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摘要：桥梁箱梁预应力张拉施工，首选要对所选用的材料和工具进行检验，油表和千斤顶进行校正。其次要做好纵向预应力筋施工，竖向预应力筋施工，孔道压浆，封锚等技术。只有注意每一道施工工序和施工工艺，才能确保整个桥梁箱梁预应力张拉施工的质量。本文对预应力技术在公路桥梁施工中的应用进行了介绍，并通过实例对预应力桥梁施工要点进行了探讨。
关键词：公路 桥梁 施工 预应力技术
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
正文：
1.预应力技术在公路桥梁施工中的应用
1.1预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用
混凝土裂缝是常见的质量通病，尤其是在大型公路桥梁施工中极容易出现混凝土裂缝。将预应力技术应用到钢筋混凝土当中，可以避免出现裂缝，而且效果显著。预应力的集中应用是在公路桥梁混凝土的构建和结构使用之前，将受拉区的混凝土施压，在进行混凝土钢筋的张拉后，钢筋通过自身的回缩，让受拉区能预先感受到钢筋施加的压力。
1.2 在混凝土简支T梁中的应用
通常简支T梁的跨径是20~50 m左右,使用的也是低松弛、高强的钢绞线。要预制拼装,要有标准图和架桥设备。现在行车的条件不断提高,因此以往的桥面也就不能满足这种要求,所以现在都是现浇梁端湿接缝的,而在支负弯距区的桥面板中,也配备了扁锚的钢绞线,从而让桥面能够成为准连续的结构。
1.3 在混凝土箱梁中预应力的应用
如果跨径是40~60 m,那么箱梁就要选择低松弛、高强的钢绞线,而纵向的预应力则要使用中等张拉吨位。根据施工方式可以连接锚具来配置纵向的预应力钢束,如果箱梁悬臂板的长度超过了4 m,那么就要配置横向的钢束,使用3~5根的扁锚钢绞线,而我国现在都是使用滑模逐孔浇筑或是支架现浇。跨径在70~200 m的时候使用变截面的连续箱梁,在安置钢束的同时也要配置精轧钢筋竖向的预应力。现在我国的双向预应力结构在40~60 m的比较多,但是变截面、大跨径的箱梁却比较少。据笔者所知,我国的箱梁跨径大多是165 m,但是葡萄牙在1986年时,建成了跨径是250 m的箱梁,因此对于大跨径箱梁最好使用连续刚构桥。
2 实例分析
下面以京沪高铁某预应力混凝土连续箱梁张拉施工为例，从应力材料的检验、标定、纵向和竖向预应力筋施工、孔道压浆、压浆工艺、封锚等工序的施工工艺和施工方法着手对预应力桥梁张拉施工质量控制要点进行探讨。
2.1预应力材料、检验、标定
2.1.1预应力材料、锚具
箱梁纵向预应力所用的材料和锚具应该符合相应的规范要求，而且对于钢束所采用的材质和根数应该进行准确的计算，锚具的大小与钢绞线配套。
2.1.2预应力材料和机具的进场检验
对于钢绞线和预应力粗钢筋，应做好外观检查和力学性能试验。对于波纹管，做好外观形状进行检查、密水性试验、强度和刚度检验。所采用的锚具，首选应该检查外观，做好硬度试验、静载锚固试验。预应力束的锚具按设计指定的要求选用，锚口摩阻损失为张拉控制力的3%，钢束锚固时锚具的变形和钢绞线的回缩值为6mm。锚具进场后严格进行检验，确保技术性能指标符合“预应力用锚具、夹具和连接器”（GB/T14370-2000）的有关规定。对于张拉机具，应做好千斤顶的校验、电动油泵的校验、压力表的校验以及千斤顶、油泵、压力表的配套标定。
2.1.3油表的校正与千斤顶的标定
