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摘 要：本文以广东从化珠江温泉大桥工程为例，探讨后张法预应力施工在具体工程中的应用，为今后的后张法预应力施工积累了施工经验，具有一定的借鉴作用。
关键词：预应力；后张法；张拉；压浆
Abstract: This paper to Guangdong Conghua Zhujiang hot spring bridge project as an example, the application method of pretesting in concrete construction of post-tensioned, for the future of post-tensioned pretesting construction accumulated construction experience, has certain reference function. Keywords: pretested; post-tensioned; tension; grouting
中图分类号：U445.4
0引言
预应力结构广泛应用于市政及桥梁工程中，在施工过程中，要重视做好工程施工过程的质量控制，必须严格按照相关规范、质量标准、操作规程进行精心施工。本文将以从化珠江温泉大桥工程为例，介绍后张法预应力混凝土施工工艺及质量控制。
1工程概况
从化珠江温泉大桥工程路线全长1680m，其中桥梁长度约746m，跨越一河流。本桥按照二级道路标准设计，为现浇预应力混凝土连续箱梁。引桥箱梁跨径布置为3×48m连续箱梁，单箱三室结构，梁高280cm。本项目预应力采用塑料波纹管成孔，Φ15.24mm预应力钢绞线，OVM锚具及配套锚下螺旋筋。
图1桥墩处剖面图
本文着重介绍引桥箱梁后张法预应力施工控制技术，并以腹板索N1为例进行重点说明。N1钢束类型为Φ15.2~19，两端张拉，张拉控制应力为1395MPa。
2后张法预应力施工工艺介绍
2.1预应力筋加工及存放
1）预应力筋下料和制束
钢绞线进场复检合格后方可安排下料。现场采用人工逐根下料方法：将钢绞线整捆用脚手架固定，由内圈至外圈放线。先由技术人员计算下料长度及派发下料单，施工人员根据下料单标明长度，预先在端头设置限位板，这样可较好控制下料长度，并使每根钢绞线长度一致。
下料操作过程中，应考虑以下因素：
下料长度应综合考虑预应力筋设计长度、锚具厚度、千斤顶长度、钢绞线外露长度等因素，并根据不同的张拉方式预留张拉长度。常用的下料长度计算公式为：
L=LT+2(a+b+c)
其中：L为钢绞线的下料长度；
LT为钢绞线的设计长度；
a为千斤顶的工作长度；
b为锚具外形厚度；
c为钢绞线伸出千斤顶的长度。
以N1为例：钢绞线设计长度（锚板间距离）14445.4cm，单个千斤顶长度为45cm，锚具（含工作锚和工具锚）15.5cm，钢绞线外露长度为7.5cm，所以N1下料长度为：14445.4+2×（45+15.5+7.5）=14581.4cm下料时应遵循先下长筋，后下短筋的原则，以免造成钢绞线浪费。预应力筋下料应用砂轮切割机切割，严禁使用电焊和气焊。
2）预应力筋及锚具的存放
当预应力筋运到施工现场，集中存放，“上盖下垫”，避免材料锈蚀。对于锚具则在库房存放，防止日晒雨淋。
2.2预应力管道安装
2.2.1预留孔道成型
波纹管在使用前应进行仔细检查，重点检查波纹管是否有孔洞、裂痕。对局部有较小孔洞、裂痕的波纹管必须进行处理后才能进行安装。
为保证预应力钢筋的位置准确、曲线顺滑，对预应力筋每1.0m左右设置一个定位钢筋，曲线及靠近锚下位置0.5m设置一道。定位钢筋采用Φ8光圆钢筋，设置成“#”型，为便于安装及适当调整位置，可将定位筋的净空尺寸较波纹管大5mm。
波纹管标准长度为6m，现场根据需要进行接长或者切割。需要切斷时采用手锯或砂轮锯，并使用大一号的波纹管套接，套管长度不小于300mm，套管与波纹管两个接缝处用塑胶带密封。
