張嘉輝

（河北建設(shè)集團股份有限公司，河北 保定 071051）

后張法預(yù)應(yīng)力梁箱施工，主要是指建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進行混凝土施工后，局部構(gòu)件在未施工前，通過預(yù)應(yīng)力外部加壓、張伸等方式給予的外部拉應(yīng)力處理策略，而應(yīng)力構(gòu)件在受壓狀態(tài)下，或者梁體承重的狀態(tài)下能夠充分激發(fā)出結(jié)構(gòu)本身的性能，提升資源的耐用指數(shù)。也就是說，后張法預(yù)應(yīng)力梁箱在橋梁施工期間起到了重力承擔(dān)的作用，它可以在一定程度上規(guī)避橋梁局部坍塌或者斷裂的問題，在當(dāng)代橋梁建設(shè)過程中發(fā)揮著不可忽視的作用。

1 后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工工藝與施工要點

1.1 工程簡介

國內(nèi)某橋梁建設(shè)工程位于河北保定地區(qū)，本次工程建設(shè)全長247.4m，寬度為42.0m，屬于8跨連續(xù)性建設(shè)結(jié)構(gòu)，且各個部分的單跨寬度為30m。從橋梁的整體結(jié)構(gòu)而言，上層部分的預(yù)應(yīng)力梁箱運用長度為30m的設(shè)備，后張法操作時，所有混凝土型號為C50，整體橋梁建設(shè)的高度為1.6m，為規(guī)避橋梁建設(shè)局部地區(qū)預(yù)應(yīng)力控制不均衡的問題，設(shè)計人員采取對稱性張力拉伸施工法進行施工。本次工程實踐期間所采用鋼筋為低松弛性鋼絞線類材料，型號及種類為ΦS15.2，fptk=1860N/mm2。實際運用非預(yù)應(yīng)力鋼筋型號為HRB400E，fy=f'y=360MPa，且預(yù)應(yīng)力部分的金屬管道為波紋成型類管道形式。

1.2 施工工藝

后張法預(yù)應(yīng)力梁箱施工，是項目操作與管理實踐的具體環(huán)節(jié)，為了最大限度地保障項目工程施工質(zhì)量，技術(shù)實踐工藝也應(yīng)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化操作流程進行規(guī)劃處理。概括來說，技藝操作的一般流程可歸納為以下幾個步驟：（1）底層模清理，并涂抹上一層保護油；（2）將工程施工期間所運用的鋼筋材料按要求集中進行捆扎處理；（3）實行波管道鋪設(shè)和預(yù)埋處理；（3）運用鋼絞線對鋼筋模型進行穿束，同時進行模板安裝操作；（4）實行混凝土澆筑、護養(yǎng)，做好后張法預(yù)應(yīng)力梁箱張拉前準(zhǔn)備；（5）具體采取后張法預(yù)應(yīng)力梁箱施工活動，并在孔道部分進行壓漿處理，將所施工梁體結(jié)構(gòu)存放、安置后，進行封端規(guī)劃即可。

1.3 施工要點

（1）波紋管預(yù)埋。波紋管是后張法預(yù)應(yīng)力梁箱施工操作準(zhǔn)備環(huán)節(jié)的主要步驟，為保障其施工品質(zhì)，實際操作時應(yīng)做好相應(yīng)的管道預(yù)埋。為保障項目施工品質(zhì)，實際施工前需要按照要求做好波紋管預(yù)埋高度與距離環(huán)節(jié)方面的確定。而當(dāng)前施工期間應(yīng)用最多的一種定位鋼筋形式是井字架結(jié)構(gòu)，進行空間結(jié)構(gòu)間距離設(shè)計時，間隔距離一般在1m左右布設(shè)為最佳，而曲線密度可控制較大的變化空間在50～80cm，這樣方可實現(xiàn)波紋管位置精準(zhǔn)定位且預(yù)埋穩(wěn)定的效果。同時，波紋管連接部分的密封工作，也是這一部分技術(shù)操作的主要環(huán)節(jié)，為確保其密封性，一般采用高級密封膠袋進行集中性纏繞，并用鋼絲結(jié)構(gòu)在其外部進行加固，確定其密封結(jié)構(gòu)無松動的跡象時，即可在中線垂直區(qū)域進行管道區(qū)域規(guī)劃，當(dāng)前波紋管預(yù)埋的直徑寬度一般在3.5m左右。

（2）鋼絞線穿束。鋼絞線穿束環(huán)節(jié)最主要的工作環(huán)節(jié)是對穿線長度和鋼絞線的下料比例進行計算，然后方可按照公式中的相關(guān)符號代表信息進行分析。其計算公式為：

式中：M為鋼絞線的下料數(shù)值；N為孔道本身長度；N1為錨具大??；N2為拉限位板寬度；N3為千斤頂高度；N4為工具錨板高度；N5為剩余長度，它是一個可變化的常數(shù)量，一般取值為10cm。

