高速公路后张法预应力混凝土桥梁施工技术研究

高速公路后张法预应力混凝土桥梁施工技术研究

刘厚坤

（广东华路交通科技有限公司）

摘要：随着交通基础设施的快速发展，高速公路桥梁建设在交通网络中的地位日益重要。后张法预应力混凝土桥梁施工技术因其高效、安全、耐久等特点，在高速公路桥梁建设中得到了广泛应用。本文旨在探讨后张法预应力混凝土桥梁施工技术的具体流程、关键技术点及其质量控制措施，以期为相关工程提供参考。

0引言

预应力混凝土桥梁因其卓越的力学性能、良好的耐久性和较低的维护成本，成为现代桥梁工程的重要选择。后张法作为预应力混凝土桥梁施工的一种重要方法，通过先制作构件并在其中预留孔道，待混凝土强度达到要求后，再穿入预应力筋并施加预应力，最后进行孔道灌浆，形成稳定的预应力体系。该方法具有施工灵活、质量控制容易等优点，在高速公路桥梁建设中得到了广泛应用。

1高速公路后张法预应力混凝土桥梁施工流程

1.1准备工作

在施工前，需进行详细的施工设计和准备工作，包括材料准备、设备调试、场地布置等。特别是预应力筋、锚具、波纹管（如下图1所示）等关键材料，需进行严格的检验和试验，确保其质量符合设计要求[1]。

图1 波纹管

1.2支架与模板安装

根据桥梁设计图纸，进行支架和模板的安装。支架需具备足够的承载能力和稳定性，模板则需保证安装平整、接缝严密，并预留适当的拱度以适应施工荷载和温度变化。

1.3钢筋绑扎与孔道安装

钢筋绑扎需按照设计图纸进行，确保钢筋骨架的准确性和稳定性[2]。同时，在绑扎过程中需预留预应力筋（如下图2所示）的孔道位置，并安装波纹管等孔道材料。孔道安装需确保位置准确、通顺无阻，以便于后续预应力筋的穿入和张拉。

图2 预应力筋

1.4混凝土浇筑与养护

在钢筋绑扎和孔道安装完成后，进行混凝土的浇筑。浇筑过程中需控制混凝土的质量和浇筑速度，确保混凝土密实无气泡。浇筑完成后，需进行充分的养护，保持混凝土表面湿润，以促进其强度和耐久性的发展[3]。

1.5预应力筋张拉与灌浆

待混凝土强度达到设计要求后，进行预应力筋的张拉。张拉过程中需控制张拉力和伸长量，确保预应力筋的受力均匀和稳定。张拉完成后，进行孔道灌浆工作，以封闭孔道并保护预应力筋免受腐蚀。

1.6封锚与拆模

灌浆完成后，进行封锚工作，确保锚具和预应力筋的固定可靠。同时，拆除模板和支架，进行桥梁的后续施工和验收工作。锚具结构及安装如下图3所示。

图3 锚具结构及安装示意图

2关键技术点

2.1预应力筋的质量控制

预应力筋作为桥梁结构中重要的受力元件，其质量对桥梁的安全性和耐久性至关重要。因此，预应力筋的质量控制是桥梁施工中的一个关键环节。首先，预应力筋的材质必须符合国家标准或相关规范的要求，其力学性能如抗拉强度、屈服强度和延伸率等均需达到设计标准。常用的预应力筋包括高强度钢丝、钢绞线和钢筋，这些材料在出厂前必须经过严格的检测，确保其物理和化学性能符合规范要求。其次，预应力筋的表面质量也是影响其性能的重要因素[4]。表面是否光滑、是否存在锈蚀、油污等都会直接影响预应力筋的粘结性能和耐久性。因此，在施工前应对预应力筋进行详细的外观检查，确保其表面无明显缺陷。此外，还需对预应力筋进行适当的保护，如在运输和存放过程中避免与腐蚀性物质接触，防止其受到机械损伤。预应力筋张拉锚固如下图4所示。

图4 预应力筋张拉锚固示意图

2.2孔道安装的准确性

孔道的安装必须保证其位置准确、形状规则，以确保预应力筋能够顺利穿入和张拉。在孔道安装的过程中，首先要严格控制其位置。孔道的位置偏差会导致预应力筋在张拉时产生不均匀受力，从而影响桥梁的整体性能。因此，孔道的安装位置应根据设计图纸精确标定，并在安装过程中进行实时监测。通常采用全站仪、激光测距仪等精密仪器进行测量，确保孔道位置的精度。在复杂地形或特殊施工条件下，可能需要采取特殊措施，如预先铺设定位线或使用导向装置，确保孔道位置的准确性。其次，孔道的形状也需严格控制。孔道的平直度和曲率直接影响到预应力筋的穿入难度和张拉效果。如果孔道存在急剧的弯曲或不规则的形状，预应力筋在穿入时可能会受阻，甚至导致筋材损伤。因此，孔道的施工应采用高质量的管材，确保其具备足够的刚度和耐久性。对于长距离或复杂线路的孔道，可能需要分段安装，并在安装过程中进行逐段检测，确保整体通畅无阻。

