連續(xù)梁張拉注漿施工技術研究

摘要：連續(xù)梁張拉壓漿使預應力鋼筋與混凝土構件形成整體，并且形成整體錨固。壓漿使預應力鋼筋與空氣隔絕，使鋼筋處于混凝土水泥漿的堿性環(huán)境中，防止氧化、銹蝕。張拉壓漿工藝復雜，對張拉力、時間、強度、順序、連續(xù)性等要求嚴格，是連續(xù)梁梁施工的關鍵工序，值得深究與探討。

關鍵詞：連續(xù)梁;張拉;壓漿;摩阻試驗;應力控制

中圖分類號：U448 文獻標識碼：A ? ?文章編號：2096-6903（2021）11-0000-00

1 （32+48+32）m連續(xù)梁技術工藝參數

1.1應力損失計算

（1）預應力的損失：

①有關錨口及喇叭口的預應力損失。根據設計要求，本橋預應力錨具錨口及喇叭口的損失要求按照設計鋼束控制應力的6%計算，要求對預應力錨口及喇叭口損失應經現場試驗確定，并提交設計單位進行檢算、調整。

②管（孔）道摩阻系數原設計計算是暫按0.23，要求對梁的管（孔）道摩阻系數應經現場試驗確定，并提交設計單位進行檢算、調整。

③管（孔）道偏差系數原設計計算是暫按0.0025，要求對梁的管（孔）道摩阻系數應經現場試驗確定，并提交設計單位進行檢算、調整。

④松弛損失、收縮徐變及其它各項損失均按《鐵路橋涵混凝土結構設計規(guī)范》（TB10092-2017）相關規(guī)定進行計算。

（2）現場施工前，對錨口及喇叭口預應力損失根據實際采購的錨具應進行實地測試，并與原設計暫用值進行對比，在通過現場試驗確定錨口及喇叭口預應力損失后，應按實測數據進行采用，預應力鋼束錨外控制應力（張拉應力）必須根據預應力鋼束錨下控制應力+現場實測的錨口及喇叭口損失進行綜合確定。同時應實測孔道摩阻系數，嚴格控制孔道偏差在設計要求范圍內，當出入較大時（偏差超過±6%），由設計單位對原設計進行核查調整處理。

1.2摩阻試驗

（1）管道摩阻測試在實體梁上進行，選擇的管道應滿足以下要求：

①箱型梁至少選擇6個管道;

②包括2種以上彎起角度（含最大彎折角）的管道;

③包含不同直徑的管道，直徑相同時選擇鋼絞線根數多的管道;

④未進行預、初張拉的管道。

（2）錨口摩阻、鋼絞線回縮量測試在混凝土試件上進行，選擇的錨具應滿足以下要求：

①錨具為1孔～12孔的，選擇用量最多的和孔數最大的錨具;

②錨具為13孔～19孔的，選擇2種錨具，包括孔數最大的錨具。

1.3技術標準

張拉方式：普通張拉，分兩次張拉。

注漿方式：真空注漿。

2工藝流程

梁體砼、試塊砼澆筑-摩阻試驗-設計單位反饋數據-初張拉/預張拉/終張拉-注漿-封錨砼施工。

3施工方法

張拉采用普通或者智能張拉設備，注漿采用真空注漿技術。

3.1支架的搭設

支架按雙排腳手架設置，搭設總高度為4.8m，從墩頂垂直方向共搭設五層，在立桿底部鋪設18mm×10cm木板防滑，掃地桿距墩頂0.2m，第二層至第四層間距均為1.15m;橫橋向墩頂寬度為8.4m，共設置8個立桿，立桿間距均為1.2m，順橋向兩排腳手架之間所有連接點，均采用1.5m長鋼管連接鎖定，橫向滿鋪0.2m×4cm木板滿鋪，木板兩端用鐵絲固定牢靠，防止出現翹頭板。

