羊樂大橋連續剛構預應力智能張拉及真空壓漿施工技術研究

文/肖黔

1 工程概況

羊樂大橋位于貴州省德江縣楠桿鄉沙壩村，本橋采取分幅設計，共三聯，左幅起訖樁號為K19+576.2～K20+114(中心樁號為K19+967.5)，上構形式為8×30m 預應力混凝土（后張）先簡支后結構連續T 梁+（73+135+73）m預應力砼連續剛構；右幅起訖樁號為K19+556.2～K20+094（中心樁號為K19+947），上構形式為8×30m 預應力混凝土（后張）先簡支后結構連續T 梁+（73+135+73）m 預應力砼連續剛構，左右幅獨立設置，主跨結構上對稱，兩幅相距約15m。

表1 羊樂大橋梁段主要參數表

2 混凝土連續剛構大橋預應力智能張拉及真空壓漿施工技術

2.1 混凝土連續剛構大橋預應力管道安裝

混凝土連續剛構大橋預應力管道安裝，首先根據圖紙設計的縱向線性要求，用油漆做出標記，然后在標出位置上設置定位鋼筋，定位鋼筋直線段每隔100cm 設置一道，定位鋼筋在曲線段一般每隔50cm 設置一道，確保位置準確。

2.2 混凝土連續剛構大橋預應力穿束

預應力筋的切割宜用砂輪鋸切割。預應力筋編束時，應梳理順直，綁扎牢固，防止相互纏絞；束成后，要統一編號、掛牌，按類堆放整齊，以備使用。

2.3 混凝土連續剛構大橋縱向預應力

縱向預應力鋼束要保證箱梁縱向橋軸線與設計一致，一般采取兩端同時應力張拉，即相同編號的鋼束組必須采用單箱軸線兩側對稱、兩端同時張拉，張拉時兩端保持同步，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：初始應力（短束一般為10%，長束一般為20%）→張拉設計應力（持荷10min，根據現場情況而定）→設計張拉力頂塞。

張拉設計力：

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 混凝土連續剛構大橋橫向預應力

橫向預應力筋采用公稱直徑為φs15.2mm的預應力鋼絞線，每束3 股，采用BM15-3 扁錨體系。設計張拉噸位531.3KN，張拉采用單端張拉，張拉端與錨固端交錯布置。

設計張拉力：15-3 鋼束：張拉控制力σcon=0.68×fpk×Ag×n×=531.3KN，單端張拉。

2.5 混凝土連續剛構大橋豎向預應力

全橋豎向及0#塊橫隔墻橫向預應力采用直徑φ32 高強度930 級精軋螺紋鋼筋，設計控制力為672KN。由于0#塊豎向預應力筋最大長度為11.74m，因運輸條件限制，豎向預應力筋需采用專用接長連接器進行預應力筋接長。

張拉程序：0→672KN(持荷5min）→測量伸長量并錨固。

豎向預應力粗鋼筋在第一次張拉完成后約20 天，采用扭力扳手進行二次張拉，達到設計噸位后進行錨固，只有經過二次張拉后才能壓漿。張拉前及張拉時嚴禁水泥砂漿進入預應力管道。

橫豎向預應力筋滯后縱向預應力筋2 個節段后張拉，豎向預應力筋應逐根張拉到位，嚴禁遺漏[1]。

2.6 混凝土連續剛構大橋預應力張拉機具準備

2.6.1 鋼絞線張拉前，首先對千斤頂和油壓表進行外委標定，確保油壓表和千斤頂的張拉力與油壓的線性方程式準確，并作為鋼絞線張拉控制的依據。

2.6.2 橫向預應力張拉采用25t 液壓千斤頂進行張拉，千斤頂進場后檢驗是否與油表為一套且需具有相應資質標定單位的標定證書才能投入使用。

2.6.3 豎向預應力筋張拉采用扭力扳手進行張拉，扳手所需的扭矩大小應在螺母下放置壓力環并根據設計張拉噸位進行實測，經換算后作為精軋螺紋鋼的張拉依據。

2.7 混凝土連續剛構大橋預應力智能張拉施工

2.7.1 混凝土連續剛構大橋縱向預應力張拉

2.7.1.1 預應力鋼筋混凝土應根據工程實際情況，選擇合適的預應力筋形狀進行布置，并根據布置形狀對預應力筋的線性數據、預應力筋的下料長度、預應力張拉力、預應力損失、預應力張拉伸長值進行計算；另外，還應對臺座的強度、剛度和穩定性進行驗算。

2.7.1.2 預應力張拉采用雙控，即以張拉力控制為主，對鋼束的實際伸長量進行校核，實測伸長值與理論伸長值的誤差不得超過設計和規范要求[2]。

圖1 預應力智能張拉系統結構圖

2.7.2 混凝土連續剛構斜跨大橋橫向預應力張拉

橫向預應力張拉采用單端單根張拉工藝，張拉控制應力取0.68fpk，張拉設備選用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應力筋類似，此處不再贅述。

2.7.3 混凝土連續剛構斜跨大橋預應力封錨和壓漿

張拉完成后，盡快封錨和組織孔道壓漿施工；三向預應力管道均采用大循環壓漿工藝；壓漿前先檢查鋼束有無滑錨現象，如有滑錨現象，及時處理[3]。

2.7.4 混凝土連續剛構斜跨大橋預應力封錨

壓漿后應通過檢查孔檢查壓漿的密實情況，孔道壓漿完成后進行封錨施工。封錨前，在預應力張拉槽口加焊鋼筋網片，封錨砼應與梁體砼標號一致。封錨完成后，可用環氧樹脂在邊跨非連續端每片梁貼兩塊20×2×20cm 的減震塊，并對該梁體進行位移等觀測，由測量人員實施并記錄數據。

2.7.5 混凝土連續剛構斜跨大橋預應力真空灌漿工藝施工技術

2.7.5.1 預應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度橡膠管（抗壓強度不小于2MPa）。在管道最高點必須設置出漿孔，不能只在錨具兩端出漿。

2.7.5.2 漿體：初凝時間為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%；四次連續測試結果差值小于1%；拌和24h水泥漿的泌水應能被吸收；7 天齡期強度大于42MPa；對鋼絞線無腐蝕作用[4]。

3 結語

本文通過貴州高原混凝土連續剛構斜跨大橋預應力智能張拉及真空壓漿施工技術的研究，應用在同類型的特大橋建設領域，可以在減少壓漿材料的浪費、加快施工進度及提高壓漿質量等方面取得良好效果及收益，為今后類似特大橋預應力智能張拉和真空壓漿施工方面提供經驗和借鑒。