2.3预应力张拉的控制

在实际操作中，张拉力的施加通常采用千斤顶等专用设备，这些设备需要定期进行校准和维护，确保其测量的准确性[5]。此外，在张拉过程中，还需使用张拉仪表对预应力筋的伸长量进行监测。伸长量是判断预应力筋是否达到预定张拉力的一个重要指标，因此，伸长量的测量同样需要高精度的仪器和设备。通过对张拉力和伸长量的双重控制，可以确保预应力筋的受力状态符合设计要求。预应力张拉的操作顺序和方法也是影响张拉效果的重要因素。通常，预应力筋的张拉采用分阶段、分批次的方式，以确保受力均匀。每一批次的张拉力应逐步增加，直到达到设计要求的最大值。在此过程中，还需注意各预应力筋之间的受力平衡，避免出现单根预应力筋受力过大或过小的情况。此外，在张拉过程中还需注意环境温度、湿度等外界因素的影响，这些因素可能会导致预应力筋的实际受力情况与设计值不符，从而影响最终的施工质量。

2.4灌浆质量的控制

灌浆是预应力桥梁施工中的最后一个关键环节，其质量直接影响预应力筋的保护效果和桥梁的耐久性。在灌浆过程中，需严格控制灌浆材料的配比和施工质量，确保灌浆密实无气泡、无渗漏。首先，灌浆材料的选择和配比是影响灌浆质量的基础。常用的灌浆材料包括水泥浆、环氧树脂等，这些材料在使用前必须进行严格的配比和混合，以确保其性能稳定。水泥浆的配比应根据现场情况和设计要求进行调整，确保其具有良好的流动性和强度。而环氧树脂等材料则需根据温度、湿度等外界条件进行调整，以确保其固化后的物理性能。

在灌浆施工过程中，需确保灌浆过程的连续性和密实性。灌浆的操作应按照预定的顺序和方法进行，避免出现断浆或漏浆的情况。为了确保灌浆的密实性，通常采用压力灌浆的方法，通过一定的压力将灌浆料注入孔道内部，确保孔道内的预应力筋和灌浆料之间无空隙。对于较长或较复杂的孔道，可能需要分段灌浆，并在每段灌浆完成后进行检查，确保各段灌浆的密实性和连续性[6]。灌浆过程中，还需特别注意防止气泡的产生。气泡的存在会影响灌浆的密实性，从而影响预应力筋的保护效果和桥梁的耐久性。因此，在灌浆前应对孔道内的空气进行排除，可以使用真空泵等设备将孔道内的空气抽出，确保灌浆过程的顺畅。此外，在灌浆料的搅拌过程中，也应注意防止空气的混入，可以使用低速搅拌等方法减少气泡的产生。

3结论

后张法预应力混凝土桥梁施工技术具有施工灵活、质量控制容易等优点，在高速公路桥梁建设中得到了广泛应用。通过加强材料检验和试验、严格施工过程控制以及加强质量检测和验收等措施，可以确保桥梁的整体质量和使用性能。未来随着施工技术的不断发展和完善，后张法预应力混凝土桥梁施工技术将在高速公路桥梁建设中发挥更加重要的作用。

参考文献

[1]徐腾飞. 后张法预应力混凝土T梁的施工工艺研究——以谷城至竹溪高速公路工程为例[J]. 黑龙江交通科技, 2013, 36 (07): 139.

[2]张伟丽. 后张法预应力混凝土桥梁施工技术[J]. 山西建筑, 2018, 44 (24): 168-169.

[3]李德. 后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用研究[J]. 汽车周刊, 2024, (08): 75-77.

[4]代勤飞. 高速公路后张法预应力混凝土桥梁施工技术与应用[J]. 科技创新与应用, 2024, 14 (22): 193-196.

[5]文芳. 后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用研究[J]. 工程建设与设计, 2024, (07): 224-226.

[6]宫玉明, 徐百成, 唐兴哲. 山区高速公路桥梁结构型式选择研究[J]. 交通标准化, 2013, (07): 104-107.