浇筑混凝土前需做好检查工作，对波纹管的线性、位置、与锚垫板的连接等进行详细检查。接头是否严密完好，管壁有无破损，不满足规范及设计要求的地方须及时调整。
2.2.2预应力筋穿束
用人工将钢绞线编码整齐，端头焊接成子弹头形状，外裹胶带使其较为光滑，采用卷扬机进行整体穿束。先通过穿一根钢绞线，带上钢丝绳作为引线，然后利用卷扬机整体穿索。
2.2.3压浆管、排气管设置
所有纵向预应力束均采用两端张拉，两端锚垫板上均有压浆孔，无需预埋压浆管。因纵向索长度较长，约145m，需要在中间设置排气管，保证压浆密实。排气管设置在每束索的中间上拱位置。
2.2.4锚垫板及弹簧筋安装
弹簧筋宜采用直径不应小于12mm的HPB钢筋，圈数不应少于6圈。因本箱梁采用Φ15.24~19根钢绞线，螺旋筋为Φ20钢筋加工而成，螺旋筋结构直径为310mm，螺距60mm，共设7层。
2.3成品保护
1）现场施工中，应注意保护预应力管道，不得在上面堆料、踩踏；
2）对焊接定位筋电焊施工，应用三合板对预应力筋进行遮挡，防止焊渣飞溅损伤预应力筋或波纹管；
3）在锚垫板安装完成后，在外露钢绞线外采用塑料布进行缠绕包扎，防止外露的钢绞线锈蚀；
4）浇筑混凝土之前，应对所有灌浆孔和排气孔进行检查，并用旧棉被塞紧喇叭口等空腔，防止水泥浆进入波纹管堵塞预应力孔道。
2.4混凝土的浇筑及振捣
1）混凝土浇筑前应由质检工程师、监理工程师对波纹管、锚具等进行验收，确认合格后，方可浇筑混凝土；
2）混凝土浇筑过程中，技术员应对预应力筋、锚垫板及其他预埋件等部位进行重点监护，对出现波纹管上浮、锚具偏位、进浆等情况必须及时处理；
3）混凝土浇筑时，应对锚下及波纹管密集的地方采用小振动棒重点振捣，但不得触碰波纹管；
4）张拉端、锚固端混凝土必须振捣密实，且应浇筑比例良好的混凝土，以防张拉时发生意外；
5）在浇筑过程中，及时用比波纹管略小的椭圆型探孔器对管道进行检查，发现漏浆及时冲洗。
2.5混凝土养护
混凝土浇筑完成后，及时进行养护。本项目采用洒水养护的方法，直接取流溪河河水。必须派专人24小时养护，对锚下、腹板、箱室内重点养护，养护时间不得小于7天，强度不小于设计强度90％方可停止养护。
2.6预应力筋张拉工艺
2.6.1预应力张拉的工作条件
1）根据设计图纸要求，箱梁梁段混凝土强度必须达到设计强度的90%且龄期不少于7天后，方可进行预应力张拉。张拉顺序先长索后短索，先中间腹板索后两边的原则进行；
2）预应力张拉前内模及外侧模板应提前拆除，以减小张拉预应力损失；
3）预应力梁张拉端位置采用脚手架钢管搭设张拉操作平台，以便张拉操作，平台应牢固、满足人员操作和千斤顶安放的要求；
4）千斤顶和油压表必须提前进行配套标定，并具有书面的校准证书，一顶一表，不得混乱。
2.6.2张拉前的准备工作
1）根据校准结果计算预应力筋张拉时对应的压力表的压力值、计算预应力筋的理论伸长值，做好技术准备工作；
2）张拉端清理干净，去除锚板上的混凝土和填塞的棉絮；
3）检查锚板后混凝土是否密实，如果发现锚下混凝土不密实，可凿除松散混凝土后用高强度环氧树脂混凝土填补；
4）安装张拉端锚具，锚具中心对准锚垫板中心，并要求锚具的夹片打紧，使锚具密贴锚垫板；
2.6.3张拉控制应力
根据设计图纸要求，张拉控制应力σcon=0.75fptk=0.75×1860=1395Mpa。由此计算N1钢束张拉力为：N=19×1395×139/10000=368T，按照105％超张拉则最大张拉力为386.4T。
2.6.4张拉方法及张拉程序
张拉程序：
纵向束张拉应两端同时进行，0→10%σcon（测量伸长值）→100%σcon（按5~10Mpa分级张拉，每级均测量伸长值；持荷5min检查无滑丝现象）。
2.6.5张拉伸长值
预应力筋的理论伸长值∆L（mm）可按下式计算：
式中：PP-预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋计算方法见《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）附录；
