現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)

楊廷軍

（貴州路橋集團有限公司，貴州貴陽 550001）

現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)

楊廷軍

（貴州路橋集團有限公司，貴州貴陽 550001）

在現(xiàn)澆箱梁中，鋼絞線是十分關(guān)鍵的受力構(gòu)件，其能夠承擔大部分箱梁自重，因此，鋼絞線張拉是否規(guī)范會直接影響箱梁質(zhì)量。對此，本文將結(jié)合工程實例對鋼絞線預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)進行詳細探究。

現(xiàn)澆箱梁；預(yù)應(yīng)力；張拉

1 工程概況

花安高速小屯互通的E匝道橋為現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁橋，全長422.80 m。上部結(jié)構(gòu)：第1聯(lián)采用4×20 m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，第2聯(lián)采用3×20 m現(xiàn)澆鋼筋混凝土變寬連續(xù)箱梁，第3～4聯(lián)采用40 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁。在此類橋梁施工中，對預(yù)應(yīng)力的控制是關(guān)鍵。

2 施工前準備工作

2.1 鋼材

（1）低松弛高強度預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（GB／T5224-2003）中的相關(guān)規(guī)定，公稱直徑15.2 mm，工程面積139 mm2。鋼絞線抗拉強度標準值fPK=1 860 MPa，彈性模量EP= 1.95×105 MPa。

（2）鋼筋直徑d≥12 mm者為HRB400鋼筋，直徑d＜12 mm及伸縮裝置錨固鋼筋為HPB300鋼筋。鋼筋應(yīng)符合《鋼筋混凝土用鋼第一部分：熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1-2008）與《鋼筋混凝土用鋼第二部分：熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.1-2007）中的相關(guān)規(guī)定。

（3）鋼板應(yīng)采用《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB／T700-2006）規(guī)定的Q235鋼板。

2.2 錨具及管道成孔

（1）錨具：預(yù)制T梁、現(xiàn)澆箱梁錨具應(yīng)符合《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具、和連接器》（GB／T1470-2000）及《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具、和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JBJ107-2002）第4.0.3條的要求，具體型號、規(guī)格及數(shù)量詳見各橋設(shè)計圖。

（2）管道：預(yù)制T梁預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管，現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力管道采用塑料波紋管，其技術(shù)性能應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范中的規(guī)定。

3 現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉施工

3.1 波紋管安裝、定位

為了確保波紋管安裝位置的準確性，首先需要對波紋管進行加工并定位卡，在安裝過程中，應(yīng)該與底、腹板鋼筋同時安裝。波紋管定位卡可以采用光圓鋼筋材料進行加工，然后根據(jù)施工圖紙設(shè)計要求，確定位置，并且加工成U形。

波紋管安裝完成后，在箱梁內(nèi)模安裝前，為了避免在混凝土澆筑過程中波紋管受到振搗器的碰撞，避免接縫位置的砂漿流入管道中，造成管道堵塞問題，必須在波紋管內(nèi)安裝PVC塑料管。通常情況下，PVC管的外徑比波紋管的內(nèi)徑小10mm左右。

3.2 鋼鉸線下料及穿束

鋼絞線下料：張拉千斤頂型號不同，則鋼鉸線下料長度也會有所不同，鋼鉸線下料長度的計算方法為：千斤頂活塞厚度+孔道有效長度+工具錨厚度+工作錨厚度+限位板厚度+5 cm，還需要注意的是，在張拉過程中，鋼鉸線端頭的外露長度應(yīng)該控制在5 cm以上。在對鋼絞線進行切割時，應(yīng)該使用砂輪機進行切割，避免使用電焊機或者氣焊對鋼絞線進行切割，這樣能夠有效避免鋼絞線局部受熱而降低性能。當單根鋼鉸線切割完成后，為了避免鋼鉸線出現(xiàn)散束的問題，應(yīng)該及時使用扎絲對端頭進行綁扎。在綁扎過程中，必須確保每根鋼鉸線都保持順直，避免鋼鉸線相互纏繞。另外，在鋼絞線運輸過程中，應(yīng)該使用人工抬運或者機械抬運的運輸方式，避免與地表直接接觸。

