展穿梭工序之前，工作人员需要对密封盖、锚板孔以及钢丝线等材料和工具标注编号，此举可有效防止钢筋在穿梭过程中出现错乱或缠绕。

4.5 完成混凝土的搅拌、浇筑及养护工作

在后张法预应力混凝土技术应用过程中，工作人员需要重点关注混凝土的搅拌、浇筑及养护等工作。在混凝土搅拌工序开始之前，工作人员需要详细地检查施工材料的质量，唯有确保工程材料的质量达标，方能让材料进场，否则会影响桥梁工程的最终施工质量。如果工程材料的质量无法得到有效保障，即便采用后张法预应力混凝土技术进行桥梁施工，桥梁的使用寿命和耐久程度也无法达到理想状态。因此，必须全面落实好材料进场前的质量检查工作。

在混凝土搅拌环节，需要采用集中拌和的方式。在这一过程中，合理控制拌和时间是很有必要的，若是拌和时间过短，会影响混凝土的均匀性；拌和时间过长，则会影响混凝土的坍落度。混凝土的搅拌质量达标，才能确保下一道工序顺利推进。在拌和工序完成后，工作人员便需要开始进行混凝土浇筑工作，在浇筑之前，工作人员还需要再一次检查各项预埋件是否达到了施工标准，如波纹管的使用是否顺畅。经检验达到混凝土浇筑条件，方可正式开展混凝土浇筑工作。在浇筑过程中，也需要合理把控浇筑时间，如此才能将混凝土浇筑的入模温度控制在合理范围内。相较于其他的建筑项目，桥梁的混凝土结构较为特殊，因此在大部分桥梁工程中，混凝土浇筑需要分两次进行。两次浇筑的重点部位不同，第一次浇筑的重点部位一般集中在底板和腹板，后续的浇筑重点则是顶板和翼板。但在浇筑桥梁的箱梁部位时，不适宜采用分层浇筑法。这主要是由于箱梁部位的钢筋结构分布较为密集，因此可尝试借助振捣器等辅助工具完成振捣。但需要注意的是，振捣可能会使模板或波纹管出现损伤，因此要注意控制振捣的力度，且要快插慢拔，否则可能导致波纹管出现漏浆现象，影响桥梁施工质量。