桥梁施工环境普遍复杂，通过后张拉预应力混凝土箱梁的应用，可有效解决环境干扰大的问题，即该箱梁在多种环境中都具有适用性。后张法预应力混凝土箱梁是全桥不可或缺的部分，应通过合理的方式完成该部分的施工作业，因此有必要围绕相关施工技术展开探讨。
1 工程概况
某枢纽互通匝道桥总长432m，采取（4m×30m+4m×30m+2m×32m+4m×30m）的4联布设形式。结构组成方面，上部结构为单箱双室形式，均设置的是预应力砼现浇连续箱梁，尺寸控制标准为顶宽1050cm、底宽750cm，顶底板厚度分别为25cm和22cm。以桥面施工要求为参考，箱梁横纵坡与之相同。墩台支座直接影响现浇箱梁的施工状况，拟采用盆式橡胶支座。
2 预应力施工的主要内容
2.1预应力波纹管的安装
根据本工程的施工要求配置预应力管道，统一采取塑料波纹管，以施工图纸为准依次将其安装到位，通过U型筋和定位筋点焊，既要保证波纹管具有稳定性，又不可出现烧伤现象，直线段设置间距为100cm，曲线段施工条件较为特殊，间距缩小至50cm，从而保证波纹管具有足够的稳定性。桥梁钢绞线弧度较大，伴随张拉作业的持续推进，易发生混凝土崩块现象，因此需对钢束弯起处采取加强措施，即布设U型防崩钢筋。
2.2钢绞线安装及单端挤压锚头制作
以图纸为基准将波纹管安装到位后，组织钢绞线穿束作业，在此之前应充分考虑管道号数和长度编号情况，配置卷扬机以发挥出牵引作用。调整钢绞线端头位置，以临近管道口处较为合适，适当抬高钢绞线束，使其端头有效进入到管道内。在进行弯曲部分的穿束作业时隐蔽点较多，应注意避免孔道受损情况。全面检查钢绞线管道，若存在接头破损现象则要及时采取修补措施。
综合考虑锚夹具的厚度、张拉伸长值、钢绞线外露长度等方面的情况，经多方面分析后确定合适的预应力筋下料尺寸，通常应预留100cm，利用砂轮机快速切割，施工全程均不可使用电弧切割的方式，否则易损伤钢绞线。
做好预应力筋的编束作业后将其完整穿入孔道内，在钢束的前端配置网套以便维持预应力筋的状态，使其具有顺直的特点。避免盲目穿束，需做全面的检查，要求锚垫板所处位置具有合理性，孔道内不出现堵塞现象。
3 后张法预应力施工的主要内容
3.1准备工作
（1）以混凝土强度实测值为准，若该值提升到设计强度的85%并满足龄期至少达7d的要求，在此条件下即可组织张拉作业。
（2）配套智能张拉设备，由技术人员定期检验仪表和设备的其他部件，确保设备维持稳定运行状态。压力表的量程应与千斤顶的工作性能相配套，所有校验工作都必须由法定计量技术机构完成。根据张拉机具的特点适配合适规格的锚具，进场时加强质量检验。若因施工安排等方面的原因而出现张拉机具空闲时间较长的情况，后续恢复使用时需做全面的校验。对于千斤顶使用时长达6个月或重复使用达到300次的情况，若使用期间存在异常状况必须及时校验。此外，需加强对弹簧测力计的校验，通常2个月组织1次。
（3）应严格控制钢绞线的质量以形成高强的钢束，要求其具有高强度、低松弛的特点，标准强度fpk=1860MPa，以此为基准确定张拉控制应力，即取该值的0.75倍，由此可求得控制标准为1395MPa。基于此，可计算单根钢绞线的张拉力，即F=1395×140/1000=195.3kN。
（4）张拉作业遵循对称原则，从腹板预应力束两端开始张拉，以墩中心为基准，在两侧选取与之相距0.2L的位置，于该处设置人孔，以便在该处完成顶板短束的张拉作业，结束之后及时封孔。
3.2张拉流程
（1）按照先腹板、后顶板的顺序依次完成张拉作业。具体而言，腹板采取单端张拉的方式，顶板处则从2侧开始逐步向中间张拉，具体选择单端交替张拉方式。
匝道桥建设所在地为缓和曲线和圆曲线2处，预应力钢束长度相对较大，张拉过程中易对预应力筋造成不良影响，使其出现摩阻力异常增加的情况。出于最大限度减小预应力损失的目的，对腹板预应力钢束采取了优化措施，各节段均配置了锚固连接器，按照每联4个节段的方式依次布置。
