后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用研究

交通环保　ＬＯ　ＲＢ０Ｎ　ＯＲＬＤ　２０１４／２　后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用研究　廉　斌（安徽省路港工程有限责任公司，安徽合肥２３００００）　【摘要】随著我国桥梁建设技术的不断提高和发展，大跨度高预应力混凝土结构在工程建设中得到越来越广泛的应用。本文从多个方面对此　种设计施工方法在桥梁建设中的应用情况进行了详细的论述。指出：为了加快施工进度以及节约开支，必须掌握正确的施工工艺、施工程序。　【关键词】预应力；混凝土；后张法；施工技术　【中图分类号ｂ４４５．５７　【文献标识码】Ｂ　【文章编￣１２０９５—２０６６（２０１４）０４—０２７０—０２　１刖舌　和施工特征。　随着科技的发展，新材料的开发和应用，在桥梁设计阶段　采用高度发展的计算机辅助手段．进行有效的快速优化和仿　真分析．利用ＧＰＳ和遥控技术控制桥梁施工，使我国公路桥粱　建设水平已渐渐与国际水平接近。大跨度高预应力混凝土结　（１）体内预应力和体外预应力混凝土结构　体内预应力混凝土结构：将预应力筋置于混凝土体内，即　常见的预应力混凝土结构　体外预应力混凝土结构：将预应力　筋设置在混凝土体外．只是将预应力筋锚固于专门为之设计　构在工程建设中得到越来越广泛的应用的实际情况．更加说　的钢筋混凝土锚固块上．全部预应力都是通过两端的锚固块　明了桥梁施工建设过程中安全技术的重要性。在预应力混凝　传递给整个结构混凝土　土施工过程中，由于种种原因经常会出现一些事与愿违的质　量问题，诸如施工裂缝、结构未达到寿命期既产生破坏、表面　不平整、线条不顺直、蜂窝麻面、漏浆跑模等等。因此，高速铁　路的桥梁结构。设计中应十分重视结构的耐久性设计，统一考　虑合理的结构布局和结构细节．强调要使结构易于检查维修　以保证桥梁的安全使用。　（２）先张法和后张法预应力混凝土结构　先张法预应力混凝土结构：先张拉预应力钢筋，再浇注混　凝土的预加力方法。后张法预应力混凝土结构：在混凝土结硬　后再张拉钢筋的一种预加力方法。　（３）外部和内部预应力混凝土结构　外部预应力混凝土结构：通常是指用结构外部条件建立　２预应力混凝土结构的基本知识　２．１预应力混凝土结构的原理　预应力混凝土结构：在荷载作用前，通过高强钢筋先对混　凝土的受拉区施加压应力作用的结构。　预应力的方法。内部预应力混凝土结构：通常是指用张拉钢筋　建立预应力的方法。　（４）部分预应力混凝土结构和全预应力混凝土结构　部分预应力混凝土结构：是指其处于以全预应力混凝土　和普通钢筋混凝土为两个极端的中间领域的预应力混凝土结　构。全预应力混凝土结构：是指在使用荷栽作用下，构件全截　面均保持处于受压的状态．不出现拉应力。　（５）线预加应力和环预加应力结构　线预加应力结构：是指一般的预应力混凝土梁或板。环预　预应力用张拉高强度钢筋或钢丝的方法产生　张拉方法　有两种：①先张法。即先张拉钢筋，后浇灌混凝土．待混凝土达　到规定强度时．放松钢筋两端：②后张法。即先浇灌混凝土，达　到规定强度时，再张拉穿过混凝土内预留孔道中的钢筋，并在　两端锚固　预应力能提高混凝土承受荷载时的抗拉能力，防止　加应力结构：是指预应力混凝土环形结构．