يشمل الإجهاد المسبق اللاحق للشد تصنيع المكونات أولاً، وحجز قنوات للأوتار مسبقة الضغط بداخلها، وتخييط الأوتار. بعد أن تصل قوة المكون إلى المتطلب المحدد، يتم تنفيذ الشد، متبوعًا بالتجميع والترسي في القنوات. وقد تم تطبيق هذه التكنولوجيا بشكل متزايد في الجسور الخرسانية في السنوات الأخيرة. فهو يسمح بتصنيع المكونات على نطاق واسع لتوفير العمالة وتقليل كثافة العمل، ويسمح بتصنيع المكونات لتكون غير متأثرة بالفصول، ويدعم البناء المتزامن للأجزاء العليا والسفلى لتقصير فترة البناء. ولذلك، فإن للبحوث الجادة بشأن تكنولوجيا تشييد الجسور الخرسانية المجهدة سلفاً في فترة ما بعد التوتر أهمية بعيدة المدى لضمان جودة تشييد الجسور وتحقيق فوائدها الاقتصادية والاجتماعية.

1. دعم التثبيت و تشكيل العمل 

وقبل إقامة الدعامة، تعامل قدرة تحمل الأساس المحلية بالاقتران مع الحالة الفعلية لضمان أن قدرة تحمل الدعامة تفي بالمتطلبات. بعد تركيب الدعامة، يمكن القيام بعملية التركيب. يجب تركيب التشكيل بترتيب التشكيل من الأسفل إلى الجانب، ثم التشكيل من الأعلى. يجب حجز الكامبر كما هو مطلوب. وأخيراً، يجب التحكم في الاستواء والرأسية لاستيفاء شروط المواصفات، ويجب أن تكون المفاصل محكمة ومستقيمة ومرتبة. توضع نقاط مراقبة المستوطنات تحت الدعم لتسهيل المراقبة المنتظمة أثناء البناء.  

2. ربط البار الفولاذي 

في القضبان الفولاذية في هندسة الجسور، هناك القضبان الحاملة للضغط وقضبان الانتصاب. عند ربط القضبان الفولاذية، يصنع الهيكل العظمي المستوي أو الهيكل العظمي ثلاثي الأبعاد أولاً ويلحم بقوة. وبعد ربط القضبان الفولاذية، توضع علامات على الهيكل العظمي بإحداثيات كل شريط من القضبان الفولاذية المضغوطة بخطوط، ثم تلحم القضبان لتحديد المواقع وتربط قضبان التثبيت. وبعد تركيب الهيكل العظمي الفولاذي العادي، يجب أن تكون قضبان تحديد المواقع ملحومة بالنقط، وأن تكون قضبان توجيه الأشرطة الفولاذية ملتصقة بقضبان تحديد المواقع. بدلاً من ذلك، يمكن ربط قضبان الصلب في مرتين: المرة الأولى لربط الصفيحة السفلية وقضبان الصلب الشبكية، والمرة الثانية لربط الصفيحة العلوية وقضبان الصلب ذات الصفيحة الأجنحة بعد صب خرسانة الصفيحة السفلية والشبكة. ويبطن قاع الهيكل العظمي الفولاذي بكتل ملاط أسمنتية عالية الجودة لضمان الطبقة الواقية الخرسانية.  

3. تركيب أنبوب 

أثناء عملية ربط القضبان الفولاذية، يمكن تثبيت القناة مسبقة الضغط بطريقة تثبيت المسار لضمان أنها ناعمة ومستديرة. وفي حالة استخدام الأنابيب البلاستيكية المموجة، يجب التأكد من أنها تتمتع بالقوة والصلابة الكافيتين. وعموما، يحدد طول الغلاف وفقا لطول خط الأنابيب. وفي حالة وجود وصلات، تغلف أجزاء الوصل بورق إحكام لطبقات متعددة في الموقع منعاً لتسرب الجص. وبالنسبة للأنبوبة المموجة المركبة، يجب التأكد من أن الانحراف في أي اتجاه لا يتجاوز 4 مم في نطاق 4 أمتار من منتصف الامتداد ولا يتجاوز 6 مم في الأجزاء الأخرى، ويجب تثبيته بصورة فعالة لتجنب ظواهر مثل الطفو إلى الأعلى والانحناء بالضغط أثناء الصب الخرساني. وفي الجزء المنثني، يجب أن يكون تحديد الموضع دقيقاً وأن يكون الشكل سلساً.  