压力表、张拉千斤顶等计量设备，应该定期的进行检查，并且建立卡片备查。张拉千斤顶的摩擦阻力应不大于张拉吨位的5%。压力表和千斤顶若出现以下情况，应该对张拉设备重新校正。使用超过三个月；张拉300束预应力筋；在使用中发现超过允许误差或发生故障检修后；在运输、存放和使用过程中防止日晒、受潮和震动，否则须校正；更换压力表；千斤顶久置后重新使用。
2.2纵向预应力筋施工
2.2.1预应力筋制作
预应力筋即钢绞线下料，长度按梁段长度加千斤顶的工作长度加钢绞线穿束时的联接长度加富余长度10cm计算。钢绞线采用砂轮机切割，塑料胶带包头。钢绞线下料够一束的数量后以梳筋板梳理后用细铁丝绑扎，每间隔1.5m绑一道，以便运输和穿束。钢绞线下料的数量以满足梁段施工为准。
2.2.2穿束
根据工程实际选择适宜的方法进行穿束，多采用人工穿短束及人工配合卷扬机穿长束的方法穿束。穿束前在钢束前端安放引导头。
2.2.3预应力筋的张拉力及张拉程序
预应力筋设计张拉力值Pj，按下式计算：Pj＝σk×Ay。式中σk—预应力筋设计张拉控制力值；Ay—预应力筋的截面面积。张拉程序为：0→10%Pj（初应力）→100%Pj→1.02Pj（持荷5min）→锚固（Pj）。
2.2.4预应力筋伸长值计算
纵向预应力钢绞线张拉时理论伸长值△L（cm）按下式计算：△L＝（P平×L）/（Ay×Eg）。式中P平—预应力钢绞线平均张拉力（N）；L—预应力钢绞线长度（cm）；Ay—预应力筋的截面面积（mm2）；Eg—预应力钢绞线的弹性模量（N/mm2）。预应力钢绞线平均张拉力P平（N）按下式计算：P平＝P[1-e-(kx+μθ)]/（kx+μθ），对由多曲线段组成的曲线束，应分段计算，然后叠加。式中P—预应力钢绞线张拉端张拉力（N）；x—从张拉端至计算截面的孔道长度；θ—从张拉端至计算截面孔道部分切线的夹角之和（rad）；k—孔道局部偏差对摩擦的影响系数；μ—预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数。
2.2.5张拉施工前的其他准备工作
张拉施工前应该做好以下准备工作：做好操作平台的摆设，照明电源和动力电源布置好，钢绞线和构件要进行清理，顶压器、限位板等设备配套工具要准备好。预应力筋张拉①张拉前的准备工作：清理钢绞线表面；安装锚杯；安装夹片；安装限位板。②张拉设备的安装：首先对千斤顶安装就位；用挡板推紧工具锚夹片。③张拉：向千斤顶张拉缸供油，直至设计油压；测量伸长值；④锚固：截止阀打开后，让张拉缸回油锚固；最后向千斤顶回油、供油，活塞回程。⑤封锚压浆：拆除千斤顶；切除多余钢绞线；孔道压浆。4张拉施工注意事项张拉施工的时候应该注意以下事项：采用伸长值与预应力双控；张拉力以千斤顶标定为主，伸长值与设计值的误差在+6%～－6%之间；当超出上述范围后应停止张拉进行原因分析；整个张拉过程应随时注意避免滑丝和断丝现象发生；了解孔道在整个施工过程中的状况，与伸长值进行比较做特定分析；张拉过程中注意安全，千斤顶后部不能站人，防止张拉发生意外事故时伤人。
2.3竖向预应力筋施工
在该工程中，竖向预应力筋为φ32mm高强度精轧螺纹粗钢筋，YGM－32型锚具，采用穿心式单作用千斤顶单端张拉，张拉采用双控法，以油压表值为主，控制张拉吨位60t，油压表值的误差不超过±2%，伸长量的误差不超过±6%。伸长量的测量采用千斤顶上的转数表与实际测量活塞杆伸长相结合的办法。下料时采用砂轮切割，严禁用电焊切割，并随时注意不碰火，下料长度预留出挂篮轨道锚固长度。
2.4孔道压浆
孔道灌浆采用电动柱塞压浆机，且配有搅拌机，使灰浆搅拌均匀，压浆连续。压浆水泥浆采用纯水泥浆，水灰比为0.35，水泥等级不低于42.5级，并掺入适量膨胀剂使水泥浆增塑、微量膨脹。水泥浆拌和采用先下水后下水泥，拌和时间不少于1分钟，灰浆应过筛、并保持足够数量以保证每根管道的压浆能一次连续完成。水泥浆自调制到压入管道的间隔时间不得超过40分钟。