如圆形的池罐、储　或延迟裂缝的出现．并增加结构的刚度．节省钢材和水泥。　２－２预应力混凝土结构的分类　预应力混凝土结构可以按很多方式分类．这取决于设计　仓、压力管等。　２．３预应力混凝土结构的特点　对方案设计过程的分析总结。我们还是有一定的方法和规律　可循。　参考文献　Ｊｔ＇ｌ地铁三号线番禺广场站建筑方案设计［川．隧道建设，　（１）设计步骤：调查、收集设计所需的资料，对收集到的资　【１】姚兰．广，　料和项目功能进行分析．找出控制车站设计的因素．协调各控　２００６，２６（４）：２８￣３０．制因素，确定车站的方案。　（２）在车站的内部设计中，尽量找出控制车站规模的控制　点，对控制点与其他专业协调、调整，尽可能的压缩车站规模。　【２］《地下铁道设计规范》（ＧＢ５Ｏ１５７　０Ｏ３）ｌｓ】．北京：中国计划出版社，２００３．　［３］张庆贺，朱合华，庄荣．地铁与轻轨［Ｍ】．北京：人民交通出版社，２００６．　［４］铁道第二勘察设计院、广州市地下铁道设计研究院．广州市轨道交　通轨道６号线一期工程设计技术要求［ＲＩ．广州：广州市地下铁道总公　司．２００５．　（３）在车站的竖向设计中，找出控制车站埋深的控制点，尽　量减少车站埋深，降低造价，同时也减少了乘客的乘降高度。　（４）在公共区布置时尽量避免进、出站及换乘客流流线之　间相互干扰。售、检票机的布置满足规范要求。　［５】施仲衡，张弥，俞家康，等．地下铁道设计与施工［Ｍ］．西安：陕西科学　技术出版社．２００６．　（５）车站设备管理用房的设计中，要遵循“抓大带小”的原　则，及先布置“风、水、电”等大设备的房间，再布置其他设备管　理用房　收稿日期：２０１４—１—１６　作者简介：李海霞（１９７９一），女，工程师，大学本科，从事地下轨　道交通设计工作。　Ｌ０Ｗ　ＣＡＲＢｏＮ　Ｗ０ＲＬＤ　２Ｏｉ４／２＇　交通环保　与普通钢筋混凝土结构比较，预应力混凝土结构具有以　３．４后张法预应力混凝土真空压浆技术的应用　下优点：①增加了构件的刚度；②提高了结构的抗裂性和耐久　后张法预应力混凝土粱孔道压浆不密实．会导致梁体沿　性；③减轻自重和增加跨越能力；（　与钢筋混凝土相比．一般　着预应力孔道产生纵向裂缝，直接影响到粱的安全性和耐久　可以节省钢材３０—４０％，跨径愈大，节省愈多；⑤预应力结构还　性。为解决这一难题，提高后张法预应力混凝土梁孔道压浆的　可以作为一种构件拼装的施工手段。使大型建筑物的施工难　质量，近年来，孔道压浆逐步采用真空压浆工艺．取得良好的　度大大减小，又保持良好的整体性。因此，预应力梁可显著减　工程效果，并获得一定的经验　少建筑高度，使大跨径桥梁做得轻柔美观。　施工优点：在真空状态下．孔道内的气泡被消除．抑制孔　隙和泌水现象；灌浆过程，孔道密封性好，浆体充满整个孔道：　３后张法预应力混凝土桥梁施工工艺　保证了灌浆饱满性及强度：真空灌浆相比　后张法预应力张拉前的准备工作步骤：①构件检查、清　工艺和浆体的优化，　理；②张拉方向、张拉方式的确定；（　张拉顺序的确定；（　张拉　传统灌浆时间减少了。设备的检查和选用；⑧模板与支架的检查；⑥张拉作业机具配　套和检查；（Ｚ）钢筋和锚夹具的检验；⑧制定张拉时安全措施。　３．１后张法的张拉程序及张拉工艺　（１）预应力钢丝下料长度的计算公式：　Ｌ＝Ｌｏ＋ｎ（１１＋０．１５ｍ）　式中：Ｉ一下料长度：　Ｉ　梁的管道加两端锚具长度；　ｎ＿一张拉端数目（１个或２个）：　１．