4. تركيب ستراند الفولاذي 

وقبل تركيب خيوط الصلب المضغوطة مسبقاً، يجب التحقق مما إذا كانت هناك أضرار أو صدأ أو بقع زيت. وفي حالة اللحام بقضبان فولاذية أثناء عملية التركيب، تستخدم طريقة السد باستخدام الورق المقوى الرطب لمنع شرارات اللحام من اختراق الأنبوب المموج. وحالما يحدث الكسر، يجب إصلاحه على الفور. وعند الربط، يجب ربط جميع الخيوط الفولاذية في قناة واحدة مرة واحدة، وتوضع علامات على مواضع كل شريط من الخيوط الفولاذية. وبعد الخيوط، يتم التحقق من موضع كل حبل فولاذي لتجنب اللف المتقاطع في الأنبوب. وبعد ذلك، يكون كل شريط فولاذي مطابقا لثقب التثبيت القرصي عند تثبيته. وبعد تركيب التثبيت، يوضع التثبيت من نوع المشبك في كل فتحة تثبيت. 

5. الخرسانة الصب والعلاج

وقبل صب الخرسانة، تقبل الأنبوبة المموجة والأجزائها المضمنة وما إلى ذلك مرة أخرى، ولا يمكن إجراء صب الخرسانة إلا بعد انقضاء فترة القبول. وينبغي اختيار وقت ملائم لسكب الخرسانة المستخدمة في البناء لضمان التحكم السليم في درجة حرارة بدء التشكيل. وإذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جداً أو منخفضة جداً في الصيف، تُتخذ تدابير لضمان أن درجة حرارة دخولها في العمل الشكلية تستوفي المتطلبات. يتم سكب الخرسانة بشكل عام في مرتين: المرة الأولى لصب الخرسانة من الصفيحة السفلى والخرسانة من الصفيحة الأجنحة، ويمكن سكب الصفيحة العلوية والخرسانة من الصفيحة الأجنحة بعد تركيب القضبان الفولاذية للصفيحة العلوية واللوح الأجنحة. إذا كانت سماكة الخرسانة كبيرة، يتم صب الطبقات، على أن يسكب الاتجاه الطولي في وقت واحد، ويمكن أيضاً سكب الطبقتين العليا والدنيا في نفس الوقت. وعموماً، يتم التحكم في المسافة بين الطرف الأمامي للطبقة العليا والقسم الأمامي للطبقة السفلى عند حوالي مترين، ويجب ألا تقل عن 1.5 متر. وبالنسبة للخرسانة المصبوبة، نظراً لكثافة القضبان الفولاذية الداخلية، تستخدم الهزازات المدخلة ودبابيس الإدخال في حالة الاهتزاز. وأثناء عملية الاهتزاز، يجب تجنب تلف الأنبوب المموج وشكل الأنبوب المموج. وتنفَّذ عملية الاهتزاز وفقاً لمبدأ سرعة الإدخال والاستخلاص البطيء إلى أن يتساحب السطح الخرساني ولا يكون هناك انبعاث فقاعي، وذلك تفاديا لظاهرتي فقدان الاهتزاز والاهتزاز الزائد. ويجب معالجة الخرسانة المسكوبة في الوقت المناسب، ويجب التحكم في درجة الحرارة والرطوبة أثناء عملية المعالجة. بشكل عام، يمكن اعتماد طرق المعالجة الرطب أو المعالجة بالبخار. خلال عملية المعالجة، من الضروري ضمان عدم وجود فرق في درجة الحرارة بين السطح الخرساني، والداخلي، ودرجة الحرارة البيئية.