鋼絞線在實際應(yīng)用期間，一般應(yīng)用間隔1.5m左右即可捆綁一次，這樣可避免材料發(fā)生位移。同時，在進行鋼絞線穿束具體操作時，應(yīng)避免將鋼絞線在間隔接觸部分上反復(fù)操作，因為這樣會造成鋼絞線磨損，使鋼道部分的順暢性受阻，鋼絞線的承重耐力也會受損。為此，在進行具體施工期間，可利用透明膠帶纏繞法，對鋼絞線進行覆蓋，這樣不僅可以保障鋼絞線穿束環(huán)節(jié)工作流暢性，還能夠確保鋼波紋管內(nèi)部清潔，是一種高水平的鋼絞線穿束方式。

（3）混凝土澆筑。工程施工期間所選用的是自拌自密類混凝土，混凝土中融合的水泥、水、砂子、石子、減水劑、粉煤灰、以及膨脹劑的比重為340∶180∶835∶875∶13.9∶158∶34.2?；炷翑嚢杵陂g對材料的要求歸納為：①選用當(dāng)?shù)仫嬘盟?，并將水體內(nèi)硫酸鹽控制為≥2.7mg/cm3，水中鹽量≤5mg/cm3，pH值≥4，施工所用水體不得為工業(yè)廢水、污水、以及酸性水體等。②采用普通硅酸鹽水泥，并摻入U型膨脹劑10%，以及泵送劑適當(dāng)。③按工程施工要求，選擇花崗巖、石灰?guī)r等作為粗骨料，骨料碎石顆粒一般不小于20mm，最大壓碎值≤9%，風(fēng)化顆粒含量≤2%。④運用質(zhì)地硬度大，且內(nèi)部不含有韻母、貝殼、有機物等物質(zhì)的砂石，且要保障砂石顆粒大小為≤0.074mm，內(nèi)含有雜質(zhì)量為1%，使用前要經(jīng)過集中性清洗?；炷翝仓ぷ鲗嵺`操作，要按照底、腹、頂板的順序進行控制。澆筑后要嚴(yán)格進行振搗，盡量規(guī)避振搗模具、預(yù)埋件等部分防護不當(dāng)?shù)膯栴}產(chǎn)生。同時，定時進行鋼絞線抽動，這就可避免波紋管中出現(xiàn)堵塞等現(xiàn)象。澆筑后，對應(yīng)做好混凝土后續(xù)的護理，并按照護養(yǎng)條件要求進行拉伸任務(wù)強度施工操作即可。

（4）預(yù)應(yīng)力張拉。預(yù)應(yīng)力張拉環(huán)節(jié)施工是技術(shù)操作的核心環(huán)節(jié)，具體進行施工問題處理時，可按照設(shè)計要求，將梁體部分的施工強度控制在85%左右，具體操作要點：①預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備選擇時，考慮到元件設(shè)備操作的具體情況，選擇重量與其相仿的輔助工具，本次所用工具為YCW型150t千斤頂及ZB4-500型高壓油泵，對應(yīng)預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備油表數(shù)，對預(yù)應(yīng)力張拉的大小進行控制。②按照σcon75%（即σcon=1395N/mm2）的標(biāo)準(zhǔn)對預(yù)應(yīng)力張拉強度進行控制。同時，按照0→ 0.1σcon→1.0σcon（持荷2min）計算預(yù)應(yīng)力張拉強度。值的注意的是，預(yù)應(yīng)力張拉力后期處理時，應(yīng)注重其控制強度≤1.00δcon。③保障重力施工平衡，采取兩側(cè)對稱法進行拉動操作。④注意控制預(yù)應(yīng)力張拉值，通常會采用“雙控制法”進行操作。即預(yù)應(yīng)力張拉力與延伸方向上的力控制到位，實際操作應(yīng)以長度控制為主，合理進行分化等級部分的張拉處理記錄10%σcon、30%σcon、50%σcon、90%σcon、100%σcon，做好預(yù)應(yīng)力張拉管理規(guī)劃，實際操作期間的偏差大小應(yīng)在±6%之內(nèi)。

（5）孔道壓漿?？椎缐簼{環(huán)節(jié)，是項目施工后續(xù)工作處理的主要環(huán)節(jié)，實際施工期間應(yīng)將張拉操作時間控制在2d之內(nèi)，并在孔道壓漿操作前全面進行清潔處理。這樣做是為了避免孔道壓漿時波形管部分出現(xiàn)擁堵的問題，同時，它也可以避免孔道壓漿時的混凝土漿體對周圍區(qū)域造成的侵蝕。簡單而言，可將這一部分的操作要點：①水泥漿質(zhì)量控制。首先，水泥漿等級要≥42.5，水泥強度≥40；其次，水泥內(nèi)其他摻雜物質(zhì)的比例為35%～45%，水泥的沁水強度≤3%，充分?jǐn)嚢?h后，沁水強度控制在2%左右，攪拌24h后沁水應(yīng)被反向吸收；再次，水泥漿黏稠度在14～18為最佳，水泥中所摻入的其他輔助性劑量中，膨脹率要≤10%；最后，水泥攪拌時間要在5min左右，這樣可確保水泥充分?jǐn)嚢?。②孔道壓漿施工過程中，壓降過程應(yīng)勻速施行，其操作流程一氣呵成，避免出現(xiàn)孔道壓漿壓力、速度過快的問題，當(dāng)前該環(huán)節(jié)的最大壓力強度在1.5MPa。同時，孔道壓漿時每次的壓漿工作應(yīng)為立體化的操作，其施工工作也是小組之間同步性處理。此外，為保障施工質(zhì)量，施工后30d內(nèi)要進行一次護養(yǎng)，并對水泥漿情況進行綜合檢測。