2.5压浆工艺
纵向预应力：孔道的压浆应该注意顺序，从下而上，对于集中在一次的孔应该一次压完，若中间要停歇，应该将孔道内的水泥浆进行冲洗，对曲线孔道等应由最低点的压浆孔压入。
压浆管路超过长30m时，应提高压力100KPa～200Kpa，在每个压浆孔道的出浆口均安装一节带阀门的断管，以备压注完毕时封闭。压浆的压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，开始较小，逐步增加到0.5～0.7Mpa；梁体竖向预应力孔道的压浆最大压力控制在0.3～0.4Mpa。每个孔道压浆至最大压力后，应有一定的稳压时间。
竖向预应力：压浆前应先试水，并用空压机吹干；压浆争取压两次，即第一次压浆完成10min左右，再压一次；压浆应由低向高处送浆，对上端锚头位置，由于水泥浆必然分泌、沉淀，总有一段空隙部分没有水泥浆，而这一段恰恰又是锚头的关键部位，应及时用浓水泥浆进行充填补压，确保压浆质量，以减少竖向预应力损失。
2.6封锚
压浆完成后，在外露锚头封锚时，应该将相应的水泥浆杂物进行清除，断面的混凝土应该凿毛，同时清除锚具、支承垫板及端面混凝土的污垢，封锚钢筋进行绑扎。浇筑混凝土，洒水养护。
3结束语
随着近几年预应力工艺的不断发展和相关材料的改进，预应力技术已经被广泛运用于大型桥梁工程的各个部位,在公路桥梁工程实际施工中会出现很多技术方面的问题，有待施工技术人员吸取经验，做好总结，进一步完善后张法预应力的施工工艺与质量控制。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）路桥集团第一公路工程局，人民交通出版社，2000
[2]《结构设计原理》邵容光人民交通出版社
[3]交通部标准:JTGD60-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
关键词：公路 桥梁 施工 预应力技术
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
正文：
1.预应力技术在公路桥梁施工中的应用
1.1预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用
混凝土裂缝是常见的质量通病，尤其是在大型公路桥梁施工中极容易出现混凝土裂缝。将预应力技术应用到钢筋混凝土当中，可以避免出现裂缝，而且效果显著。预应力的集中应用是在公路桥梁混凝土的构建和结构使用之前，将受拉区的混凝土施压，在进行混凝土钢筋的张拉后，钢筋通过自身的回缩，让受拉区能预先感受到钢筋施加的压力。
1.2 在混凝土简支T梁中的应用
通常简支T梁的跨径是20~50 m左右,使用的也是低松弛、高强的钢绞线。要预制拼装,要有标准图和架桥设备。现在行车的条件不断提高,因此以往的桥面也就不能满足这种要求,所以现在都是现浇梁端湿接缝的,而在支负弯距区的桥面板中,也配备了扁锚的钢绞线,从而让桥面能够成为准连续的结构。
1.3 在混凝土箱梁中预应力的应用
如果跨径是40~60 m,那么箱梁就要选择低松弛、高强的钢绞线,而纵向的预应力则要使用中等张拉吨位。根据施工方式可以连接锚具来配置纵向的预应力钢束,如果箱梁悬臂板的长度超过了4 m,那么就要配置横向的钢束,使用3~5根的扁锚钢绞线,而我国现在都是使用滑模逐孔浇筑或是支架现浇。跨径在70~200 m的时候使用变截面的连续箱梁,在安置钢束的同时也要配置精轧钢筋竖向的预应力。现在我国的双向预应力结构在40~60 m的比较多,但是变截面、大跨径的箱梁却比较少。据笔者所知,我国的箱梁跨径大多是165 m,但是葡萄牙在1986年时,建成了跨径是250 m的箱梁,因此对于大跨径箱梁最好使用连续刚构桥。
