淺談某公路大橋預(yù)應(yīng)力箱梁的張拉工藝

楊小晶

（山西遠(yuǎn)方路橋集團(tuán)總公司，山西 大同 037005）

淺談某公路大橋預(yù)應(yīng)力箱梁的張拉工藝

楊小晶

（山西遠(yuǎn)方路橋集團(tuán)總公司，山西 大同 037005）

文章結(jié)合工程施工實(shí)踐，根據(jù)以往橋梁后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力箱梁預(yù)制及安裝施工方法、技術(shù)及控制進(jìn)行了論述。

公路大橋；預(yù)應(yīng)力箱梁；張拉工藝

1 箱梁的張拉工藝

當(dāng)箱梁砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%時(shí)，就可進(jìn)行鋼絞線穿束，穿束前清理好波紋管中的雜物和污物。用塑料布包住線頭便于穿束。穿束時(shí)兩側(cè)工人用力要均勻一致，保證鋼絞線順直。鋼絞線穿好后，上好錨具以備張拉。張拉機(jī)具應(yīng)與錨具配套使用，應(yīng)在進(jìn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行檢查和校驗(yàn)，千斤頂與壓力表應(yīng)配套校驗(yàn)，張拉機(jī)具由專人負(fù)責(zé)使用和管理。錨具和夾具的類型需符合設(shè)計(jì)規(guī)定和預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉的需要，外觀檢查，不得有裂紋、傷痕、繡蝕，尺寸不得超過允許偏差。箱梁在強(qiáng)度達(dá)到100%后，方可進(jìn)行正彎矩的張拉。

2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料、編束和穿束

鋼絞線進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)行外觀檢查和力學(xué)性能試驗(yàn)。鋼絞線表面不得有裂縫、小刺、劈裂、機(jī)械損傷、氧化鐵皮和油跡。力學(xué)試驗(yàn)為抗拉強(qiáng)度、彎曲和伸長(zhǎng)率試驗(yàn)。

2.1 鋼絞線下料、編束

鋼絞線下料有兩點(diǎn)要求：一是長(zhǎng)度要滿足使用要求；二是要防止過長(zhǎng)造成浪費(fèi)。箱梁采用兩端張拉，每根鋼絞線的下料長(zhǎng)度按下式計(jì)算確定：L=l+2（l1+l2+l3+l4）

式中：L：鋼絲下料長(zhǎng)度；

l：孔道凈長(zhǎng)；

l1：工作錨長(zhǎng)度；l2：千斤頂長(zhǎng)度；l3：工具錨長(zhǎng)度；l4：預(yù)留量一般取100 mm。

2.2 穿束

在波紋管定位前進(jìn)行穿束。首先全面檢查錨墊板和孔道，錨墊板應(yīng)位置準(zhǔn)確，穿束前應(yīng)檢查鋼絞線是否交叉，端頭綁扎有無彎折現(xiàn)象（端頭要用膠帶裹嚴(yán)），鋼束應(yīng)按長(zhǎng)度和孔位安裝錨具時(shí)應(yīng)注意將鋼絞線表面用鋼絲刷清除上面的泥沙及灰漿，錐形孔必須保持清潔，不得有臟物，安裝錨具時(shí)應(yīng)注意工作錨環(huán)和錨墊板對(duì)中，夾片均勻打緊并外露一致，安裝千斤頂時(shí)應(yīng)注意其活塞上的工具錨的孔位和構(gòu)件端工件錨的孔位排列一致。嚴(yán)禁鋼絞線在千斤頂穿心孔內(nèi)發(fā)生交叉，以免張拉時(shí)出現(xiàn)斷絲。工具錨的夾片應(yīng)保持夾片外潤(rùn)滑，夾片內(nèi)清潔。

3 預(yù)應(yīng)力鋼束張拉與錨固

（1）千斤頂(拉伸機(jī))根據(jù)該橋縱向束設(shè)計(jì)張拉應(yīng)力采用QKS-300或YDC-1 500千斤頂，并由監(jiān)理指定檢驗(yàn)部門進(jìn)行檢測(cè)。

（2）限位板用在鋼絞線錨固時(shí)，確保位置正確，使得夾片跟進(jìn)自錨，3片夾片受力均勻，不致發(fā)生滑絲與斷絲。

（3）高壓油泵型號(hào)ZYB2*2-65用20#或10#機(jī)械油。

（4）壓力表用具有≮150 mm直徑的讀盤,精度不低于105級(jí)，表面最大讀數(shù)為60 kbf/m以上的壓力表。一個(gè)千斤頂配兩塊，作為大小油缸表。

