羊樂大橋連續(xù)剛構(gòu)預(yù)應(yīng)力智能張拉及真空壓漿施工技術(shù)研究

文/肖黔

1 工程概況

羊樂大橋位于貴州省德江縣楠桿鄉(xiāng)沙壩村，本橋采取分幅設(shè)計(jì)，共三聯(lián)，左幅起訖樁號為K19+576.2～K20+114(中心樁號為K19+967.5)，上構(gòu)形式為8×30m 預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)T 梁+（73+135+73）m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)；右幅起訖樁號為K19+556.2～K20+094（中心樁號為K19+947），上構(gòu)形式為8×30m 預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)T 梁+（73+135+73）m 預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)，左右幅獨(dú)立設(shè)置，主跨結(jié)構(gòu)上對稱，兩幅相距約15m。

表1 羊樂大橋梁段主要參數(shù)表

2 混凝土連續(xù)剛構(gòu)大橋預(yù)應(yīng)力智能張拉及真空壓漿施工技術(shù)

2.1 混凝土連續(xù)剛構(gòu)大橋預(yù)應(yīng)力管道安裝

混凝土連續(xù)剛構(gòu)大橋預(yù)應(yīng)力管道安裝，首先根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的縱向線性要求，用油漆做出標(biāo)記，然后在標(biāo)出位置上設(shè)置定位鋼筋，定位鋼筋直線段每隔100cm 設(shè)置一道，定位鋼筋在曲線段一般每隔50cm 設(shè)置一道，確保位置準(zhǔn)確。

2.2 混凝土連續(xù)剛構(gòu)大橋預(yù)應(yīng)力穿束

預(yù)應(yīng)力筋的切割宜用砂輪鋸切割。預(yù)應(yīng)力筋編束時(shí)，應(yīng)梳理順直，綁扎牢固，防止相互纏絞；束成后，要統(tǒng)一編號、掛牌，按類堆放整齊，以備使用。

2.3 混凝土連續(xù)剛構(gòu)大橋縱向預(yù)應(yīng)力

縱向預(yù)應(yīng)力鋼束要保證箱梁縱向橋軸線與設(shè)計(jì)一致，一般采取兩端同時(shí)應(yīng)力張拉，即相同編號的鋼束組必須采用單箱軸線兩側(cè)對稱、兩端同時(shí)張拉，張拉時(shí)兩端保持同步，鋼束先張拉頂板鋼絞線，然后張拉腹板鋼絞線，底板鋼絞線的張拉順序是先張拉長束后張拉短束。

鋼束鋼絞線張拉步驟：初始應(yīng)力（短束一般為10%，長束一般為20%）→張拉設(shè)計(jì)應(yīng)力（持荷10min，根據(jù)現(xiàn)場情況而定）→設(shè)計(jì)張拉力頂塞。

張拉設(shè)計(jì)力：

15-22鋼束：張拉控制力σcon=0.75×fpk×Ag×n×=4296.6KN。

15-22鋼束：張拉控制力σcon=0.72×fpk×Ag×n×=4095.27KN。

15-19鋼束：張拉控制力σcon=0.72×fpk×Ag×n×=3562.3KN。

2.4 混凝土連續(xù)剛構(gòu)大橋橫向預(yù)應(yīng)力

橫向預(yù)應(yīng)力筋采用公稱直徑為φs15.2mm的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，每束3 股，采用BM15-3 扁錨體系。設(shè)計(jì)張拉噸位531.3KN，張拉采用單端張拉，張拉端與錨固端交錯布置。

設(shè)計(jì)張拉力：15-3 鋼束：張拉控制力σcon=0.68×fpk×Ag×n×=531.3KN，單端張拉。

2.5 混凝土連續(xù)剛構(gòu)大橋豎向預(yù)應(yīng)力

全橋豎向及0#塊橫隔墻橫向預(yù)應(yīng)力采用直徑φ32 高強(qiáng)度930 級精軋螺紋鋼筋，設(shè)計(jì)控制力為672KN。由于0#塊豎向預(yù)應(yīng)力筋最大長度為11.74m，因運(yùn)輸條件限制，豎向預(yù)應(yīng)力筋需采用專用接長連接器進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋接長。

張拉程序：0→672KN(持荷5min）→測量伸長量并錨固。

豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋在第一次張拉完成后約20 天，采用扭力扳手進(jìn)行二次張拉，達(dá)到設(shè)計(jì)噸位后進(jìn)行錨固，只有經(jīng)過二次張拉后才能壓漿。張拉前及張拉時(shí)嚴(yán)禁水泥砂漿進(jìn)入預(yù)應(yīng)力管道。

橫豎向預(yù)應(yīng)力筋滯后縱向預(yù)應(yīng)力筋2 個(gè)節(jié)段后張拉，豎向預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)逐根張拉到位，嚴(yán)禁遺漏[1]。

