预应力混凝土桥面板施工技术

２０１０年第１８期　（总第１５３期）　中圈高新技术企业　Ｃｈｉｎａ　Ｈｉ－Ｔｅｃｈ　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　ＮＯ．１８．２０１０　（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．１５３）　预应力混凝土桥面板施工技术　张方坤　（沂沭河水利管理局江风口分洪闸管理局，山东郯城２７６１１１）　摘要：近年来，随着大跨度桥梁工程建设的蓬勃发展，预应力混凝土桥面板施工技术得到了广泛应用。预应力施工是　种应用较为广泛的技术。文章针对预应力桥面板施工的特点着重从预应力系统安装、张拉施工两方面阐述了预应　一力混凝土桥面板的施工技术。　关键词：预应力桥面板；混凝土；张拉施工；系统安装　中图分类号：Ｕ４４５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—２３７４（２０１０）１８－．－００３３—０２　张拉力可达几百吨，所以，后张法适用于大　近年来，随着大跨度桥梁工程建设的蓬勃发展，预应力混　座设备，生产灵活，凝土桥面板施工技术得到了广泛应用。预应力结构就是在结　型预应力混凝土构件制作。　构承受外荷载作用之前，预先采用人为的方法，在结构内部形　２．锚具固定在构件上，不仅在张拉过程中起作用，而且在　成一种预先的应力状态，使结构在使用阶段产生拉（压）应力　工作过程中也起作用，永远停留在构件上，成为构件的一部分。　的区域预先受到压（拉）应力，这种压（拉）应力可以抵消全部　３．预应力传递靠锚具。　或一部分在使用阶段由外荷载产生的拉（压）应力，从而达到　推迟裂缝出现、限制裂缝开展和提高结构刚度的目的。本文　结合江风口分洪闸扩建工程公路桥预应力混凝土桥面板施工　阐述其主要施工技术。　一三、预应力系统安装　（一）波纹管安装　金属波纹管的施工很关键，将直接影响到桥面板张拉质　量。施工时，波纹管严格按设计图纸位置和要求安装，先在底　模上放样定位，用大于普通波纹管直径３ｍｍ的短头连接，并　、工程概况　江风口分洪闸（以下简称江风口闸）位于山东郯城，邳苍　将接口处和波纹管与锚垫板接口处用薄型塑料胶带包裹严　分洪道的人口处，是分泄沂河超量洪水人邳苍分洪道的控制　密，以防止漏浆进入波纹管内。焊接支架时焊渣不得掉在波　性工程，工程于１９５５年建成后数次分洪，对保障沂河中下游　纹管上防止弄坏管道，锚垫板垂直管道中心线，并要以定位筋　防洪安全起了重大作用。　将波纹管固定牢固，曲线段加密，以免在混凝土浇筑过程中，　根据《公路桥涵设计通用规范》（ＪＤＧ　Ｄ６０—２００４）江风口　波纹管产生移位，影响钢束对混凝土的压力。　（二）锚垫板安装　闸公路桥汽车荷载为公路一Ⅱ级。扩建工程公路桥采用后张　法预应力钢柬张拉桥面板结构，共计２８块，其中边板８块，中　在固定端和张拉端分别安装对应型号和规格的锚垫板和　板２０块，尺寸为１２４０ｍｍ×８００ｒａｍ×１３７６０ｍｍ，每块板４孔道，　螺旋筋，并将锚垫板喇叭口底端和波纹管连接牢固，锚垫板要　每孔道３（４）根钢束。预应力钢束采用西　１５．２４ｒａｍ高强度　牢固地安装在模板上。要使垫板与孔道严格对中，并与孔道　低松弛预应力钢绞线，其标准强度Ｒ￣，＝１８６０ＭＰａ，整根钢绞线　端部垂直，不得错位。锚下螺旋筋及加强钢筋要严格按图纸　公称截面１４０ｍｍ２，控制应力盯Ｃｏｎ＝Ｏ．