后张法预制箱梁技术在桥梁施工中的应用

摘 要：后张法预制箱梁由于其具有能充分利用材料的高强度性能，有效防止混凝土裂缝，减轻结构自重，增大桥梁跨径，刚度大、行车舒适等优点，在桥梁施工中得到了普遏的应用。由于目前关于后张法预制箱梁在桥梁施工中应用的规范相对不是很完善，导致后张法预制箱梁在桥梁施工中的应用还存在一定的问题，本文介绍了后张法箱梁预制施工工艺特点及适用范围，对后张法箱梁预应力张拉施工的过程控制进行了分析，并提出了相关观点，实践证明该工艺已经成功应用于市政桥梁建设上。

关键词：后张法；预制箱梁；桥梁施工；

0.引言

随着国民经济的发展，桥梁建设得到了大力发展，后张法预制箱梁施工技术是一种常见的施工工艺，在桥梁建设中得到了大力发展。后张法施工技术的难点在于对张拉工艺的控制，应力的取值将直接影响到了预应力混凝土的使用效果，后张法是在混凝土构件上张拉钢筋，在张拉的同时，混凝土被压缩，张拉设备千斤顶所指示的张拉控制应力已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力。以此为出发点，本文介绍了桥梁施工中的后张法在箱梁中的应用，以期能够为类似工程的设计施工提供一定的依据。

1.桥梁施工后张法预制箱梁概述

在我国当前的桥梁施工中张法预制箱梁技术得到了广泛的应用（其中张拉控制应力含义为预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值（张拉控制应力的取值将直接影响预应力混凝土的使用效果，如果张拉控制应力取值过低，则预应力钢筋经过各种损失后，对混凝土产生的预压应力过小，不能有效地提高预应力混凝土构件的抗裂度和刚度（张拉控制应力值的大小与施加预应力的方法有关，对于相同的钢种，先张法取值高于后张法（先张法是在浇灌混凝土之前在台座上张拉钢筋，故在预应力钢筋中建立的拉应力就是张拉控制应力（后张法是在混凝土构件上张拉钢筋，在张拉的同时，混凝土被压缩，张拉设备千斤顶所指示的张拉控制应力已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力，为此，后张法构件的值应适当低于先张法（张拉控制应力值大小的确定，还与预应力的钢种有关（由于预应力混凝土采用的都为高强度钢筋，其塑性较差，故控制应力不能取得太高

2.后张法预制箱梁施工工艺研究

后张法的优点是靠工作锚具来传递和保持预加应力，不需要专门的张拉台座，便于在现场施工配置曲线形预应力筋的大型和重型构件，因此，目前在公路桥梁上得到广泛应用。后张法的缺点是需要预留孔道、穿束、压浆和封锚等工序，所以施工工艺较复杂，并且耗用的锚具和预埋件等增加了用钢量和制作成本。下面从预应力筋的制备、孔道成型、张拉工艺、孔道压浆及封锚等方面介绍后张法的基本工艺流程。

2.1 预应力筋的制备

（1）粗钢筋的制备后张法粗钢筋的制备工序与先张法相同，下料长度应为孔道长度加上锚固及张拉工作长度（视构件端面上锚垫板的厚度与数量、锚具的类型、张拉设备类型和工作条件等而定）。

（2）碳素钢丝束的制备碳素钢丝都是盘圆，对于在厂内先矫直回火处理且盘径为1.7m的高强钢丝，一般不必整直就可下料。如在自由放置的情况下，任意lm长范围内弯曲矢高大于5mm时，需要进行调直后使用。采用其他锚具及张拉设备时，应根据情况计算。采用镦头锚具时，应保证每根钢丝下料长度相等，这就要求钢丝在应力状态下切断下料。

（3）钢绞线的制备钢绞线在使用前进行预拉，以减少钢绞线的构造变形和应力松弛损失，并便于等长控制。预拉应力值可采用整根钢绞线破断负荷的80%，拉至规定应力后应保持5-lOmin再放松。钢绞线的下料采用“氧气一乙炔”切割时，应将切口两侧各30-50mm处用铅丝绑扎，切断后将切口焊牢，以免松散。采用电弧切割时，地线应搭在离切El40-60mm处，严禁受力部分导电或被电火灼伤。钢绞线下料及成束的方法与钢丝束相同。

2.2 孔道成型

梁内孔道形成是在预制梁浇筑混凝土前预先安放制孔器。制孔器可采用铁皮管、金属波纹管或橡胶管。前两种制孔器按预应力钢筋的设计位置和形状固定在钢筋骨架中，待混凝土浇筑后，形成预应力筋的孔道。橡胶管制孔器按设计位置固定在钢筋骨架中，待混凝土抗压强度达到一定强度时，将制孔器拔出形成孔道。抽拔制孔器的时间与预制时所处环境的气温有关，必须严格掌握，否则将会出现塌孔或拔不出的情况。抽拔时间可按100除以预制场地环境温度值来估计。

2.3 张拉工艺

后张法预应力筋张拉前，对设备的校验、千斤顶控制张拉力的计算等与先张法相同。后张法预制构件，以往常采用24声5的高强钢丝束，配以锥形锚具或镦头锚具，配备使用千斤顶。随着高强度低松弛钢绞线和相匹配的大吨位群锚在我国成功地应用和推广，后张预应力构件已大部分采用这一预应力体系，其中配以这种预应力筋束的锚具。后张法梁，当跨径大于或等于25m时，宜用两端同时张拉。两端同时张拉时，两端千斤顶升降压、画线、测伸长、插垫等工作应基本一致。后张法梁的预应力钢束张拉程序依锚具类型与钢束种类不同而异。预应力梁在混凝土强度达到设计强度之前，如达到设计强度60%以上，先张拉一部分束筋，对梁体施加较低的预压应力，使梁体能承受自重荷载，提前将梁移出生产梁位。由于混凝土强度早期发展快，后期强度增长慢，所以采取早期部分预施应力，可大大缩短生产周期，加快施工进度。

2.4 压浆孔道

压浆是为了保护预应力筋不致锈蚀，并使预应力筋与混凝土梁体黏结成整体，从而既能减小锚具的受力，又能提高梁的耐久性。孔道压浆采用专门的压浆泵进行，压浆要求密实、饱满，并应在张拉后尽早完成。压浆工艺有“一次压注法”和“二次压注法”两种，前者用于不太长的直线形孔道，对于较长的孔道或曲线形孔道以“二次压注法”为好。压浆最大压力以0.5―0.7MPa为宜，如压力过大，易胀裂孔壁。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。二次压浆时，第一次从甲端压人直至乙端流出浓浆时将乙端的阀关闭，待灰浆压力达到要求且各部再无漏水现象时，再将甲端的阀关闭。待第一次压浆后30min，打开甲、乙两端的阀，自乙端再进行第二次压浆，重复上述步骤，等第二次压浆完成经30min后，卸除压浆管，压浆工作便告完成。

3.结束语

随着我国经济的快速发展，桥梁工程建设项目越来越多。其中桥梁施工后张法预制箱梁的张拉控制需要根据科学的测算数据，结合工程所处自然环境制定出科学的施工方案和解决措施，以保证桥梁工程的安全性。