2.6 混凝土連續(xù)剛構(gòu)大橋預(yù)應(yīng)力張拉機(jī)具準(zhǔn)備

2.6.1 鋼絞線張拉前，首先對千斤頂和油壓表進(jìn)行外委標(biāo)定，確保油壓表和千斤頂?shù)膹埨εc油壓的線性方程式準(zhǔn)確，并作為鋼絞線張拉控制的依據(jù)。

2.6.2 橫向預(yù)應(yīng)力張拉采用25t 液壓千斤頂進(jìn)行張拉，千斤頂進(jìn)場后檢驗(yàn)是否與油表為一套且需具有相應(yīng)資質(zhì)標(biāo)定單位的標(biāo)定證書才能投入使用。

2.6.3 豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉采用扭力扳手進(jìn)行張拉，扳手所需的扭矩大小應(yīng)在螺母下放置壓力環(huán)并根據(jù)設(shè)計(jì)張拉噸位進(jìn)行實(shí)測，經(jīng)換算后作為精軋螺紋鋼的張拉依據(jù)。

2.7 混凝土連續(xù)剛構(gòu)大橋預(yù)應(yīng)力智能張拉施工

2.7.1 混凝土連續(xù)剛構(gòu)大橋縱向預(yù)應(yīng)力張拉

2.7.1.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，選擇合適的預(yù)應(yīng)力筋形狀進(jìn)行布置，并根據(jù)布置形狀對預(yù)應(yīng)力筋的線性數(shù)據(jù)、預(yù)應(yīng)力筋的下料長度、預(yù)應(yīng)力張拉力、預(yù)應(yīng)力損失、預(yù)應(yīng)力張拉伸長值進(jìn)行計(jì)算；另外，還應(yīng)對臺座的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。

2.7.1.2 預(yù)應(yīng)力張拉采用雙控，即以張拉力控制為主，對鋼束的實(shí)際伸長量進(jìn)行校核，實(shí)測伸長值與理論伸長值的誤差不得超過設(shè)計(jì)和規(guī)范要求[2]。

圖1 預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.7.2 混凝土連續(xù)剛構(gòu)斜跨大橋橫向預(yù)應(yīng)力張拉

橫向預(yù)應(yīng)力張拉采用單端單根張拉工藝，張拉控制應(yīng)力取0.68fpk，張拉設(shè)備選用2 臺25t 液壓千斤頂，錨具采用BM15-3 型扁錨體系。錨固體系與張拉程序與縱向預(yù)應(yīng)力筋類似，此處不再贅述。

2.7.3 混凝土連續(xù)剛構(gòu)斜跨大橋預(yù)應(yīng)力封錨和壓漿

張拉完成后，盡快封錨和組織孔道壓漿施工；三向預(yù)應(yīng)力管道均采用大循環(huán)壓漿工藝；壓漿前先檢查鋼束有無滑錨現(xiàn)象，如有滑錨現(xiàn)象，及時(shí)處理[3]。

2.7.4 混凝土連續(xù)剛構(gòu)斜跨大橋預(yù)應(yīng)力封錨

壓漿后應(yīng)通過檢查孔檢查壓漿的密實(shí)情況，孔道壓漿完成后進(jìn)行封錨施工。封錨前，在預(yù)應(yīng)力張拉槽口加焊鋼筋網(wǎng)片，封錨砼應(yīng)與梁體砼標(biāo)號一致。封錨完成后，可用環(huán)氧樹脂在邊跨非連續(xù)端每片梁貼兩塊20×2×20cm 的減震塊，并對該梁體進(jìn)行位移等觀測，由測量人員實(shí)施并記錄數(shù)據(jù)。

2.7.5 混凝土連續(xù)剛構(gòu)斜跨大橋預(yù)應(yīng)力真空灌漿工藝施工技術(shù)

2.7.5.1 預(yù)應(yīng)力管道兩端必須密閉，管道連接牢固，不得脫管、破裂。輸漿管必須采用高強(qiáng)度橡膠管（抗壓強(qiáng)度不小于2MPa）。在管道最高點(diǎn)必須設(shè)置出漿孔，不能只在錨具兩端出漿。

2.7.5.2 漿體：初凝時(shí)間為6h；水灰比在0.3～0.33 之間；體積變化率不大于1%；攪和后的流動度為30～50s。

2.7.5.3 泌水性：小于水泥漿初始體積的2%；四次連續(xù)測試結(jié)果差值小于1%；拌和24h水泥漿的泌水應(yīng)能被吸收；7 天齡期強(qiáng)度大于42MPa；對鋼絞線無腐蝕作用[4]。

3 結(jié)語

本文通過貴州高原混凝土連續(xù)剛構(gòu)斜跨大橋預(yù)應(yīng)力智能張拉及真空壓漿施工技術(shù)的研究，應(yīng)用在同類型的特大橋建設(shè)領(lǐng)域，可以在減少壓漿材料的浪費(fèi)、加快施工進(jìn)度及提高壓漿質(zhì)量等方面取得良好效果及收益，為今后類似特大橋預(yù)應(yīng)力智能張拉和真空壓漿施工方面提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。