穿束方法：鋼絞線宜采用整束穿，穿束工作一般由人工進行，必要時使用卷揚機協(xié)助牽引。穿束時鋼束的前端扎緊并裹膠布，以便順利通過孔道。對多波曲線束，加工一個特制的牽引頭，人工在前端牽引，后端推送，用對講機保持前后兩端同時出力。

3.3 張拉

（1）預(yù)應(yīng)力筋張拉力計算

對于預(yù)應(yīng)力筋張拉力，可以使用以下公式進行計算

其中，Ny指的是預(yù)應(yīng)力筋的張拉力；N指的是同時張拉的預(yù)應(yīng)力筋的根數(shù)；δk指的是預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力；Ag指的是單根鋼絞線的截面積。

（2）張拉準備工作

①計算張拉力噸位與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系，具體可以參考校驗張拉力與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系。

②對鋼絞線彈性模量進行計算，然后結(jié)合工程設(shè)計要求，明確鋼束曲線要素，然后在此基礎(chǔ)上對鋼絞線的伸長量進行計算。

③對箱梁混凝土強度進行計算，確定混凝土能夠達到設(shè)計強度后，才能夠繼續(xù)施加預(yù)應(yīng)力。

④對油泵儲油量進行仔細檢查，如果儲油量不足，則應(yīng)該及時加注，同時，還需要結(jié)合校驗配套實際情況，將油泵、千斤頂、壓力表對號入座。

⑤對波紋管的成孔進行仔細檢查，同時，還需要對鋼絞線束加強檢查，并且確認其張拉順序，在施工前，還應(yīng)該做好技術(shù)交底工作。

⑥在鋼絞線張拉前，首先需要設(shè)置安全防夾片彈出擋板，同時，還需要設(shè)置安全警戒線，禁止與施工無關(guān)的工作人員進入施工現(xiàn)場。

⑦在施工前，還需要對待張拉梁體的施工質(zhì)量以及混凝土強度報告進行檢查，確保符合工程設(shè)計要求。

⑧對錨墊板下的混凝土密實程度進行檢查，同時，還需要仔細清理梁端和墊板，使得錨板與墊板能夠緊密結(jié)合。

⑨在鋼絞線張拉前，還需要事先搭設(shè)好操作平臺，并且保證操作平臺的牢固性。

（3）張拉操作

張拉采用張拉應(yīng)力及引伸量控制，以張拉應(yīng)力控制為主。

①根據(jù)構(gòu)件類型、張拉錨固體系，松馳損失取值等因素，預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序如下：

0→初應(yīng)力（10%σcon）→100%σcon（持荷10～15 min）→錨固

因鋼絞線長度達80 m以上，故適當延長持荷時間，確保張拉質(zhì)量。張拉要求兩端的左右側(cè)同步對稱穩(wěn)步進行，分別逐級（0、10%σcon、45%σcon、75%σcon、90%σcon、100%σcon）控制施加的拉力和引伸量基本保持一致。如出現(xiàn)相差較大時應(yīng)及時采取兩端加壓速度進行調(diào)節(jié)量測引伸量。在鋼絞線張拉前，對于所有的鋼絞線尾端，都需要切割成平面，另外，對于這一平面，還需要使用顏色反差較大的顏料標出，在對引伸量進行量測時，都需要對平面與錨墊板之間的距離進行量測。

②千斤頂是否具有滑絲進行檢查。如果出現(xiàn)千斤頂出現(xiàn)滑絲問題，則應(yīng)該及時查明出現(xiàn)滑絲的原因，然后結(jié)合實際情況妥善解決，這樣才能夠繼續(xù)張拉。

