陡巖溝交通橋現澆箱梁預應力張拉技術

李高銳 （安徽水利開發有限公司，安徽 蚌埠233000）

1 工程概況

重慶市榮昌區瀨溪河（昌州-萬靈段）防洪及水環境治理工程瀨溪河陡巖溝交通橋箱梁橋跨布置分別為：3×20共一聯橋全長為60m。采用單箱梁結構，寬度為2.75m(人行道)+10.5m（車行道）+2.75m(人行道)=16m。箱梁采用單箱三室結構，其中箱梁頂板寬度16m，梁高1.2m，箱梁頂板厚度0.25m，底寬12m，底板厚度為0.2m，腹板厚度0.5m；為增強支點處抗剪能力，在支承處距實心段4m范圍內，腹板厚度均增加至0.8m。箱梁采用C50混凝土。箱梁采用后張法預應力施工，預應力鋼束均采用標準強度fpk=1860MPa的高強度、低松馳鋼絞線，張拉控制應力為0.72fpk，鋼束腹板每孔12×15.2共16孔，分成上下兩排每排8孔，預應力孔道灌漿采用箱梁同強度等級的砂漿。

2 工程特點

現澆箱梁腹板縱向鋼束為N1【12φS15.2】、N2【12φS15.2】、N3【12φS15.2】、N4【12φS15.2】，上下左右對稱張拉，鋼絞線標準強度為fpk=1860MPa：N1、N2、N3、N4束張拉控制力為1350MPa，鋼束張拉力為193.905kN；張拉順序N1→N2→N3→N4。張拉過程中以應力控制為主，伸長量進行復核。

3 施工前檢查

在張拉前要檢查箱梁混凝土強度（達到設計強度的90%且齡期不小于7d），尤其是最后澆筑的部位，確保符合設計圖紙要求，合格后方可進行預應力鋼束張拉作業。

4 施工工藝

4.1 鋼絞線下料、穿束

4.1.1 下料

下料長度詳見下表：

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4.1.2 穿束

穿束前將壓漿孔及錨墊板上的混凝土灰漿清理干凈。采用人工穿束，為防止鋼鉸線捅破波紋管同時減少鋼鉸線與孔道的磨擦，可在鋼絞線端頭用膠帶包裹進行穿束。鋼絞線編束時保證每根鋼絞線平行，每隔1～1.5m用20＃軟鋼絲綁扎一道，在每束兩端2m內保證綁扎間距不大于50cm。

4.2 預應力張拉

現澆預應力連續箱梁鋼束張拉時，兩端對稱、均勻張拉，采用張拉力與引伸量雙控。

4.2.1 張拉前的準備工作

現場有能正確指導操作和預應力施工經驗的技術操作人員；正確安裝錨具到位，混凝土強度達到設計強度的90%（且混凝土齡期不少于7d）；熟悉箱梁鋼束張拉順序。

4.2.2 安裝張拉機具

張拉機具安裝前，對外露的預應力筋進行除銹，承壓面清理，并保證波紋管邊緣及錨墊板后面的混凝土質量。

按圖紙確定的張拉順序，安裝工作錨，穿入工作錨相對應的孔中鋼絞線，隨后安裝上夾片、安裝限位板、工具錨、千斤頂等；

安裝錨板、夾片、限位板、工具錨、千斤頂。安裝前，應保持錨板上的錐形孔及夾片表面清潔，夾片安裝后間隙應相等，夾片后座應保證在同一個平面，應保證千斤頂、錨具、限位板與管道同軸。千斤頂安裝時，先搭設支撐架，管道兩端各安裝1個千斤頂，利用倒鏈將其懸掛到張拉位置，千斤頂中心應對準錨墊板孔中心；張拉前在梁端搭設鋼管支架，采用人工配合倒鏈的方法將千斤頂安裝到位，倒鏈掛在鋼管支撐架上。為便于卸工具錨，壁可涂抹潤滑劑于工具錨錐孔內，確保工具錨板上孔的排列位置與前端工作錨板的孔位一致，不許中心孔中出現預應力筋交叉。

