南水北調系桿拱橋預應力鋼絞線后張法施工

齊鳳軍，楊可新，尤建宇

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276000）

四柳樹生產橋位于梁山縣小安山鎮四柳樹村東，在柳長河設計樁號12+645處，主橋為84 m鋼筋混凝土系桿拱橋，計算跨徑80 m，主橋下部構造為矩形混凝土墩，其余為柱式橋墩，橋臺為柱式臺，基礎為樁基礎。主橋上部結構由系梁、橫梁、行車道板、吊桿、拱肋及風撐組成。

本橋每道主橋系梁設置16束10Φs15.24預應力鋼絞線，兩側對稱張拉。每道內橫梁設置2束10Φs15.24和2束7Φs15.24預應力鋼絞線，每道端橫梁設置10束10Φs15.24鋼絞線。每道風撐設置4束7Φs15.24預應力鋼絞線。鋼絞線直徑為15.24 mm，標準強度為1 860 MPa。吊桿采用15Φs15.24鋼絞線整束擠壓拉鎖體系，外套鋼管防護，吊桿間距4.5 m，全橋共布置15對。

1 預應力鋼絞線后張法施工

1.1 材料準備

四柳樹生產橋采用的鋼絞線為高強度低松弛預應力鋼絞線，鋼絞線進場以后，存放在具有防雨防潮功能的倉庫，避免了因露天放置產生的銹蝕等缺陷。監理對材料進行抽樣檢驗，從每批進到現場的鋼絞線中（不大于60 t）隨機抽取了3盤，并從每盤所選的鋼絞線端部正常部位截取一根試樣進行表面質量、直徑偏差和力學性能試驗。本工程在鋼絞線下料時采用高速磨切砂輪切斷，鋼絞線下料時按照設計圖紙尺寸加張拉端工作長度下料，同時在施工現場放樣，確定最終下料長度。

1.2 張拉前設備的校驗

在對四柳樹生產橋橋梁部位進行鋼絞線張拉施工之前，先將張拉設備送至檢驗部門進行檢驗，如：油表、千斤頂、預應力筋等予以標定校驗，設備滿足施工規范后，再進行預應力鋼絞線張拉施工。

1.3 張拉前的技術準備

鋼絞線張拉的大小直接影響到后張法預應力的實際效果，如果鋼絞線的張拉力越大，那么橋梁受力和內應力就越好。反之對橋梁和鋼絞線構件的影響很大，工程不安全。因此施工技術人員在對四柳樹生產橋橋梁部位鋼絞線進行張拉施工時，首先對鋼絞線進行張拉測算，然后在工程圖紙上標明預應力的大小，以及鋼絞線的張拉程度，最后通過千斤頂、油壓表配套標定的油壓值，測量出四柳樹生產橋橋梁預應力鋼絞線施工張拉力值。在對油壓表進行校驗的時候，其精度最好不低于1.5級，本工程采用的精度是2.5級，這樣鋼絞線的張拉值可以直接從油壓表讀出。

1.4 張拉錨具、夾片的準備

在四柳樹生產橋系桿拱橋后張法預應力鋼絞線張拉施工的過程中，依靠的是錨具傳遞預應力，因此施工過程中，對鋼錨進行安裝準備時，首先把鋼錨內的灰塵清理干凈，尤其是埋藏在里面的混凝土。然后及時清理鋼錨墊板的注漿孔，及清除鋼絞線上的泥漿和腐蝕的銹蝕，來確保鋼絞線干凈、整潔。在安裝鋼錨時，鋼錨的錨板與錨墊板止口對齊，在每一個鋼錨的錐孔內安裝工作夾片，夾片與夾片之間齊平，確保每一個夾片之間的距離不超過0.1 cm。

1.5 千斤頂的安裝

在對鋼錨進行安裝準備好之后，進行千斤頂的安裝。千斤頂安裝時，首先在相應的限位板上套上工作錨，其尺寸是根據預應力鋼絞線的實際大小進行確定，保證不偏大或者偏小。然后千斤頂緊跟限位板，貼到限位板上。在實際施工時，利用可以重復使用的工具錨板安裝工具夾片，推到千斤頂的沉孔臺內，工作錨安裝工具夾片的時候，確保打緊工具夾片。在確保工具夾片打緊之后，就可以進行下一道工序的施工。