2 实例分析
下面以京沪高铁某预应力混凝土连续箱梁张拉施工为例，从应力材料的检验、标定、纵向和竖向预应力筋施工、孔道压浆、压浆工艺、封锚等工序的施工工艺和施工方法着手对预应力桥梁张拉施工质量控制要点进行探讨。
2.1预应力材料、检验、标定
2.1.1预应力材料、锚具
箱梁纵向预应力所用的材料和锚具应该符合相应的规范要求，而且对于钢束所采用的材质和根数应该进行准确的计算，锚具的大小与钢绞线配套。
2.1.2预应力材料和机具的进场检验
对于钢绞线和预应力粗钢筋，应做好外观检查和力学性能试验。对于波纹管，做好外观形状进行检查、密水性试验、强度和刚度检验。所采用的锚具，首选应该检查外观，做好硬度试验、静载锚固试验。预应力束的锚具按设计指定的要求选用，锚口摩阻损失为张拉控制力的3%，钢束锚固时锚具的变形和钢绞线的回缩值为6mm。锚具进场后严格进行检验，确保技术性能指标符合“预应力用锚具、夹具和连接器”（GB/T14370-2000）的有关规定。对于张拉机具，应做好千斤顶的校验、电动油泵的校验、压力表的校验以及千斤顶、油泵、压力表的配套标定。
2.1.3油表的校正与千斤顶的标定
压力表、张拉千斤顶等计量设备，应该定期的进行检查，并且建立卡片备查。张拉千斤顶的摩擦阻力应不大于张拉吨位的5%。压力表和千斤顶若出现以下情况，应该对张拉设备重新校正。使用超过三个月；张拉300束预应力筋；在使用中发现超过允许误差或发生故障检修后；在运输、存放和使用过程中防止日晒、受潮和震动，否则须校正；更换压力表；千斤顶久置后重新使用。
2.2纵向预应力筋施工
2.2.1预应力筋制作
预应力筋即钢绞线下料，长度按梁段长度加千斤顶的工作长度加钢绞线穿束时的联接长度加富余长度10cm计算。钢绞线采用砂轮机切割，塑料胶带包头。钢绞线下料够一束的数量后以梳筋板梳理后用细铁丝绑扎，每间隔1.5m绑一道，以便运输和穿束。钢绞线下料的数量以满足梁段施工为准。
2.2.2穿束
根据工程实际选择适宜的方法进行穿束，多采用人工穿短束及人工配合卷扬机穿长束的方法穿束。穿束前在钢束前端安放引导头。
2.2.3预应力筋的张拉力及张拉程序
预应力筋设计张拉力值Pj，按下式计算：Pj＝σk×Ay。式中σk—预应力筋设计张拉控制力值；Ay—预应力筋的截面面积。张拉程序为：0→10%Pj（初应力）→100%Pj→1.02Pj（持荷5min）→锚固（Pj）。
2.2.4预应力筋伸长值计算
纵向预应力钢绞线张拉时理论伸长值△L（cm）按下式计算：△L＝（P平×L）/（Ay×Eg）。式中P平—预应力钢绞线平均张拉力（N）；L—预应力钢绞线长度（cm）；Ay—预应力筋的截面面积（mm2）；Eg—预应力钢绞线的弹性模量（N/mm2）。预应力钢绞线平均张拉力P平（N）按下式计算：P平＝P[1-e-(kx+μθ)]/（kx+μθ），对由多曲线段组成的曲线束，应分段计算，然后叠加。式中P—预应力钢绞线张拉端张拉力（N）；x—从张拉端至计算截面的孔道长度；θ—从张拉端至计算截面孔道部分切线的夹角之和（rad）；k—孔道局部偏差对摩擦的影响系数；μ—预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数。
2.2.5张拉施工前的其他准备工作
