1 工程概况
某混凝土桥梁工程设计为2层高架立交桥，桥梁结构采用预应力混凝土连续箱梁结构进行施工，设计桥梁的跨度为3×30m、2×21.8m、4×25m、3×29m、2×26m，宽箱梁横断面使用单箱双室结构，设计主梁的高度为1.7m，翼缘板的长度为2.0m。设计使用后张法预应力连续箱梁结构进行施工，在施工过程中设计预应力张拉控制应力大小为1350MPa。采用真空灌浆施工技术进行预应力结构灌浆施工。
2 预应力混凝土的基本原理、分类及特点
在混凝土桥梁工程施工过程中，抗拉强度低是一个常见的问题。正常使用时，钢筋应变会大于受拉极限应变值，因此，在使用过程中钢筋混凝土很容易出现裂缝。一般情况下，为了避免钢筋裂缝进一步扩展，会使用高强度钢筋和高强度混凝土进行施工。但这种方法虽然可以提升混凝土结构强度，却并不能保证桥梁结构的抗拉性，并且无法发挥出高强度钢筋的潜力，效果不佳。预应力混凝土结构在受荷载之前，会通过高强度钢筋向混凝土结构施加一个压应力，从而抵消荷载，降低混凝土结构的开裂宽度。
为了解决混凝土结构自身的问题，可以在搞强度混凝土中和高强度钢筋中施加预应力，从而控制裂缝进一步发展，提升桥梁结构的承载力，保证结构的刚度。在进行预应力施工时，主要使用机械张拉法进行钢筋张拉，然后在混凝土中锚固张拉好的钢筋，进而让混凝土结构中出现压应力。采用预应力混凝土进行施工，通过采用预应力钢筋进行承受压力，可以使混凝土受力被分散，进而导致混凝土的拉力变小或不产生拉力。相较于常规的混凝土结构，预应力混凝土主要有下述几个特点：
（1）提升了结构了耐久性和抗裂性。在采用后张法预应力技术进行施工时，受预应力的影响，可以显著提升结构的抗裂性，并避免混凝土结构出现裂缝。另外，使用高强度钢筋可以防止出现混凝土结构被腐蚀的情况，显著提升结构的耐久性。
（2）提高了结构的刚度。相较于普通钢筋混凝土结构，在进行使用时，受拉区域出现了裂缝。对于提前施加的预应力，因为压应力时提前施加的，在桥梁使用过程中施加压应力和拉力会互相抵消掉，从而大幅提升桥梁结构的整体刚度。
（3）降低了结构自重。因为混凝土桥梁采用后张法预应力进行施工时，桥梁截面尺寸变小，降低了桥梁结构自身的重量。
（4）节省了材料。因为预应力钢筋混凝土使用高强度钢筋和高强度混凝土作为施工材料，具有良好的承载力，在相同荷载的情况下减小了混凝土结构的截面尺寸，可以降低构件重量，节省材料。
（5）可以在施工现场完成结构的拼装。采用该方法可以降低施工难度，而且可以保证结构的整体性和连续性。
（6）在进行施工时，需要采用精度比较高的锚固装置和张拉机，因为对施工精度要求比较高，因此需要对这些设备进行校核，对施工工艺有比较高的要求。
3 后张法预应力混凝土施工
3.1 安装支架、搭设模板
在搭设支架之前，首先要加固地基，保证地基的承载力。搭设好支架后进行模板的安装，模板安装时，要先安装底模，然后再安装侧模，最后安装顶模。结合该工程的实际情况，要对模板施工质量进行检查，并留出预拱度。在模板的底部布置沉降观测点，保证模板平整度。
3.2 绑扎钢筋与安装孔道
在进行钢筋绑扎施工时，需要先焊接好立体钢筋骨架。绑扎好钢筋后，需要根据设计图纸在钢筋骨架上标记处预应力筋的位置。然后固定好定位筋，并绑扎好固定筋。
按照设计要求，采用使用轨道固定法进行预应力孔道的固定，保证轨道畅通。在对套管的长度进行计算时，需要根据管道长度进行计算。在处理接头时，为例防止套管有漏浆的情况产生，在套管接缝的位置要利用封口纸包裹好。安装好波纹管后，要检查波纹管的安装质量，保证波纹管安装在距离跨中4m的范围中。其他位置的误差要控制在6mm内。此外，要固定好波纹管，避免混凝土浇筑过程中出现套管移动、变形等情况。钢筋施工示意图见图1。
图1 钢筋施工示意图