6. التوتر قبل الضغط

لا يمكن تنفيذ عملية التوتر المسبق إلا بعد أن تصل قوة الخرسانة المنشأة إلى 90 ٪ من قوة التصميم ولا يقل عمرها عن 7 أيام. وقبل الشد، تنظف القناة بالهواء المضغوط، وفي الوقت نفسه، يجب تنظيف المثبت ونهاية الشريط الفولاذي تنظيفاً كاملاً. ويجب تنفيذ التوتر بطريقة متناظرة في كلا الجزأين ووفقا للترقيم التصميمي. الدفعة الأولى توترت إلى 50 ٪، والدفعة الثانية إلى 80 ٪، والدفعة الثالثة إلى 100 ٪. وخلال عملية الشد، يعتبر التحكم في الإجهاد معيارا والتحقق من إطالته. وعند الشد، يشد الشريط الفولاذي قليلاً أولاً لإزالة حالة استرخائه، وفي الوقت نفسه، ينبغي التحقق مما إذا كان محور القناة ومرساة الرافعة على نفس الخط المستقيم. وعندما يصل إجهاد الشد إلى 10 في المائة من قيمة التصميم، توضع علامة على السلك الفولاذي كقيمة مرجعية للاستطالة على كلا الجانبين، ويجب التحقق مما إذا كان هناك أي انزلاق في الشريط الفولاذي في هذه اللحظة. وأثناء عملية الشد، يجرى الفحص مرة واحدة كل 5 ميغا باسكال لضبط فرق ضغط الزيت الناتج عن الشد عند كلا الطرفين في حدود 5 ميغا باسكال. وفي عملية الشد بأكملها، يولى اهتمام شديد لتغيير الشريط الفولاذي، وما إذا كانت هناك ظاهرة الأسلاك المكسولة والأسلاك الانزلاقية، وذلك تفادياً لانخفاض ضغط المرفاع أو الاختلاف الواضح في استطالة شريط من الفولاذ عن جدائل الفولاذ الأخرى. وإذا كانت هناك أسلاك مقطوعة وتجاوزت النطاق المسموح به، تتخذ تدابير في الوقت المناسب لزيادة قيمة السلاسل الأخرى قبل الإجهاد. وبعد أن تصل قوة الشد إلى 105 في المائة من قيمة التصميم، يجب الاحتفاظ بها لمدة دقيقتين، ثم تعاد قوة الشد إلى قيمتها التصميمية وتقاس استطالة الشريط الفولاذي. إذا كان يفي بالمتطلبات، يمكن إغلاق المثبت ويمكن إزالة الرافعة. إذا تجاوز الفرق بين الاستطالة المقاسة وقيمة التصميم 6 ٪، يجب تعليق التوتير، ولا يمكن مواصلة البناء إلا بعد اتخاذ تدابير لتصحيحه.

7. قذف البط

تحضير الجص: يجب أن يكون الأسمنت المستخدم من أسمنت بورتلاند أو الأسمنت العادي الذي لا يزيد عمره عن شهر واحد ولا تقل قوته عن 42.5، وتحدد نسبة خلط الجص الأسمنتي عن طريق الاختبارات. وعند الخلط، يضاف الماء أولاً ثم يضاف الإسمنت. بعد خلط الاثنين تماما، يمكن إضافة الخلائط. ولا تقل مدة الخلط عن دقيقتين وتكون نتيجة الخلط متجانسة ولزجة. يجب أن ينضب الجص الأسمنتي المخلوط في غضون 45 دقيقة، ويجب أن يحرك الجص الأسمنتي باستمرار في الوسط لمنع التلاشي الأولي.

تنظيف الأنابيب: عند بناء الأنابيب المموجة، وخاصة الأنابيب المموجة المعدنية، سيوجد عدد كبير من مخلفات الصدأ والغبار وبقع الزيت وغيرها من الشوائب في الأنبوب. وقبل الحشو، يجب تنظيفه بحيث يمكن شطفه من خلال فتحة التصريف. وفي حالة وجود بقع زيتية، يضاف منظف محايد للتنظيف. وتكون نتيجة التنظيف أن تكون نوعية الماء في منفذ الماء هي نفس نوعية الماء في مدخل الماء. بعد التنظيف، تُغسل المياه الراسبة في القناة بهواء مضغوط خالٍ من الزيت.