3.2張拉

梁體砼施工完成后，砼強度及彈模達到設計要求的60%，進行局部預應力筋初張拉，砼強度及彈模達到設計要求的100%，終張拉全部鋼索必須滿足大于10天養(yǎng)護期方可實施。

3.2.1施加縱向預應力

參考設計要求，預應力張拉需要分階段一次性完成張拉。施行張拉的條件為：（1）達到設計值的100%鋼束所在砼強度要求;（2）砼達到設計值100%的彈性模量;（3）是混凝土齡期達到10d。預應力張拉的設備使用前應先進行標定，確保張拉質量。

鋼束張拉必須采用伸長量和張拉力雙控措施。按照圖紙設計要求，初始張拉按設計張拉力20%計算初張噸位，低松弛預應力鋼絞線后張法的張拉程序：abc。（ a=0;b=初應力20%δcon;c= 100%δcon），張拉持荷5min錨固。

當張拉達到設計數值噸位時，其實測的兩端伸長量之和與設計計算差值，應滿足不大于±6%的要求，否則若大于設計范圍，應查找原因，如有必要需聯系設計解決。

初始張拉力達到20%δcon狀態(tài)時做出明確清晰的標記，方便伸長量的直接測定，伸長量不足時應立即查找并確定原因，采取措施補張拉，并作好張拉記錄的同時，觀察有無斷絲、滑絲現象。

3.2.2張拉作業(yè)

（1）為了方便退卸，安裝前，用高標號石臘涂沫工作錨及夾片。（2）安裝千斤頂前，打好工作支架。（3）啟動油泵送油工作需要循序漸進，緩緩徐行。（4）當張拉達到由試驗確定的初始張拉力時，停止送油，立即讀取油表數據，并量取千斤頂的伸長量，做好記錄。

（5）分級張拉張按拉力0--20%--100%進行，兩端張拉時，要求兩端張拉伸長量、張拉速度保持一致，讀取對應各級油表數值，量取相應伸長量。張拉力至百分之百時，持荷滿5分鐘，方可回油錨固。（6）核實實際和理論伸長量，其差值要滿足不大于±6%設計要求，不滿足時要立即查找原因。（7）開啟油泵油閥，安全退卸千斤頂。（8）當千斤頂的行程不足時，可重復數次，直至張拉達到設計荷載100%后，方可回油錨固。所有鋼束在張拉到達設計預應力1300Mpa對應張拉力的20%，40%，60%，80%和100%時分別記錄鋼束伸長值和工具夾片外露值。（9）記錄表簽字后交技術員、監(jiān)理認可。（10）張拉記錄及伸長值計算記錄等相關表格整理歸檔。

3.3壓漿、封錨

3.3.1管道的壓漿作業(yè)

壓漿完成必須控制在預應力終張拉作業(yè)完成后的24h以內，目的是為了確保孔道中預應力筋在完成灌漿所有工作以前不出現生銹。

預應力混凝土孔道灌漿前，壓漿材料性能參數應通過專門的試驗確定，孔道壓漿漿液的凝結時間、流動度、強度、含氣量、泌水率等性能應滿足規(guī)范規(guī)定及下列要求：

3.3.2漿料攪拌

選用的攪拌機轉速不得低于1000r/min，攪拌前應清洗設備，清洗后的設備內不能有殘渣和積水，并檢查攪拌機濾網，濾網空格不大于3mm × 3mm。

攪拌漿液的順序：攪拌機中首先加入實際拌和水用量的80%～90%，然后開始攪拌。再均勻加入其他全部壓漿材料，水泥除外，加入過程中持續(xù)攪拌，最后將全部水泥均勻加入。所有粉料加入后，再攪拌2min。剩余的10%～20%的拌合水然后加入，再繼續(xù)2min攪拌。

流動度試驗，攪拌均勻后，每10盤必須進行一次檢測，出機流動度的控制在18±4s，符合流動度的要求后，可以通過儲料罐的濾網進入罐體儲備。儲料罐中的漿液應保持繼續(xù)攪拌，用以確保漿體流動性符合相關要求。放置過久導致漿液流動性不足的，理應廢棄不用，堅決不能采用加水提高流動性的措施。