錨具安裝后，確保48h內完成張拉施工。

張拉前，先檢驗機具安裝，合格后，再試張拉。試張拉后，若張拉伸長值正常，并無有害裂縫等現象出現，方可成批張拉。

4.2.3 張拉程序

0→初始應力（0.1σconσcon）→1.05σconσcon（持荷2min）錨固，σconσcon為錨下控制應力，σconσcon=1395MPa。

張拉時采用兩端對稱張拉的工藝，張拉順序為：N1→N2→N3→N4。

4.2.4 控制要點

沿著鋼絞線把夾片敲擊整齊,然后裝入限位板。其中先把夾片裝入錨板，再將短鋼管套在鋼絞線上，

安裝工具錨，夾緊鋼絞線（鋼絞線順直無扭結）。千斤頂安裝軸線控制時應與孔道中心對位。千斤頂緩慢進油到初始油壓，同時要注意及時撥正千斤頂，使千斤頂與錨具對中，確保三者同心。

張拉時用穿心式千斤頂在兩端同時張拉，在張拉的過程中兩端千斤頂的拉力和伸長量不能相差太大。

在整個張拉過程中，要認真檢查有無滑絲、斷絲現象。

錨固后夾片不得錯牙且平齊，劃線標記與錨圈、夾片與鋼絞線嚙合處，24h后專項檢查有無夾片跟進或鋼絞線內縮。確認無滑絲、斷絲現象即可割束（切斷處距夾片尾3～4cm）。鋼束切割主要采用砂輪切割法。隨后封錨頭并進行孔道壓漿和封錨處理。

4.2.5 張拉控制應力、設計引伸量

張拉控制應力、設計引伸量均按照設計圖紙要求，張拉控制應力為1395MPa。鋼絞線張拉力F=1395×139=193.905kN。

則各孔道鋼絞線束張拉力和設計引伸量為：

4.2.6 伸長量的量測

4.2.6.1 伸長量按下式計算：

△L=LMAX-L1+△L1

式中：△L—實測伸長值（兩側錨固端之間預應力筋對應的伸長值），mm；

L1—張拉至第一級時讀數，為初值，mm；

△L1—初始張拉力下的理論伸長值，mm；

LMAX—張拉至最后一級測值，mm。

4.2.6.2 伸長值量測

鋼束實際伸長值采用鋼絞線絕對伸長值的方法進行測量，張拉至初應力時，做好標記，總伸長量取值從初應力（10%F）到控制應力力（100%F）伸長量加上初應力理論伸長值。初應力理論伸長量按初應力（10%F）到控制應力力（35%F）伸長量取值。

4.3 孔道壓漿

預應力終張拉完成經驗收合格后，保留30mm預應力筋，將其與部分切除。應在48h內，進行管道真空輔助灌漿。孔道壓漿采用活塞式壓漿泵。

壓漿程序：封錨頭→壓漿設備安裝調試→拌制水泥漿→壓漿

壓漿程序：封錨頭→壓漿設備安裝調試→拌制水泥漿→壓漿

封錨頭：先將壓漿孔道外露的鋼絞線切割，外露鋼絞線長度不小于3cm，采用砂輪機切割。然后用無收縮水泥砂漿將錨具、鋼絞線抹嚴實以免冒漿而損失壓漿壓力。

4.4 壓漿

4.4.1 壓漿設備安裝調試

將壓漿設備安裝完成，連接處緊密，并進行試運，確保運行良好。

4.4.2 水泥漿

拌制水泥漿：水泥、外加劑過5mm篩網后倒入灰漿機拌制水泥漿。

4.4.3 壓漿

壓漿前，首先應將錨具周圍的鋼絲、鋼絞線間縫隙和孔洞填封，防止冒漿，并用水沖洗一遍管道，再用高壓風將管道內所有積水吹出，一切準備工作就緒后，方可進行壓漿，孔道壓漿時用0.5～0.6MPa的壓力，漿液一次連續注入，壓漿應達到孔道另一端飽滿和出漿，并應達到排氣孔排出與規定漿液稠度相同的水泥漿為止，然后將出漿口封閉，壓漿端的水泥漿壓力升至0.7MPa時最少維持2min。并及時填寫壓漿記錄。

壓漿后應及時檢查壓漿的密實度；壓漿時，每一工作班取不小于3組70.7mm×70.7mm×70.7mm的試件，標準養護28d，檢查其抗壓強度，作為評定水泥漿質量的依據。

4.5 后期工作

對需封錨的錨具，壓漿后應先將其周圍沖洗干凈并對梁端混凝土充分鑿毛，然后設置鋼筋網澆筑封錨混凝土。

5 結語

瀨溪河陡巖溝交通橋現已全面完工，張拉指標符合設計及規范要求，工程質量良好，社會與經濟效益明顯。