3.3 钢绞线的施工
在按照预应力钢绞线前，要对钢绞线的质量进行检测，达到要求后方可施工。本工程使用单根预应力穿梭的方式穿梭预应力钢筋。为了避免施工期间对预应力标准值产生影响，要在穿梭钢绞线期间避免出现钢绞线缠绕的情况。根据规定的顺序对钢丝线和锚板孔进行编号，防止出现错乱的情况。
3.4 混凝土的施工
在进行混凝土施工时，需要提前检查施工材料的质量，达标后进行集中拌和。通常情况下，混凝土拌合时间要保持在60～90s，并要求混凝土拌合的和易性和均匀性可以达到要求。
在浇筑混凝土时，需要检查预埋件和波纹管质量，达到要求后即可进行混凝土浇筑作业。本工程分两次浇筑的方法进行混凝土浇筑施工。在施工过程中，首先浇筑腹板和底板的混凝土，然后在安装好顶板混凝土后浇筑顶板混凝土。在进行箱梁混凝土浇筑施工时，要保证浇筑的连续性。因为混凝土结构中的钢筋分布较为密集，所以在进行振捣作业时，按照快插慢拔的原则实施作业，当不再有气泡从混凝土表面冒出后即可停止振捣。在进行振捣时，为了防止对模板造成损伤，要尽量避免模板和波纹管产生膨胀，从而防止产生漏浆的问题。
浇筑好混凝土后，需要立即进行养护，在养护期间要使混凝土结构保持湿润。混凝土表面要覆盖一层塑料膜或喷洒适量的水，持续养护14d以上。
3.5 预应力张拉
在进行张拉施工时，张拉力的大小要根据预应力伸长量进行确定。预应力施工期间，使用1.4级油压计量张拉力。在张拉过程中，按照下述程序开展：0→初预应力→1.057（持荷2min）→1(锚固)，在超张拉施工时，可以适当提升设计张拉值，但是张拉力的大小要＜最大张拉力。不同类型钢材最大张拉应力如表1所示。
表1 各种类型钢材最大拉应力
| 预应力钢筋种类 | 冷拉级钢筋 | 热处理钢筋、消除应力钢丝、钢绞线 | 冷拉钢丝 |
| 张拉应力最大值 | 0.95 | 0.8 | 0.75 |
在进行张拉施工时，要同步增加两端的控制应力，并尽量保持钢绞线的伸长量一致。在控制应力值为终张拉控制应力的10%时，要持荷30s。在控制应力值达到终张拉控制应力的20%时，持荷30s。张拉控制应力达到终张拉控制应力后，持荷时间控制在300s以上。持荷期间，系统可以进行自动补张，并对张拉控制应力进行保持，张拉作业施工完成后即可进行卸载。
3.6 孔道压浆
按照规定要求以及工程的实际情况，选用42.5水泥开展作业，水泥搅拌时要先将水加入，然后再将水泥加入。混合料的搅拌时间要控制在2min以上，并在规定时间内完成压浆施工。在进行压降作业之前，需要彻底对孔道进行清扫，然后清除干净孔道中的颗粒和锈渣，并将后期施工压浆作业做好。
在孔道压浆施工期间，要保证结构的密实度、钢筋张拉强度准确性可以达到要求，避免出现偏差。在模拟试验期间，要控制好试验时间，要求≤24h，在压浆施工过程中，要将稳定性和力度控制好。
3.7 封锚
在完成压降施工后，需要冲洗干净梁体两端的水泥，并清理干净垫板和锚具上的浆体。压浆完成后需要在3d后进行封锚作业。在封锚作业前，要冲洗梁端混凝面。一般情况下，以梁体长度和两端封锚长度的和值作为封锚长度值，不过封锚长度总体值不宜超过梁体长度、
4 结语
综上所述，混凝土桥梁工程使用后张法预应力技术开展作业时，除了要保证结构施工质量可以达到承载力的要求外，还要避免产裂缝。本文以实际工程为例，对混凝桥梁施工过程中后张法预应力施工技术进行了分析和探讨，取得了良好的施工效果，值得类似工程借鉴和参考。
参考文献
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收稿日期：2018-07-23
作者简介：曹春明（1982-），男，江苏如皋人，南通市交通建设咨询监理有限公司工程师，研究方向：交通工程监理。
