現(xiàn)澆箱梁后張法預應力施工技術

李同健

1 概述

信南高速公路跨寧西鐵路分離式立交特大橋主橋上部結構為(3×50)m+(32+3×50+32)m九跨等高預應力混凝土連續(xù)箱梁，箱梁采用雙向預應力體系，并按部分A類混凝土構件設計。縱向預應力分為腹板束、頂板束和底板束，鋼束規(guī)格為19-φj15.24，7-φj15.24;橫向預應力分為橫梁預應力和橋面板預應力，鋼束規(guī)格為19-φj15.24，4-φj15.24。預應力束采用 1860級低松弛鋼絞線，錨具均為夾片錨，張拉時以張拉力和張拉伸長量進行雙控。

2 后張預應力施工

2.1 波紋管

1)布置波紋管時首先用鋼筋加工井字架作為波紋管的定位架，縱向間距在直線段為 0.8 m，曲線段為0.5 m，橫向位置按設計圖紙上的坐標定位，波紋管中穿有內(nèi)襯管。2)在波紋管接頭處一定要將波紋管接口用小錘整平。3)澆筑混凝土前應檢查波紋管是否有孔洞或變形，接頭處是否用膠帶密封好，在與錨墊板接頭處，一定要用膠帶或其他東西堵塞好以防水泥漿滲進波紋管或錨孔內(nèi)。4)澆筑混凝土時應盡量避免振搗棒直接接觸波紋管。

2.2 鋼絞線

1)鋼絞線采用江蘇武進金屬制品有限公司生產(chǎn)的低松弛鋼絞線，公稱直徑為φj15.24 mm，標準強度為1 860 MPa。2)鋼絞線下料在鋼料廠進行，應清除其表面上的雜物及銹蝕，以防鋼束受污染。下料長度=孔道長度+150 cm，若采用卷揚機穿束則需增加20 cm，下料時用砂輪切割機切割。3)將鋼絞線理順，用扎絲綁扎好。4)將鋼束端頭做成圓錐狀，用氧焊焊牢，切忌使用電焊焊接。表面要用砂輪修平滑。5)穿束前用高壓水沖洗孔道，清除孔內(nèi)雜質(zhì)，保證穿束通順。6)鋼絞線在澆混凝土前進行安裝。在澆混凝土過程中，設專人使用手動葫蘆進行鋼絞線往復活動。7)如果在澆筑混凝土后進行鋼絞線安裝，在鋼束穿進過程中堵塞，要立即停止，找準堵塞管位置，鑿開混凝土清除管道內(nèi)的堵管雜物，仍繼續(xù)用卷揚機將束拖過孔道。橋面開倉時不可損壞鄰近的波紋管，封倉前應先把割斷的橋面鋼筋焊好，最好在封倉處埋有排氣孔，便于壓漿。

2.3 張拉

2.3.1 準備工作

1)孔道摩阻和錨頭損失值確定。按規(guī)范要求，選取合適的孔道進行孔道摩阻和錨頭損失試驗，確定孔道摩阻和錨頭損失。2)張拉控制應力和理論伸長量的計算。計算過程中要考慮是否需要超張拉或考慮錨頭損失等因素引起的張拉應力變化，但在任何情況下，張拉控制應力不應超過設計規(guī)定的最大控制應力。3)將錨墊板喇叭管內(nèi)的混凝土清理干凈，并消除鋼絞線上的泥漿。4)套上工作錨板，在錨板錐孔內(nèi)抹上一層薄薄的黃油，在錐孔內(nèi)裝上工作夾片。

2.3.2 千斤頂?shù)亩ㄎ话惭b

1)套上相應的限位板。2)裝上張拉千斤頂，并且與油泵相連接，注意千斤頂要和油壓表配套使用。3)裝上工具錨板，在錨板錐孔內(nèi)裝上工具錨夾片，錐孔內(nèi)表面和夾片表面涂上約1 mm厚的蠟質(zhì)潤滑劑，以使張拉完畢后夾片能自動松開。

2.3.3 張拉

1)張拉過程如下:0→初應力20%σk→張應力40%σk→張應力100%σk，持荷2 min后回油。2)伸長量較大時應采用兩次或多次張拉，此時應注意控制千斤頂?shù)纳扉L值不超過千斤頂?shù)男谐?0 cm。3)若伸長量不足或過大，要及時分析原因，采取相應的措施后方可進行下一步施工。

2.3.4 錨固

1)松開送油油路截止閥，張拉活塞在預應力筋回縮下回程若干毫米，工作錨片錨固好預應力筋。2)關閉回油油路截止閥，向回程油缸送油，活塞慢慢回程到底。3)按順序取下工具夾片、工具錨板、張拉千斤頂、限位板。