（6）封錨。封錨環(huán)節(jié)的控制要點主要是從混凝土應(yīng)力與梁體結(jié)構(gòu)承載強度關(guān)系上進行分析，只有前者強度大于后者時，后張法施工預(yù)應(yīng)力箱梁施工方可取得預(yù)期效果，實現(xiàn)混凝土建設(shè)環(huán)節(jié)質(zhì)量最優(yōu)化調(diào)控。

2 后張法施工預(yù)應(yīng)力箱梁質(zhì)量控制措施

2.1 預(yù)應(yīng)力損失控制

后張法施工預(yù)應(yīng)力箱梁施工工作的有序?qū)嵤?，首要環(huán)節(jié)是做好預(yù)應(yīng)力損失環(huán)節(jié)的控制。簡單而言，可將該部分的實踐措施歸納為以下幾點：

（1）注重摩擦力部分的強度控制。一方面是指水平方向上的拉力控制，一方面是指垂直方向上的拉力。

（2）后張法施工預(yù)應(yīng)力箱梁施工過程中，加強對錨具應(yīng)用環(huán)節(jié)的把握，也是有序操作工作中的環(huán)節(jié)之一。一般來說，錨具操作期間的張拉間距調(diào)節(jié)在1mm左右為最佳，此時錨具的間隔墊板用量，應(yīng)按照后張法施工預(yù)應(yīng)力箱梁需求進行調(diào)整。

（3）后張法施工預(yù)應(yīng)力箱梁施工時，減少材料應(yīng)用期間的溫度破壞性條件，做好溫度護養(yǎng)，也是其操作工作探索時不可忽視的一方面。一般來說，后張法施工預(yù)應(yīng)力箱梁施工溫度在7～10℃為最佳，將混凝土與鋼筋混合后，兩者會結(jié)合在一起，此時需要考慮的是結(jié)合后周圍環(huán)境溫度會出現(xiàn)一定的變化差異。

（4）具體施工的每一步驟，都要嚴(yán)格按照工程實踐的規(guī)范性要求進行操作，這樣可避免后張法施工預(yù)應(yīng)力箱梁松弛損失問題。同時，在進行具體施工環(huán)節(jié)操作處理期間，綜合進行張拉伸長部分的水分控制，也是其工作實踐期間不可忽視的一方面。比如，水泥攪拌期間水分和膠成分的添加比例協(xié)調(diào)性，混凝土振搗時期的夯實度控制，以及混凝土護養(yǎng)等工作。

2.2 張拉伸長值計算與校核

（1）張拉伸長強度結(jié)算。為確保張拉伸長操作精準(zhǔn)化操作，實踐環(huán)節(jié)符合工程建設(shè)期間，需按照式（2）進行分析。

式中：Lp為預(yù)應(yīng)力實踐長度；Ep為預(yù)應(yīng)力筋彈性模量；Ap為預(yù)應(yīng)力筋截面面積；Fpm為預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力。

結(jié)合以上公式進行張拉伸長強度結(jié)算分析后，適當(dāng)?shù)倪M行拉力大小情況定位和探究，也需要從張拉伸長強度平均張力視角上給予相應(yīng)的核算，其計算公式可表示為：

式中：Fcon為預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力；k為局部摩擦產(chǎn)生的摩擦系數(shù)；μ為預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁間的摩擦系數(shù)；x為從張拉端至計算截面的孔道長度；θ為從張拉端至計算截面曲線孔道部分的切線夾角。系數(shù)k和μ值如表1所示。

表1 國際橋梁工程后張法預(yù)應(yīng)力數(shù)據(jù)表

（2）張拉伸長分析時，也應(yīng)從數(shù)據(jù)驗證與分析的環(huán)節(jié)上進行相應(yīng)定位。一方面，張拉伸長強度的探究中，主要是從預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的大小及損失層面上進行探究，而非直接對預(yù)應(yīng)力情況的變化狀況進行分析；另一方面，局部進行張力數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)時，盡量在24h之內(nèi)完成所有工作，這樣可避免預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)時產(chǎn)生的強度把握不當(dāng)問題出現(xiàn)。

3 結(jié)語

綜上所述，橋梁工程后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)分析，是橋梁建筑施工關(guān)鍵要點探究的理論歸納。在此基礎(chǔ)上，文章結(jié)合實際案例，對相關(guān)控制經(jīng)驗進行要素的統(tǒng)籌分析，它為國內(nèi)橋梁建設(shè)工作的多元化開發(fā)帶來了新思路。