（5）高壓油管應(yīng)用高壓橡膠管，其壓力≮400 kg/cm2，同油泵、千斤頂相匹配。設(shè)置張拉操作臺(tái)和防護(hù)板，設(shè)置操作臺(tái)考慮可調(diào)整不同高度和傾斜度，便于放置千斤頂。采用yc122型千斤頂處理單根鋼絞線的滑絲處理。在距離千斤頂后1.5～2.0 m處安設(shè)防護(hù)板。

4 張拉

4.1 混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行張拉

鋼絞線各束張拉順序按N1→N3→N2→N4進(jìn)行。

4.2 張拉程序

0→10%σk→20%σk→100%σk→103%σk（持荷 2 min錨固）。

4.3 張拉力、伸長(zhǎng)值計(jì)算

（1）張拉力：設(shè)計(jì)要求錨下控制應(yīng)力為0.75，即Rr=1 395 MPa，每束鋼絞線的張拉力P=Pr×Ay=1 395 MPa×142 mm2=198.1 kN。

（2）伸長(zhǎng)值：公式：①△L′=Pp×L／Ay×Ey；②Pp=P×〔1-eˉ（kl+uW）〕／（KL+uW）

由規(guī)范G-8附表得知系數(shù)K=0.001 5、u=0.25

式中：P：鋼絞線張拉力，kN；

Pp：鋼絞線平均張拉力，kN；L：鋼絞線的長(zhǎng)度，m；

Ay：鋼絞線截面積，mm2；

Ey：鋼絞線的彈性模量，MPa；

W：鋼絞線起彎角，弧度；

△t：分段伸長(zhǎng)值。

△T1= 中 t1×2=（7.19+2.81+0.64）*2=21.3 cm

鋼束N1伸長(zhǎng)值允許變化范圍：20.0～22.6 cm

注：由上而下為 N1、N3、N2、N4，中跨 N1、N2、N3 為 4 束，N4為 3束，邊跨N1、N2、N3為 5束，N4為4束。

△T1=中 t1×2=（7.19+2.81+0.64）×2=21.3 cm鋼束N1伸長(zhǎng)值允許變化范圍：20.0～22.6 cm

5 張拉安全措施

表1 中跨箱梁N1鋼束各段參數(shù)表

表2 中跨鋼束

（1）張拉現(xiàn)場(chǎng)的周圍應(yīng)設(shè)有明顯的警告標(biāo)志，嚴(yán)禁與該工作無關(guān)的人員進(jìn)入張拉現(xiàn)場(chǎng)，梁的兩端設(shè)有安全護(hù)欄。張拉時(shí)千斤頂對(duì)面嚴(yán)禁站人，以防發(fā)生意外。

（2）張拉操作人員由熟練本專業(yè)的人員參加，由專人指揮。操作時(shí)和張拉完成后，嚴(yán)禁踩或碰撞鋼絞線或夾片。

（3）工具錨和工作錨上用的夾片，使用時(shí)分別存放，不能混亂放在一起。

（4）拆卸油管時(shí)，先松去油壓，以防傷人。

（5）千斤頂支撐必須與梁端墊板接觸良好，位置正確對(duì)稱，嚴(yán)禁加多層鐵板，以防支撐不穩(wěn)或受力不均傾斜傷人。

6 孔道壓漿

壓漿是防止鋼絞線銹蝕和保證鋼絞線與砼之間握裹成為整體，防止松弛的重要措施。因此，孔道壓漿非常重要，必須按照J(rèn)TJ041—2000規(guī)范執(zhí)行。

6.1 水泥漿要求

（1）試配強(qiáng)度不低于梁體強(qiáng)度，施工中用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。

（2）水泥漿要具有較好的稠度，水灰比控制在0.4～0.5，由中心試驗(yàn)室確定。摻加適量的高效減水劑和高效膨脹劑等；水泥漿3 h泌水率應(yīng)控制在2%；流動(dòng)度宜為12～15 s，且≯18 s。