以本箱梁编号为N1钢绞线为例：PP-单根张拉力为193.9KN，L-经过计算得144450mm，AP-单根截面积取139mm2，EP-195GPa，代入以上公式，计算伸长量为1033mm。
张拉过程中按照分级压力及时计算实际伸长量，当发现钢绞线实际伸长值与理论伸长值的差值不符合设计的要求，应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。
2.7孔道压浆
预应力张拉完成后及时压浆。压浆可防止钢绞线生锈，使钢绞线通过波纹管与梁体形成整体，减小因混凝土收缩徐变造成预应力损失。因N1索长度达145m，长度较大，需要采取真空辅助压浆法。
将称量好的水、水泥、压浆料等倒入搅拌机，搅拌2min，出料后马上进行压浆。先在两端锚垫板灌浆孔安装阀门，阀门应采用螺纹丝扣，便于拆卸。
通过压浆泵的高压橡胶管出口打出浆体，待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度基本一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管接到孔道的阀门上。
启动灌浆泵，开始压浆。压浆过程应一气呵成，中途换浆时间要短，不应停顿。过程总注意观察排气管的出浆情况，当浆体稠度和灌入之前稠度一样时，关掉排气阀，仍继续灌浆1分钟，使管道内有一定的压力，最后关掉灌浆阀，待压浆料初凝后拆除阀门。
2.8封端
压浆完成后，及时封端。封端注意将封端钢筋与预埋钢筋焊接，安装模板后浇筑混凝土。
3结论
某工程现浇预应力混凝土连续箱梁后張法施工，制定了详细和切实可行的施工方案，操作方法得当，并重视做好工程施工过程的质量控制，使工程质量取得良好效果，为今后的后张法预应力施工积累了施工经验，具有一定的借鉴作用。
参考文献
[1] 严韧;后张法预应力砼空心板梁张拉工艺[J];中外建筑;2005年04期
[2]朱德举,余哲;大跨度预应力混凝土连续梁桥高程控制[J];东北林业大学学报;2002年06期
关键词：预应力；后张法；张拉；压浆
Abstract: This paper to Guangdong Conghua Zhujiang hot spring bridge project as an example, the application method of pretesting in concrete construction of post-tensioned, for the future of post-tensioned pretesting construction accumulated construction experience, has certain reference function. Keywords: pretested; post-tensioned; tension; grouting
中图分类号：U445.4
0引言
预应力结构广泛应用于市政及桥梁工程中，在施工过程中，要重视做好工程施工过程的质量控制，必须严格按照相关规范、质量标准、操作规程进行精心施工。本文将以从化珠江温泉大桥工程为例，介绍后张法预应力混凝土施工工艺及质量控制。
1工程概况
从化珠江温泉大桥工程路线全长1680m，其中桥梁长度约746m，跨越一河流。本桥按照二级道路标准设计，为现浇预应力混凝土连续箱梁。引桥箱梁跨径布置为3×48m连续箱梁，单箱三室结构，梁高280cm。本项目预应力采用塑料波纹管成孔，Φ15.24mm预应力钢绞线，OVM锚具及配套锚下螺旋筋。
图1桥墩处剖面图
本文着重介绍引桥箱梁后张法预应力施工控制技术，并以腹板索N1为例进行重点说明。N1钢束类型为Φ15.2~19，两端张拉，张拉控制应力为1395MPa。
2后张法预应力施工工艺介绍
2.1预应力筋加工及存放
1）预应力筋下料和制束