3.3.3壓漿工藝

壓漿時應該先下后上，同一管道的壓漿應持續(xù)進行，確保一次性完成。水泥漿從攪拌機攪拌結束開始至壓入預應力管道結束其間隔不應超過40min。

為確保壓漿管道密實飽滿，壓漿前首先應清潔管道，排出管道內的雜物、積水等。對錨具夾片空隙和其他可能漏漿處可采用高標水泥漿、堵漏王或其他密封措施等進行堵封，密封料強度達到要求后可以開始壓漿。

3.3.4壓漿要求

（1）設備。根據孔道不同長度和壓漿指標，選用適當的真空壓漿機施行管道壓漿注漿作業(yè)。

（2）施作順序。張拉結束后，用水泥漿立即封錨，錨墊板、夾片周邊必須完全密封。壓漿必須等到密封水泥漿的強度達10MPa以上。及時壓漿，壓漿時間以不超過張拉結束24h最為適當。壓漿作業(yè)中同一管道不得中斷，一次壓漿完成。利用排氣孔接力壓漿可用于長孔道的壓漿。

泵壓應保持在0.5～0.6MPa之間，一般要穩(wěn)壓3min以上，確保注漿漿體的密實。

3.3.5 割束、封錨

在壓漿后進行鋼絞線割束，絕不能用電弧燒割，規(guī)定必須使用砂輪機鋸割鋼絞線。

割束要求：鋼絞線切割后鋼束余留的長度L>3cm。

封錨前，必須先對錨塊、張拉槽的錨具周邊鑿毛、沖洗、干燥等，并且對外露鋼絞線、錨具用聚氨酯防水涂料處理以便于防水，然后根據設計圖紙的要求制作、安裝鋼筋網片，與梁體同標號澆注混凝土（本次C50）或堵漏王封錨。

混凝土應搗鼓密實，無蜂窩麻面，及時抹面壓光，并進行保溫保濕養(yǎng)護。封錨后混凝土面與梁端面的錯臺不超過2mm。

4 作業(yè)要求

4.1預應力張拉

預應力宜采用同步張拉、兩端張拉，并對稱左右進行，不平衡束最大不應該超過1 束。鋼束張拉的順序按先長束后短束，先進行腹板束，后進行頂底板束，從外側向里，左右側對稱張拉。采用雙控措施控制預施應力，預應力值以油泵壓力表讀數值為主，以實際測得的預應力筋伸長值記錄進行校核。過程中施應力應保持兩端的鋼束伸長量大體上一致。要求張拉梁段的砼強度和彈性模量均不得小于設計要求值的100%，且齡期不少于10天。

為準確實施預應力張拉作業(yè)，根據要求，應對張拉設備進行定期校正檢查，檢驗的頻次為1個月一檢或張拉200次一檢，如下列情況發(fā)生，應重新校驗設備。（1）張拉過程發(fā)生突然斷裂單根或整束預應力鋼絞線;（2）千斤頂油缸漏油嚴重;（3）泄壓的油泵壓力表的指針不能準確順利退回零點;（4）油壓表遭遇重物撞或者擊油泵車傾覆倒地。油表、千斤頂、油泵在任何條件下必須配套使用，不允許隨意分拆變動，隨意更換。