（3）水泥材料用新鮮的，顆粒要細(xì)，必要時(shí)過篩，有結(jié)塊的嚴(yán)禁使用,以保證水泥漿順利壓入孔道。

（4）施工時(shí)，每一工作班應(yīng)留≮3組7.0×7.0×7.0 cm立方體試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天，試壓強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，作為評(píng)定水泥漿質(zhì)量的依據(jù)。

6.2 壓漿作業(yè)程序

（1）封錨頭：用環(huán)氧樹脂或C50砼封住錨頭鋼絞線，待砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度＞90%時(shí)可安裝閥門壓漿嘴，方可壓漿。

（2）沖洗管道：用壓漿泵供水，將管道沖洗干凈。如有與相鄰穿孔通或梁體透水，應(yīng)先處理好再壓漿。

（3）拌制灰漿：用灰漿拌和機(jī)拌制灰漿，把攪拌好的灰漿過篩后存入儲(chǔ)漿桶內(nèi)。此時(shí)桶內(nèi)灰漿要用人工低速攪拌以防沉淀,并經(jīng)常保持足夠的數(shù)量使每根孔道的灰漿能一次壓完。

（4）孔道壓完漿過一段時(shí)間灰漿不流動(dòng)時(shí)，拆除壓漿孔閥門，并沖洗干凈。卸管時(shí)應(yīng)先檢查孔道內(nèi)灰漿壓力是否完全消失，可先稍扭開，觀察是否有灰漿外溢現(xiàn)象。卸下的鋼碗扣，聯(lián)結(jié)管應(yīng)及時(shí)沖洗，以備下次再用。

（5）檢查孔道內(nèi)壓漿是否飽滿。一般在兩端有時(shí)不滿，可采用補(bǔ)漿的辦法解決，即漿漏斗插入壓漿孔，用壺將灰漿通過漏斗注入，直到外溢為止。預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉后，在24 h內(nèi)完成孔道壓漿，其目的一是保護(hù)鋼絞線免遭銹蝕；二是使預(yù)應(yīng)力鋼絞線與混凝土有效地黏著。壓漿前用水沖洗孔道，借以除塵和濕潤(rùn)孔壁，便于灰漿流動(dòng)以及與孔壁有良好黏著。沖洗后用壓力風(fēng)吹去多余的水。

（6）孔道壓漿應(yīng)認(rèn)真填寫好施工記錄，壓漿后露出錨具外多余的鋼絞線，用砂輪切割機(jī)切割，切割后的鋼絞線外露長(zhǎng)度≮30mm，錨具外面的鋼絞線間隙應(yīng)用水泥漿填塞，以免冒漿損失壓漿壓力，同時(shí)應(yīng)立即將梁端外的水泥漿沖洗干凈，清除支承墊板、錨具以及端面砼面砼的污垢，在露封存端部設(shè)置鋼筋網(wǎng)，為固定鋼筋網(wǎng)的位置可將箍筋點(diǎn)焊在支承板上，妥善固定封錨端模板。壓滿漿的管道應(yīng)進(jìn)行保護(hù)，使在一天內(nèi)不受振動(dòng)，管道內(nèi)水泥漿注入后48 h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土溫度≮5℃，負(fù)責(zé)應(yīng)采取保溫措施。

7 封錨

壓漿結(jié)束后，為了保護(hù)外露的錨具不致銹蝕而失效，初凝之時(shí)，將外露部分清洗，并將端面混凝土鑿毛，應(yīng)盡快按要求封錨，待水泥漿強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa后才可對(duì)鋼絞線工作長(zhǎng)度進(jìn)行切割，切割采用手提式砂輪機(jī)實(shí)施，絕不允許用氧焊燒斷。張拉、壓漿、封錨這系列工序完成之后，端跨梁可進(jìn)行梁板封端。等封端砼強(qiáng)度達(dá)到75%后可起吊梁板。

Discussion on the Tension Process of Pres tressed Box Beam in a Highway Bridge

Yang Xiaojing

The article,combined with construction practice，based on the past experience of post-tensioned box beam bridge construction，emphases on precastpost-tensioned box beam，installation construction methods，techniques and control.

highway bridge；prestressed box beam；tension process

U 448.22+3

A

1000-8136(2010)32-0058-02

楊小晶，男，1968年2月出生，山西陽高縣人，1971年7月畢業(yè)于山西省交通學(xué)校道橋?qū)I(yè)，2008年7月畢業(yè)于北京交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)校交通土建工程專業(yè)，工程師。