التغليف: بعد انتهاء الشد المسبق للضغط، ينفذ التغليف في الوقت المناسب. وإذا تجاوزت الفترة الفاصلة 3 أيام، تتخذ تدابير لمكافحة الصدأ بالنسبة للجدائل المشددة مسبقاً. التجميع هو ضغط الجص الأسمنتي المختلط داخل القناة باستخدام مضخة التجميع. وعند الحشو، يجب التأكد من أن القناة مضغوطة من فتحة الحشو في أدنى نقطة إلى أن يتم تفريغها من فتحة التهوية ومن فتحة النزيف في أعلى نقطة. وتُحشو القناة السفلية أولاً. ويجب أن تكون عملية الفرز بطيئة وموحدة، ولا يسمح بأي مقاطعة. ويفتح منفذ الهواء في أعلى نقطة ويغلق بالتناوب لضمان سلاسة تصريف الأنبوب. أما بالنسبة للقنوات المركزة أو المتجاورة، فيتم أولاً التجميع المستمر. وعندما يتعذر إجراء التجميع المستمر، يجب غسله بماء ضغط قبل التجميع. عندما يكون الحشو إلى الطرف الآخر ممتلئاً ويتسرب الجص السميك إلى الخارج، يمكن سد الثقب بسدادة خشبية، ثم يغلق صمام أنبوب الحشو بعد تثبيت الضغط لمدة 10 ثوان، ويتم تفكيك أنبوب الحشو من أجل الحشو التالي للقناة. وبعد فترة زمنية تتراوح بين 30 و 45 دقيقة، يمكن سحب السدادات الخشبية لفتحات الهواء من كلا الطرفين، ويتم تركيب أنبوب التجميع عند الطرف الآخر، ويتم فتح جميع صمامات القطع الخاصة بأنبوب التجميع، ويتم تنفيذ التجميع الثاني. بعد أن يتدفق منفذ الهواء خارج الجص السميك، يتم سد الفتحة بسدادة خشبية ويتم إغلاق صمام أنبوب التجميع. ولضمان تغليف جميع الجدائل الفولاذية، يغلق منفذ التجميع ويمنع تحرك أو فتح جميع السدادات الخشبية أو صمامات الهواء قبل أن يتصلب الجص الأسمنتي.

8. المرساة تختم

وعند إتمام عملية التجميع، يجب شطف الأسمنت الموجود في طرف الدعامة نظيفًا على الفور، وتزال وسادة الدعم والمثبت والخرسانة الطرفية، وتنحنى الخرسانة الطرفية. بعد 3 أيام من التذمر، يمكن تنفيذ ختم المرساة الخرسانية. قبل إحكام سد المرساة، ينبغي شطف السطح الخرساني الموجود في طرف الحزمة نظيفًا، ثم يمكن ربط الشبكة الفولاذية وصب خرسانة طرف المرساة. ويخضع طول إحكام إغلاق المرساة لمجموع أطوال إحكام إغلاق المرساة عند كلا الطرفين وطول الشعاع، ولكن يجب مراقبة الطول الكلي بحيث لا يتجاوز طول الشعاع المصمم.

خاتمة

تستخدم طريقة التوتر قبل الإجهاد على نطاق واسع في بناء الجسر وهي عنصر حاسم في العملية بأكملها. جودة بنائه ستؤثر على قوة وسلامة الهيكل بأكمله. ولذلك، ينبغي أن يُنفَّذ في عملية البناء على نحو يتفق تماماً مع متطلبات العملية، من أجل تعزيز التطبيق الواسع النطاق لطريقة ما بعد التوتر وتطويرها باستمرار، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى تحسين المنافع الاقتصادية والاجتماعية.