1.6 預應力鋼絞線張拉

在四柳樹生產橋預應力鋼絞線張拉時，結構混凝土強度達到設計強度的90%，預應力鋼絞線采用應力控制方法張拉，通過以伸長值進行校核，實際伸長值與理論伸長值之差符合設計要求。

1.7 預應力管道安裝

在四柳樹生產橋后張法預應力混凝土結構中，管道材料按設計要求選用塑料波紋管道。塑料波紋管道在各個管道曲線轉折點均有定位鋼筋固定，使其牢固地置于模板內的設計位置，定位后的管道平順且與錨墊板垂直，錨墊板垂直于孔道中心線。管道和接頭有足夠的密封性，確保澆筑時未發生滲漏和抽真空時的漏氣。

1.8 混凝土澆筑

澆筑混凝土時，根據結構或構件的不同形式選用插入式、附著式或平板式等振動器進行振搗。在本程中對梁腹板與底板及頂板連接處的承托、預應力筋錨固區以及其他鋼束與鋼筋密集部位，采用插入式振動器振搗。錨墊板后設有螺旋箍筋及加強鋼筋網，該處鋼筋結構的布置比其余部位密集，混凝土澆筑相對困難，稍有不慎則會導致混凝土空洞，該處混凝土選用小直徑插入式振動器振搗，但在振搗時不得直接碰撞錨墊板。

1.9 孔道壓漿及封錨

本工程的孔道為超長孔道，采用真空輔助壓漿工藝。壓漿前，對塑料波紋管道進行沖洗以清除有害物質，對孔道內可能發生的油污等，采用對預應力筋和管道無腐蝕作用的中性洗滌劑，用水稀釋后進行沖洗。沖洗后，使用不含油的壓縮空氣將孔道內的所有積水吹出。壓漿時，對孔道進行抽真空，真空度宜穩定在-0.06～-0.10 MPa范圍內。真空度穩定后，立即開啟孔道壓漿端的閥門，同時啟動壓漿泵進行連續壓漿。壓漿完成后，對梁端混凝土鑿毛并將其周圍沖洗干凈，設置鋼筋網澆筑封錨混凝土。

2 施工中易出現的問題及處理措施

1）穿束困難，是由于孔道偏離設計位置，孔道內有異物，穿束方法不正確引起的，應重新進行清孔，處理好鋼束頭部，改變穿束方式。

2）張拉過程中出現滑絲現象，是由于限位板尺寸過大或者夾片硬度不足，從而造成滑絲現象。如果是由于限位板尺寸過大而產生滑絲，則應更換限位板，如果是由于夾片硬度不足導致滑絲，則應更換夾片。

3）張拉油表讀數值誤差較大，不能準確反映張拉力。如果張拉力與伸長值兩者之間不能相對應且出現較大誤差，說明千斤頂與油表不配套或油表失靈，此時需更換油表重新標定。

4）伸長值異常，根據規范要求，實際伸長值與理論伸長值應控制在理論計算伸長值±6%范圍內，如果超出范圍，即可認為伸長值異常。采取以下處理措施：一是對理論計算伸長值進行全面復核，特別是幾個取值是否合理，是否符合實際情況，必要時應進行現場實驗測定。二是檢查張拉機具、油壓表等是否有異常情況，復核計算的油壓表讀數等數據是否準確。三是對由于波紋管破損而漏漿，造成鋼束與混凝土握裹、摩阻力增大的情況，采用反復多次張拉并持續一段時間，以克服摩擦力過大的影響。

3 結語

結合在南水北調四柳樹系桿拱橋施工中的應用，后張法預應力表現出了本身特性穩定，質量穩定可靠的特點，完全達到了設計效果。隨著國家越來越注重安全生產、質量生產，作為施工技術人員更應時刻加強專業技術的學習，結合科學理論，確保后張法預應力施工技術在建筑領域得到廣泛推廣和使用。