具体方案如下：第1节段梁张拉到位后组织封锚作业，例如灌浆处理；完成第2节段梁的穿束作业后，根据要求制作单端锚固头，要求其挂在连接头翼板处，配套可靠的护罩和钢环等相关辅助装置，若无误即可灌浆；连接器安装在第2节段上，随后于该处组织张拉锚固作业，将预先设置在该处的千斤顶撤除并灌浆。按照上述方式完成单个循环的施工作业，依次施工到第4节段。
严格控制钢绞线下料长度，单束端挤压锚头选择的是OVM单端P锚的形式，为顺利完成挤压作业，应配套YCW-20t千斤顶。
做好端头挤压前的准备工作，即磨圆端头，经过挤压处理后检测钢绞线外露长度，此部分至少应达到20mm，钢丝衬套2端的外露部分应尽可能相同，以2~5mm为宜。每完成2~3件锚固头的施工作业后便要组织试验，以便及时掌握锚固头的质量情况。
（2）严格控制好钢绞线的姿态，使其平行通过锚孔且不可出现彼此交叉的情况，锚板与锚垫板的位置关系要求为共处相同轴线上。锚垫板喇叭孔应满足整洁的要求，不可残留任何水泥浆；同时检查锚垫板和锚板接触区域，需具有洁净和平整的特点，使用砂布打磨局部存在的浮锈等杂物。
考虑张拉过程中伸长量超出千斤顶行程，按照如下流程有序张拉：0→0.1σk→0.2σk→0.75σk→σk→持荷5min（锚固）。
预应力钢束张拉时应加强控制，以张拉力为主要控制指标，通过伸长值加以检验。伴随张拉作业的持续推进，当其提升至张拉控制要求后检测此时的伸长量，若与设计值的误差稳定在±6%以内即可结束张拉作业，否则需暂停张拉，分析具体原因并提出解决方案。
3.3孔道压浆及封锚的施工内容
3.3.1准备工作
结束张拉作业后及时切除不必要的外露钢绞线，要求该部分达到30mm且至少为预应力筋直径的1.5倍，满足此要求后使用水泥砂浆封锚头，再配套密封罩，设置适量的管道以确保各孔道形成紧密连接的关系，在此基础上配套真空泵等相关装置。压浆前需全面清理锚垫板，使其具有洁净、平整的特点，再将石棉密封圈安装到位，通过螺栓连接的方式使密封罩和锚垫板形成稳定的连接关系。
3.3.2试抽真空
关闭压浆阀后开启抽真空阀，此时通过真空泵的作用可达到抽真空的效果，有效清理导管内的空气，经过处理后要求真空度稳定在-0.06~-0.10MPa（尽可能提高真空度），满足此要求后停泵1min，检测此阶段压力的下降情况，若幅度在0.02MPa内表明孔道内的真空度满足要求。
3.3.3浆液拌制
浆液随拌随用，自出厂至压入孔洞所持续的时间必须≤40mm，且在施工前应充分搅拌，以保证浆液具有足够的均匀性。浆液生产前需要空转数分钟，使搅拌机内部具有湿润性。卸料必须一次到位，不可出现边卸料边拌制的情况。如果出现浆液流动度偏低的情况不可通过加水的方式提高流动度。此外，浆液拌制过程中需要注重对泌水率的检测与控制，定期或不定期检测浆液并明确其质量情况。
3.3.4压浆
启用真空泵，真空度满足要求后即可开启压浆端的阀门，在压浆泵的作用下持续压浆。根据实际情况合理调整压浆压力，竖向孔道处以0.3~0.4MPa较为合适；水平孔道施工中，该值应适当提升并以0.5~0.7MPa为宜。施工期间加强检测，若孔道另一端排出的浆液与灌入部分的流动性保持一致，表明注浆施工效果良好，关闭出浆口后给予3~5min的稳压期，全程压力应维持在0.5MPa。从最低点处开始压浆，尽可能消除外界因素的影响，保证供料充足和同一管道连续压浆。完整记录施工期间的各项数据，包含压浆材料、压浆日期、搅拌时间、真空度等，以便给质量分析提供依据。
3.3.5封锚
完成压浆作业后通过高压水深度清理箱梁，目的在于避免浮浆黏结。同时清理支承垫板、端面等部位的污垢，在端面适当凿毛，封锚作业的材料可选择高标号砂浆。
4 结语
预应力后张法混凝土箱梁在桥梁建设领域得到广泛的应用，但其施工难度较大，需要多加注意细节，通过合理的方式完成各道工序，从而提高箱梁的整体施工质量，推动桥梁工程行业的发展。
作者：周声富 （中交一公局第四工程有限公司)
本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第24期
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