2.3.5 封錨

1)在距工作夾片5 cm處，切除多余的預應力筋，用混凝土封住錨頭。2)因本橋?qū)俑呖兆鳂I(yè)，且前臺操作面小，采用氧氣—乙炔加熱切割，用濕麻布袋包住鋼絞線使錨具夾片不受熱，以確保夾片不因受熱退火而滑絲。

2.4 壓漿

1)一般在張拉后24 h內(nèi)往張拉孔道內(nèi)壓漿。如情況特殊不能及時壓漿，應采取保護措施保證錨固裝置及鋼絞線不被銹蝕，以防滑絲。2)壓漿是后張法預應力施工中的最后也是關鍵的一步，壓漿前對壓漿機進行認真檢查、標定，用壓漿機向管道內(nèi)注壓清水，充分沖洗，潤濕管道，至全部管道沖洗完后，正式拌漿，開始壓漿。壓漿開始后需等另一端排水，排水孔亦噴出純漿并穩(wěn)定后，才可封閉排氣孔，其后對管加壓到0.6 MPa以上并持荷3 min后封閉。灌漿后3 d內(nèi)不得切割鋼絞線和碰撞錨具。

2.5 注意事項

1)張拉前必須做好張拉控制應力和理論伸長值的計算工作，張拉過程中應認真做好伸長值的量測和記錄，張拉完成后做好理論伸長值和實測伸長值的偏差比較，在張拉伸長量與理論伸長量誤差超過±6%時，應及時進行原因分析和查找。2)本工程經(jīng)過試驗，選用20%控制應力作為19-φj15.24縱向束初應力、15%控制應力作為橋面橫向預應力束單根張拉初應力效果比較明顯，張拉伸長值的誤差均在允許誤差范圍內(nèi)。3)張拉系統(tǒng)使用前應進行標定。4)夾片與錨環(huán)孔不應粘附泥漿或其他雜物，且不允許銹蝕。5)限位板應根據(jù)千斤頂?shù)耐鈴竭x擇。6)工具錨夾片對表面和錐孔內(nèi)表面用前應涂有潤滑劑以便退錨靈活。7)錨具安裝到位后，應及時張拉，以防止因銹蝕而產(chǎn)生滑絲、斷絲。8)在張拉過程中，應注意是否有異常現(xiàn)象如響聲、油壓表指針抖動等，張拉完成后檢查鋼絞線上夾片留下的咬痕，以便及時發(fā)現(xiàn)滑絲問題。如出現(xiàn)滑絲，可用單根張拉千斤頂進行補張拉。9)張拉前應檢查張拉系統(tǒng)安全可靠，張拉時應有安全措施，張拉千斤頂后嚴禁站人。10)灌漿后3 d內(nèi)不得切割鋼絞線和碰撞錨具。

3 事故分析

3.1 斷絲

1)鋼絞線本身質(zhì)量有問題。不合格鋼絞線應禁止使用。2)鋼束在孔道內(nèi)部彎曲，張拉時部分受力大于鋼絞線的破壞力。穿束過程中應規(guī)范作業(yè)。3)油頂重復多次使用，導致張拉力不準確。按規(guī)范要求200次或者6個月后應標定油頂。

3.2 滑絲

1)塞片、錨具的硬度不夠。2)鋼絞線可能有負公差及受力性能不符合設計要求。3)可能在張拉時錨具錐孔與夾片之間有雜物。4)鋼絞線上有油污、錨墊板喇叭口內(nèi)有混凝土和其他雜物。5)錨固效率系數(shù)小于規(guī)范要求值。6)初應力小，可能鋼束中鋼絞線受力不均，引起鋼絞線收縮變形。7)切割錨頭鋼絞線時留得太短，或未采取降溫措施。8)長束張拉，伸長量大，油頂行程小，多次張拉錨固，引起鋼束變形。

4 結語

橋規(guī)要求后張預應力施工采用張拉力和張拉伸長量進行雙控，因此施工過程中施工參數(shù)的選取、鋼絞線伸長值的量測和記錄極其重要。本工程施工中嚴格了施工工序控制，使張拉伸長值的誤差均控制在允許范圍內(nèi)。

[1] JTG D62-2004，公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范[S].

[2] JTJ 041-2000，公路橋涵工程施工技術規(guī)范[S].

[3] 徐 健.淺析預應力混凝土箱梁施工控制[J].山西建筑，2009，35(11):155-156.