——千斤顶支撑端到夹具外缘距离（包括锚垫板　圈厚）。　（２）张拉程序：埋管制孔一浇混凝土一抽管一养护穿筋张　拉—　锚固—　灌浆（防止钢筋生锈）。其传力途径是依靠锚具阻　止钢筋的弹性回弹，使截面混凝土获得预压应力。　（３）两次张拉工艺：预应力梁在混凝土强度达到设计强度　等级值之前，如达到６０％以上，先张拉一部分力筋．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。预制梁移出生产台座后，继续进行养护，待达到混凝土　设计强度后　进行其它力筋的张拉工作。预应力梁进行早期张　拉力筋的根数、位置和锚头局部承压力均需通过验算后确定　（４）张拉要点：应尽量减小力筋与孔道摩擦，以免造成过　大的应力损失或使构件出现裂缝、翘曲变形。　（５）伸长量的计算：分别计算预应力筋理论伸长值及预应　力筋平均张拉力　３．２后张法预应力混凝土桥梁堵管位置的确定　张拉过程中。若无预应力损失．则直接由油压表得出的张　拉力与伸长值应成线性关系。但是由于孔道的摩擦、锚固损　失、弹性收缩、预应力筋松弛、混凝土收缩、混凝土徐变等原因　造成预应力损失，使得计算截面处的实际预应力比油压表计　算的预应力小。当后张法预应力钢束在两端同时张拉水泥浆　堵管时（先穿束后浇注混凝土），Ａ端张拉时的伸长量与Ｂ端　的伸长量出现差异时，此时Ａ端的伸长量为ａ，Ｂ端的伸长量　为ｂ。钢丝束下料长度为Ｌ。则堵管的位置距Ａ端为：Ｘ＝ａＸＬ／　（ａ＋ｂ）。考虑到波纹管的实际摩阻力大于理论摩阻力（其他孔　道摩阻力的实测值大于规范中给出的的理论摩阻力）．所以被　堵塞点应在确定稍后的位置　３．３　ＨＤＰＥ塑料波纹管的应用　波纹管作为预应力后张法的成孔材料是预应力体系的重　要组成部分．长期以来预应力工程采用金属波纹管作为成孔　材料。金属管防腐能力不永久，不能抵抗水的渗漏，更不能到　达浆体以和预应力筋。而塑料波纹管具有强度高、硬度大、不　易被凿破、密封性和抗渗漏性好等优点，更适用于真空灌浆。　真空压浆施工工艺过程：准备工作；连接灌浆接头；连接　真空泵；试抽真空；灌浆；清洗、排水。　４结论　本文是针对后张法预应力混凝土应用技术的研究。得出　了以下结论：尽管采用塑料波纹管和真空辅助压浆工艺．可能　会使桥梁的造价增加１—１．５％，但是，如果在桥梁设计时就考　虑塑料波纹管对有效预应力的提高作用，因节约钢绞线而节　省的造价约为１．８—２．２％，两者相抵．造价仍可降低约ｌ％。如　果考虑２０年以后的长期经济效益，因采用真空辅助压浆技术　而减少一次结构加固或维修，节约的费用约为其造价的１０　３０％　参考文献　【１］赵丽荣．预应力混凝土板梁裂缝成因分析与防治措施帆．科技情报　开发与经济．２００６．　【２１程良军．预应力混凝土连续刚构预应力系统越冬施工控制技术［Ｊ１．　科技情报开发与经济．２００３．　［３］张中原．后张法预应力钢绞线的伸长值计算与操作检测［Ｊ］．山西建　筑．２ｏ０２．　【４］Ｎ军生，楼庄鸿．大跨径预应力混凝土连续桥的现状和发展趋势Ⅲ．　中国公路学报，２０００（１）．　［５】刘山洪，李放，简明．预应力混凝土桥梁施工手册．北京：人民交通　出版社．２００６．　［６］Ｎ军，陈宁．后张法预应力板钢丝束张拉伸长值计算［Ｊ１．辽宁交通　高等专科学校学报．２００９．６．　收稿日期：２０１４—１—２４