钢绞线进场复检合格后方可安排下料。现场采用人工逐根下料方法：将钢绞线整捆用脚手架固定，由内圈至外圈放线。先由技术人员计算下料长度及派发下料单，施工人员根据下料单标明长度，预先在端头设置限位板，这样可较好控制下料长度，并使每根钢绞线长度一致。
下料操作过程中，应考虑以下因素：
下料长度应综合考虑预应力筋设计长度、锚具厚度、千斤顶长度、钢绞线外露长度等因素，并根据不同的张拉方式预留张拉长度。常用的下料长度计算公式为：
L=LT+2(a+b+c)
其中：L为钢绞线的下料长度；
LT为钢绞线的设计长度；
a为千斤顶的工作长度；
b为锚具外形厚度；
c为钢绞线伸出千斤顶的长度。
以N1为例：钢绞线设计长度（锚板间距离）14445.4cm，单个千斤顶长度为45cm，锚具（含工作锚和工具锚）15.5cm，钢绞线外露长度为7.5cm，所以N1下料长度为：14445.4+2×（45+15.5+7.5）=14581.4cm下料时应遵循先下长筋，后下短筋的原则，以免造成钢绞线浪费。预应力筋下料应用砂轮切割机切割，严禁使用电焊和气焊。
2）预应力筋及锚具的存放
当预应力筋运到施工现场，集中存放，“上盖下垫”，避免材料锈蚀。对于锚具则在库房存放，防止日晒雨淋。
2.2预应力管道安装
2.2.1预留孔道成型
波纹管在使用前应进行仔细检查，重点检查波纹管是否有孔洞、裂痕。对局部有较小孔洞、裂痕的波纹管必须进行处理后才能进行安装。
为保证预应力钢筋的位置准确、曲线顺滑，对预应力筋每1.0m左右设置一个定位钢筋，曲线及靠近锚下位置0.5m设置一道。定位钢筋采用Φ8光圆钢筋，设置成“#”型，为便于安装及适当调整位置，可将定位筋的净空尺寸较波纹管大5mm。
波纹管标准长度为6m，现场根据需要进行接长或者切割。需要切斷时采用手锯或砂轮锯，并使用大一号的波纹管套接，套管长度不小于300mm，套管与波纹管两个接缝处用塑胶带密封。
浇筑混凝土前需做好检查工作，对波纹管的线性、位置、与锚垫板的连接等进行详细检查。接头是否严密完好，管壁有无破损，不满足规范及设计要求的地方须及时调整。
2.2.2预应力筋穿束
用人工将钢绞线编码整齐，端头焊接成子弹头形状，外裹胶带使其较为光滑，采用卷扬机进行整体穿束。先通过穿一根钢绞线，带上钢丝绳作为引线，然后利用卷扬机整体穿索。
2.2.3压浆管、排气管设置
所有纵向预应力束均采用两端张拉，两端锚垫板上均有压浆孔，无需预埋压浆管。因纵向索长度较长，约145m，需要在中间设置排气管，保证压浆密实。排气管设置在每束索的中间上拱位置。
2.2.4锚垫板及弹簧筋安装
弹簧筋宜采用直径不应小于12mm的HPB钢筋，圈数不应少于6圈。因本箱梁采用Φ15.24~19根钢绞线，螺旋筋为Φ20钢筋加工而成，螺旋筋结构直径为310mm，螺距60mm，共设7层。
2.3成品保护
1）现场施工中，应注意保护预应力管道，不得在上面堆料、踩踏；
2）对焊接定位筋电焊施工，应用三合板对预应力筋进行遮挡，防止焊渣飞溅损伤预应力筋或波纹管；
3）在锚垫板安装完成后，在外露钢绞线外采用塑料布进行缠绕包扎，防止外露的钢绞线锈蚀；
4）浇筑混凝土之前，应对所有灌浆孔和排气孔进行检查，并用旧棉被塞紧喇叭口等空腔，防止水泥浆进入波纹管堵塞预应力孔道。
2.4混凝土的浇筑及振捣
1）混凝土浇筑前应由质检工程师、监理工程师对波纹管、锚具等进行验收，确认合格后，方可浇筑混凝土；
2）混凝土浇筑过程中，技术员应对预应力筋、锚垫板及其他预埋件等部位进行重点监护，对出现波纹管上浮、锚具偏位、进浆等情况必须及时处理；
3）混凝土浇筑时，应对锚下及波纹管密集的地方采用小振动棒重点振捣，但不得触碰波纹管；
4）张拉端、锚固端混凝土必须振捣密实，且应浇筑比例良好的混凝土，以防张拉时发生意外；
5）在浇筑过程中，及时用比波纹管略小的椭圆型探孔器对管道进行检查，发现漏浆及时冲洗。
2.5混凝土养护
混凝土浇筑完成后，及时进行养护。本项目采用洒水养护的方法，直接取流溪河河水。必须派专人24小时养护，对锚下、腹板、箱室内重点养护，养护时间不得小于7天，强度不小于设计强度90％方可停止养护。