③對于預(yù)應(yīng)力筋張拉的實際伸長值，可以設(shè)定為△L，△L可以使用以下公式進行計算：△L=△L1+△L2其中，△L1指的是從初應(yīng)力至最大張拉應(yīng)力間的伸長值；△L2指的是初應(yīng)力以下的推算伸長值。

④將實測引伸量與計算引伸量進行比較，如果符合，其中，Δ＇為修正后的引伸量值，則說明符合設(shè)計要求。

⑤對伸長值△L進行計算，具體的計算公式為△L =PpL／（ApEp）；其中，Pp指的是張拉力，N；Ep指的是預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量，N／mm2；L指的是預(yù)應(yīng)力筋的長度，mm；A p指的是預(yù)應(yīng)力筋的截面面積，mm2。

3.4 管道壓漿

對預(yù)應(yīng)力束進行張拉施工，施工完成24～48 h時間段內(nèi)，可以進行壓漿施工。在壓漿前，首先需要用水沖洗管道，然后再從較低一端進行壓漿施工，在壓漿施工過程中，對于水平或者曲線孔道，應(yīng)該將壓漿壓力控制在0.5 MPa左右；另外，如果對超長孔道進行壓漿施工，則應(yīng)該將壓漿壓力控制在1.0 MPa以內(nèi)。當壓漿充盈度能夠達到孔道的另一端，同時，排氣孔能夠排出水泥漿后，即可關(guān)閉出漿口。在壓降施工過程中，必須保證連續(xù)不中斷，避免中途出現(xiàn)堵塞問題，如果出現(xiàn)堵塞問題，則應(yīng)該使用壓力水對管道進行沖洗，保證管道的通暢性。

3.5 封錨

壓降施工完成后，需要對外露錨頭進行封錨處理，應(yīng)該及時清除水泥漿雜物，對于斷面混凝土，在封錨施工完成后，需要進行鑿毛處理，同時，還需要對支承墊板、端面混凝土以及錨具的污垢進行清除處理，最后，再澆筑混凝土，并及時做好混凝土養(yǎng)護。

4 張拉施工控制

4.1 張拉順序控制

在鋼絞線張拉施工過程中，應(yīng)該嚴格遵循均勻?qū)ΨQ以及偏心荷載小的原則，這樣才能夠保證結(jié)構(gòu)受力均勻。在張拉施工過程中，應(yīng)該避免出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)和側(cè)彎的問題，同時，還必須保證混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形問題。

4.2 張拉質(zhì)量控制

（1）在張拉施工過程中，必須嚴格執(zhí)行梳編穿束工藝，在鋼絞線穿束施工過程中，避免出現(xiàn)鋼絞線纏繞問題。（2）確保限位板、千斤頂、工具錨板同軸。（3）當張拉控制力能夠達到一定的穩(wěn)定值后，即可進行錨固施工。

4.3 張拉安全控制

（1）在張拉施工現(xiàn)場，應(yīng)該進行明顯標志，并且禁止與施工無關(guān)的人員進入施工現(xiàn)場。（2）張拉施工作業(yè)現(xiàn)場，應(yīng)該安排施工人員進行現(xiàn)場指揮。（3）在張拉施工過程中，千斤頂支架應(yīng)該梁端墊板接觸良好。

5 結(jié) 語

綜上所述，在預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工中，預(yù)應(yīng)力施工至關(guān)重要，為了提升預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁質(zhì)量，必須加強預(yù)應(yīng)力張拉和壓漿施工控制。

［1］ 鄧思澤.現(xiàn)澆箱梁中的預(yù)應(yīng)力自動張拉施工技術(shù)［J］.交通世界：運輸車輛，2015，（11）：72-73.

［2］ 李晨.淺談現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量缺陷及處理［J］.華人時刊旬刊，2014，（3）：89.

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1008-3383（2017）01-0075-02

2016-05-02

楊廷軍（1972-），男，貴州錦屏人，高級工程師，主要從事公路工程建筑施工方面工作。