张拉施工前应该做好以下准备工作：做好操作平台的摆设，照明电源和动力电源布置好，钢绞线和构件要进行清理，顶压器、限位板等设备配套工具要准备好。预应力筋张拉①张拉前的准备工作：清理钢绞线表面；安装锚杯；安装夹片；安装限位板。②张拉设备的安装：首先对千斤顶安装就位；用挡板推紧工具锚夹片。③张拉：向千斤顶张拉缸供油，直至设计油压；测量伸长值；④锚固：截止阀打开后，让张拉缸回油锚固；最后向千斤顶回油、供油，活塞回程。⑤封锚压浆：拆除千斤顶；切除多余钢绞线；孔道压浆。4张拉施工注意事项张拉施工的时候应该注意以下事项：采用伸长值与预应力双控；张拉力以千斤顶标定为主，伸长值与设计值的误差在+6%～－6%之间；当超出上述范围后应停止张拉进行原因分析；整个张拉过程应随时注意避免滑丝和断丝现象发生；了解孔道在整个施工过程中的状况，与伸长值进行比较做特定分析；张拉过程中注意安全，千斤顶后部不能站人，防止张拉发生意外事故时伤人。
2.3竖向预应力筋施工
在该工程中，竖向预应力筋为φ32mm高强度精轧螺纹粗钢筋，YGM－32型锚具，采用穿心式单作用千斤顶单端张拉，张拉采用双控法，以油压表值为主，控制张拉吨位60t，油压表值的误差不超过±2%，伸长量的误差不超过±6%。伸长量的测量采用千斤顶上的转数表与实际测量活塞杆伸长相结合的办法。下料时采用砂轮切割，严禁用电焊切割，并随时注意不碰火，下料长度预留出挂篮轨道锚固长度。
2.4孔道压浆
孔道灌浆采用电动柱塞压浆机，且配有搅拌机，使灰浆搅拌均匀，压浆连续。压浆水泥浆采用纯水泥浆，水灰比为0.35，水泥等级不低于42.5级，并掺入适量膨胀剂使水泥浆增塑、微量膨脹。水泥浆拌和采用先下水后下水泥，拌和时间不少于1分钟，灰浆应过筛、并保持足够数量以保证每根管道的压浆能一次连续完成。水泥浆自调制到压入管道的间隔时间不得超过40分钟。
2.5压浆工艺
纵向预应力：孔道的压浆应该注意顺序，从下而上，对于集中在一次的孔应该一次压完，若中间要停歇，应该将孔道内的水泥浆进行冲洗，对曲线孔道等应由最低点的压浆孔压入。
压浆管路超过长30m时，应提高压力100KPa～200Kpa，在每个压浆孔道的出浆口均安装一节带阀门的断管，以备压注完毕时封闭。压浆的压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，开始较小，逐步增加到0.5～0.7Mpa；梁体竖向预应力孔道的压浆最大压力控制在0.3～0.4Mpa。每个孔道压浆至最大压力后，应有一定的稳压时间。
竖向预应力：压浆前应先试水，并用空压机吹干；压浆争取压两次，即第一次压浆完成10min左右，再压一次；压浆应由低向高处送浆，对上端锚头位置，由于水泥浆必然分泌、沉淀，总有一段空隙部分没有水泥浆，而这一段恰恰又是锚头的关键部位，应及时用浓水泥浆进行充填补压，确保压浆质量，以减少竖向预应力损失。
2.6封锚
压浆完成后，在外露锚头封锚时，应该将相应的水泥浆杂物进行清除，断面的混凝土应该凿毛，同时清除锚具、支承垫板及端面混凝土的污垢，封锚钢筋进行绑扎。浇筑混凝土，洒水养护。
3结束语
随着近几年预应力工艺的不断发展和相关材料的改进，预应力技术已经被广泛运用于大型桥梁工程的各个部位,在公路桥梁工程实际施工中会出现很多技术方面的问题，有待施工技术人员吸取经验，做好总结，进一步完善后张法预应力的施工工艺与质量控制。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）路桥集团第一公路工程局，人民交通出版社，2000
[2]《结构设计原理》邵容光人民交通出版社
[3]交通部标准:JTGD60-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].