2.6预应力筋张拉工艺
2.6.1预应力张拉的工作条件
1）根据设计图纸要求，箱梁梁段混凝土强度必须达到设计强度的90%且龄期不少于7天后，方可进行预应力张拉。张拉顺序先长索后短索，先中间腹板索后两边的原则进行；
2）预应力张拉前内模及外侧模板应提前拆除，以减小张拉预应力损失；
3）预应力梁张拉端位置采用脚手架钢管搭设张拉操作平台，以便张拉操作，平台应牢固、满足人员操作和千斤顶安放的要求；
4）千斤顶和油压表必须提前进行配套标定，并具有书面的校准证书，一顶一表，不得混乱。
2.6.2张拉前的准备工作
1）根据校准结果计算预应力筋张拉时对应的压力表的压力值、计算预应力筋的理论伸长值，做好技术准备工作；
2）张拉端清理干净，去除锚板上的混凝土和填塞的棉絮；
3）检查锚板后混凝土是否密实，如果发现锚下混凝土不密实，可凿除松散混凝土后用高强度环氧树脂混凝土填补；
4）安装张拉端锚具，锚具中心对准锚垫板中心，并要求锚具的夹片打紧，使锚具密贴锚垫板；
2.6.3张拉控制应力
根据设计图纸要求，张拉控制应力σcon=0.75fptk=0.75×1860=1395Mpa。由此计算N1钢束张拉力为：N=19×1395×139/10000=368T，按照105％超张拉则最大张拉力为386.4T。
2.6.4张拉方法及张拉程序
张拉程序：
纵向束张拉应两端同时进行，0→10%σcon（测量伸长值）→100%σcon（按5~10Mpa分级张拉，每级均测量伸长值；持荷5min检查无滑丝现象）。
2.6.5张拉伸长值
预应力筋的理论伸长值∆L（mm）可按下式计算：
式中：PP-预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋计算方法见《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）附录；
以本箱梁编号为N1钢绞线为例：PP-单根张拉力为193.9KN，L-经过计算得144450mm，AP-单根截面积取139mm2，EP-195GPa，代入以上公式，计算伸长量为1033mm。
张拉过程中按照分级压力及时计算实际伸长量，当发现钢绞线实际伸长值与理论伸长值的差值不符合设计的要求，应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。
2.7孔道压浆
预应力张拉完成后及时压浆。压浆可防止钢绞线生锈，使钢绞线通过波纹管与梁体形成整体，减小因混凝土收缩徐变造成预应力损失。因N1索长度达145m，长度较大，需要采取真空辅助压浆法。
将称量好的水、水泥、压浆料等倒入搅拌机，搅拌2min，出料后马上进行压浆。先在两端锚垫板灌浆孔安装阀门，阀门应采用螺纹丝扣，便于拆卸。
通过压浆泵的高压橡胶管出口打出浆体，待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度基本一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管接到孔道的阀门上。
启动灌浆泵，开始压浆。压浆过程应一气呵成，中途换浆时间要短，不应停顿。过程总注意观察排气管的出浆情况，当浆体稠度和灌入之前稠度一样时，关掉排气阀，仍继续灌浆1分钟，使管道内有一定的压力，最后关掉灌浆阀，待压浆料初凝后拆除阀门。
2.8封端
压浆完成后，及时封端。封端注意将封端钢筋与预埋钢筋焊接，安装模板后浇筑混凝土。
3结论
某工程现浇预应力混凝土连续箱梁后張法施工，制定了详细和切实可行的施工方案，操作方法得当，并重视做好工程施工过程的质量控制，使工程质量取得良好效果，为今后的后张法预应力施工积累了施工经验，具有一定的借鉴作用。
参考文献
[1] 严韧;后张法预应力砼空心板梁张拉工艺[J];中外建筑;2005年04期
[2]朱德举,余哲;大跨度预应力混凝土连续梁桥高程控制[J];东北林业大学学报;2002年06期