高速鐵路特大橋箱梁預應力施工技術探討

王 勇

（中鐵十二局集團有限公司 第二工程有限公司 山西 太原030032）

1 工程概況

某高速鐵路特大橋（40+64+40）m 跨度連續梁施工工程中，梁體為單箱室、變高度、變截面結構。 箱梁頂寬12m，底寬6.7m。 頂板厚度40cm，隔墻處加厚，按折線變化，底板厚40～80cm，按直線變化，腹板厚48～80cm，隔墻處加厚，按折線變化。 全聯在端支點、中跨中及中支點處共設5 個隔板，隔板設有孔洞，供檢查人員通過。

該連續梁位于直線段，全長145.5m，采用三跨布置，計算跨度40+64+40m， 中支點處梁截面高6.05m， 端支座處及中跨跨中截面梁高為3.05m，梁底按二次拋物線變化；邊支座中心至梁端0.75m。

該連續梁采用三向預應力體系，采取分段張拉。 橫向預應力束4-7?5有348 束；豎向預應力?25 精軋螺紋鋼980 根；縱向預應力束：12-7?5有68 束，15-7?5 有4 束，18-7?5 有36 束， 共108 束 （其中底板38束，全部為12-7?5；腹板34 束， 15-7?5 有4 束，12-7?5 有30 束；頂板36 束，全部為18-7?5）。

2 箱梁預應力施工主要技術探討

2.1 箱梁預應力管道安裝

2.1.1 縱向和橫向預應力管道安裝

縱橫向預應力波紋管預埋時應定位準確，每隔50cm 以Φ10 定位鋼筋焊于梁體鋼筋骨架上，接頭處套管搭接長度不小于30cm，并以防水膠帶嚴密纏繞。 縱向預應力頂板束管道在0# 塊縱向中間最高點處設置透氣管。 縱向波紋管應穿出端模板不少于5cm，以便于下一節段連接。 橫向波紋管P 錨端待鋼絞線穿入后，在約束環處以海綿和M15水泥砂漿堵塞，并以膠帶纏裹，接一塑料管至梁面以作壓漿透氣孔，塑料管中穿Φ10 圓鋼以防透氣孔堵塞；張拉端制作木模作為端模，端模與喇叭口之間用螺絲擰緊， 喇叭口上壓漿孔用海綿堵塞以防漏漿，喇叭管的中心線要與錨具墊板嚴格垂直， 喇叭管和波紋管的銜接要平順，不得漏漿，并堵絕堵孔道。橫向預應力束張拉端按設計位置進行布置。

2.1.2 豎向預應力安裝

（1）豎向管道、精扎螺紋鋼筋、螺母整體安裝就位，并用定位鋼筋固定。 擰緊錨具螺母使管道與錨具墊板凹槽貼緊，作好管道上下兩端密封工作以防漏漿，同時預留豎向管道壓漿管至箱梁內腔，中間穿Φ8鋼筋以防在混凝土澆注、 振搗過程中使透氣管脫落而堵塞透氣孔；豎向管道張拉端螺母及墊板之間加墊海綿，并用膠帶嚴密纏繞外露精軋螺紋鋼筋和螺母。

（2） 豎向預應力的上下錨墊板上各焊接一根長12cm 的普通Φ48×3.5 鋼管，以便于與內徑Φ50 的波紋管連接。 在下錨墊板鋼管端部位置焊接一根細鋼管，與壓漿管連接，長度取為6cm，直徑與壓漿管內徑相匹配。

（3）豎向預應力錨固端加固時，錨墊板與鋼筋骨架焊接牢固，螺母與錨墊板之間不得有空隙，在加固錨墊板后，在螺母下部用鋼筋（或鋼板）托起螺母，與鋼筋骨架焊接牢固。 豎向預應力張拉端加固時，錨墊板與鋼筋骨架焊接牢固，嚴格控制錨墊板的高度、豎向預應力束的平面位置、垂直度。

2.2 箱梁預應力張拉和壓漿施工

2.2.1 張拉控制參數的選定

縱橫向錨口及喇叭口損失按錨外控制應力的6%計算， 管道摩阻系數取0.23，管道偏差系數取0.0025；豎向預應力損失管道摩阻系數取0.35，管道偏差系數取0.003。 松弛損失、收縮徐變及其它各項損失均按預應力混凝土結構設計規范計算。

2.2.2 張拉施工

（1）同一節段預應力筋張拉按縱-橫-豎的順序進行，預施應力采用雙控措施，終張拉時以油表讀數控制，以張拉控制應力為主，伸長量作為校核，實測伸長量與理論值之差不得大于±5%。 預施應力過程中應保持兩端的伸長量基本與計算值一致。