4.2注漿

張拉到位后的預應力束應及時壓漿。管道壓漿應采用抽真空壓漿。（1）應力束張拉后應安排盡早進行壓漿，如遇情況特殊如天雨大風等特殊工況不能壓漿及時時，應對錨固裝置及鋼絞線束采取適當的保護防護措施，確保錨固設施及鋼絞線不污染不銹蝕。（2）水泥漿液溫度應保持在5℃～30℃之間。根據天氣預報，調整作業(yè)時間，避免高溫時間段注漿。（3）壓漿期間，注意觀察壓漿孔及鄰近孔道，防止漏漿及串現象發(fā)生。（4）注漿期間，加壓要循序漸進，逐步加大壓力，穩(wěn)步進行，提高壓力速度不宜過快。（5）注漿作業(yè)工程中，如果遭遇異常情況，如機械故障、孔道堵塞，必須立即停止作業(yè)，清洗管道，排除積水，排除故障條件具備后重新注漿。（6）壓漿工作污染較大，操作完畢應及時清理機具，整理工作現場，做好環(huán)境保護。（7）及時、認真填寫各類原始記錄，做好臺賬。按照要求數量頻次制作試驗試件。（8）注意安全堆放材料，如水泥等，防止梁體偏壓。（9）要求壓漿后的3天以內環(huán)境及梁體溫度不能低于5℃，如不滿足，應采取保溫措施。

4.3封端、封錨

（1）封端：為提高結構的耐久性，封端前對新舊混凝土結合面鑿毛清理，錨具必須進行相應地涂裝防水措施，在錨板縱橫向植入有螺紋的短鋼筋，封端鋼筋應與之綁扎形成鋼筋骨架。封端混凝土應搗鼓密實，無蜂窩麻面。

（2）封錨：為提高結構的耐久性，梁體封錨采用配套內凹槽的錨穴方式，以減小封錨混凝土體積，更有利于新舊混凝土結合。張拉槽及封錨塊在封錨前應先將錨具周圍沖洗干凈并鑿毛，并且對錨具及外露鋼絞線涂刷聚氨酯防水涂料，達到防水效果。然后根據設計圖紙，制作安裝鋼筋網片，澆注與梁體同標號無收縮砼（C50）或堵漏王封錨，并用干砂漿及時抹面壓光。

混凝土應搗鼓密實，無蜂窩麻面，及時抹面壓光，并進行保溫保濕養(yǎng)護。封錨后混凝土面與梁端面的錯臺不超過2mm。

5重難點及總結

梁體砼施工完成后，鋼索預張拉階段，應在混凝土強度達到設計要求的60%后進行，錨下控制張拉應力為400MPa，且應不帶內模張拉，內模應松開，進行腹板預應力筋初張拉，張拉鋼索應嚴格編號，順序張拉。鋼索終張拉階段，應在混凝土強度及彈模達到設計要求的100%，大于10天的養(yǎng)護期，嚴格按照施工圖要求的預應力張拉順序施行預應力張拉，張拉順序必須按照先進行腹板鋼束，后進行頂、底板鋼束;先張拉長束后張拉短束，從外側向里左右側對稱張拉，最后終張拉所有鋼束。兩端張拉所有縱向預應力鋼束，采用雙控指標控制預應力張拉，預應力值以油泵壓力表讀數值為主，以實際測得的預應力筋伸長值記錄進行校核。過程中施應力應保持兩端的鋼束伸長量大體上基本一致。設計圖紙表中左端伸長量為靠梁端側。最大不平衡束不應超過1束。設計圖紙表中鋼束伸長量僅計算至錨下，實測延伸量與計算延伸量允許-6%～+6%的誤差。終張拉完成后，應在48小時內進行管道壓漿。備用孔道不使用時，必須壓漿填實;鋼索張拉后，必須用鋼筋混凝土封端。

參考文獻

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收稿日期：2021-10-05

作者簡介：柏林（1967—），男，陜西鳳翔人，本科，高級工程師，研究方向：工程管理。

Abstract： The continuous beam tension and grouting make the prestressed steel bar and the concrete member form a whole， and form an integral anchor. Grouting isolates the prestressed steel bars from the air and keeps the steel bars in the alkaline environment of the concrete grout to prevent oxidation and corrosion. The tensioning and grouting process is complicated， and it has strict requirements on tension， time， strength， sequence， continuity， etc. It is a key process of continuous beam construction， which is worthy of in-depth study and discussion.

Keywords： continuous beam; tension; grouting; friction test; stress control