（2）縱向預應力張拉采用兩端兩邊同步對稱張拉，終補拉時以油表讀數控制，但必須按實記錄伸長量。張拉順序嚴格按照設計順序，不得私自改變，張拉分三步加載到位，0→0.1σk（伸長量記錄）→σk（伸長量記錄）→1.0σk（持續5min 作伸長量記錄），回油之后再作一次伸長量記錄（在張拉之前和張拉之后要分別測量夾片外露的長度，以確定鋼絞線回縮長度）。

（3）橫向預應力張拉采用逐根張拉工藝，張拉端與錨固端在箱梁兩端交錯設置。張拉分三步加載到位，0→0.1σk（伸長量記錄）→σk（伸長量記錄）→1.0σk（持續5min 作伸長量記錄），回油之后再作一次伸長量記錄（在張拉之前和張拉之后要分別測量夾片外露的長度，以確定鋼絞線回縮長度），張拉采用應力應變雙控制，以應力值算出的油壓表讀數控制張拉數值，以鋼絞線伸長量校核。 終補拉時以油表讀數控制，但必須按實記錄伸長量。 每一節段伸臂端側最后1 根橫向預應力在下一節段橫向預應力張拉時進行張拉，防止由于節段接縫兩側橫向壓縮不同引起開裂。

（4）豎向預應力鋼筋為也采用逐根張拉工藝，為了減少豎向預應力損失，豎向預應力筋采用兩次重復張拉的方法，即在第一次張拉完成7 天后進行第二次張拉，彌補由于操作和設備等原因造成的預應力損失，錨固回縮量不得大于1mm。 張拉豎向預應力筋時，千斤頂的張拉頭應擰入鋼筋螺紋的長度不得小于40mm， 一次張拉至控制噸位，持續1～2min，并實測伸長量作為校核，然后擰緊螺帽錨固。

（5）張拉結束之后，在錨具附近鋼絞線上環周作出明顯標記，12 小時后復查，確認沒有斷絲和滑絲。然后開始用水泥加堵漏王漿體封錨。

2.2.3 壓漿施工

（1）壓漿應在張拉結束2 天內進行，連續梁壓漿全部采用真空輔助灌漿工藝，水泥漿強度等級不低于M55，在壓漿機械和原材料全部就位后，開始清除孔道，安裝兩端錨墊板上的壓漿孔、連接管、連接閥，并開始抽真空。

（2）壓漿時及壓漿后3d 內，梁體及環境溫度不得低于5℃。壓漿用水泥應為強度等級不低于42.5 級低堿硅酸鹽或低堿普通硅酸鹽水泥， 摻入的粉煤灰應符合客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南的規定；水膠比不超過0.34，且不得泌水，流動度不應大于25s，30min 后不應大于35s，抗壓強度不小于35MPa；壓入管道的水泥漿應飽滿密實，體積收縮率應小于1.5%。 初凝時間應大于3h，終凝時間應小于24h，壓漿時漿體溫度應不超過35℃。

（3）啟動砂漿攪拌機，按施工配合比加入水泥、外加劑、水開始拌和，拌和時間不少于1min，漿體必須攪拌均勻，將攪拌好的水泥漿放入壓漿灌，壓漿灌水泥漿進口處設置過濾網，以防雜物堵管，壓漿按先下后上的順序，由一端向另一端壓送水泥漿，當另一端溢出的稀漿變濃之后， 達到進漿口的稠度后， 壓漿前管道真空應穩定在-0.06～0.1MPa 之間；漿體注滿管道后，應在0.5～0.6 MPa 下保持壓力2min 以上，封閉出漿口，壓漿最大壓力不宜超過0.6MPa，若無漏漿則關閉進漿閥門卸下輸漿膠管，如果壓漿用的膠管過長，則應相應增加進漿壓力。 壓完漿后保壓1～2h，如無水泥漿反溢現象，則拆卸壓漿連接管和連接閥門。 為了保證壓漿質量，水泥漿攪拌結束至壓入管道的時間間隔不應超過40min，當氣溫或箱體溫度低于5℃時，停止施工，壓漿后3天內，要保持箱體溫度在5℃以上，確保漿體不被凍壞。

3 結語

隨著高速鐵路橋梁工程中混凝土箱梁的廣泛采用，使得現場施工中箱梁的預制越來越趨于工業化、系統化的規模。 如何科學合理的采用新技術進行箱梁的預應力施工，對箱梁的施工質量、施工進度，以及提高整體施工效率等方面，都有著重要的作用。 為此，本文結合相關的施工案例，對橋梁的混凝土箱梁的預應力施工技術部分做了簡短的介紹， 期望能對讀者有一定的參考作用。

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