７５ｆｐ　ｋ＝１３９５ＭＰａ，所用锚　设置，喇叭口与波纹管道要连接平顺，密封。锚垫板上的压浆　具为ＹＭｌ５—３（４）锚具。　孔要妥善封堵，防止浇筑混凝土时漏浆堵孔。　（三）钢绞线安装　普通钢筋混凝土构件施工具有一定的共性，此处不做赘　述，本文仅从预应力桥面板施工的特殊角度进行阐述。　１．下料。钢绞线必须在平整、无水、清洁的场地下料，切　割宜采用无齿锯如砂轮切割机切断。钢绞线下料长度要通过　二、后张法施工的特点　计算确定，其长度为：设计长度＋工作长度，计算应考虑孔道　１．预应力筋直接在混凝土构件上张拉，不需要固定的台　曲线长，锚夹具长度，千斤顶长度及外露工作长度等因素。　参考文献　【１】张燕宾．变频调速应用实践【Ｍ】．北京：机械工业出　版社．２００２．　版社．１９８５．　【５】丁斗章．变频调速技术与系统应用【Ｍ】．北京：机械　工业出版社．２００５．　【２】艾默生网络能源工程维护技术——变频器专刊．　２ｏｏ３．　作者简介：刘旭东（１９７６一），男，甘肃白银人，供职于浙江　［３】三菱公司．三菱通用变频器应用实例手册．　［４］彦启森．空气调节用制冷技术【Ｍ】．中国建ｇＬ－Ｔ－￣出　佳力风能技术有限公司，研究方向：设备自动控制、节能控制。　一３３—　２．编束。编束时必须使钢绞线相互平行，不得交叉，从　张拉锚固后，用砂轮切割机切除多余的钢绞线（保证钢　中间向两端每隔１ｍ用铁丝绑紧，并给钢绞束编号，挂标签，　绞线外漏长度不小于３０ｒａｍ　ｏ孔道灌浆用水泥浆应具有较　记录好盘号及使用部位，切断前要严格检查钢绞线上是否有　大的流动性，较小的干缩性和泌水性，以方便灌注，以免泌　断点、麻坑等缺陷。　出的水积于孔道上部，蒸发后形成间隙影响质量。水泥浆　３．穿束。穿束前应检查管道是否畅通，如果出现堵塞孔　自调制至灌入孔道的时间，视气温情况而定，～般不宜超过　道现象，须采取措施疏通。钢绞线端头必须做成锥型并包裹，　３０～４５ｍｉｎ，水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。压　穿束时在管道内穿人一根引索，利用引索人工将钢丝引出。　浆用水泥标号不低于４２．５号的普通硅酸盐水泥，用专用搅拌　机调制水泥浆，严格控制水灰比不得小于０．４～０．４５，水泥浆调　制前水泥要过筛，保证压浆顺利，当排出的水泥浆基本达到调　预应力施工前，对预应力材　包括钢绞线、钢筋、锚具、　制稠度后，压浆机持压５ｒａｉｎ及时堵塞压浆孑Ｌ。　四、预应力张拉施工　波纹管等），设备（包括千斤顶、高压油泵及压力表等）委托有　压浆完成后，将封锚处预应力桥面板砼冲洗干净并凿毛，　相应资质的检查单位定期进行检验及校验，检验其是否合格。　焊接封锚钢筋，安装模板，现浇Ｃ４０混凝土。　钢绞线标准强度经计算，钢绞线单根张拉力为１９５．３ｋＮ，　每束３根编和４根编张拉力分别为５８５．９ｋＮ和７８１．２ｋＮ。　预应力筋理论伸长值△Ｌ＝ｐＬｒ／Ａ　ｘ　ＥＳ　式中：Ｐ——预应力筋的平均张拉力，取张拉端拉力与跨　中（二端张拉）或固定端（一端张拉）扣除孔道摩擦损失后的平　均值。　即：Ｐ＝ＰＪ【ｌ一（ＫＬＴ＋ｐ０）／２］　Ｉ　一预应力筋的实际长度；　Ａ厂预应力筋的截面面积；　Ｅ广预应力筋的实测弹性模量；　Ｐ广一张拉控制力，超张拉时按张拉力取值；　Ｋ一一孔道局部偏摆系数，按规范取值；　——预应力筋与孔道壁的摩擦系数，按规范取值；　Ｏ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角（以　弧度计算），对一端张拉０取曲线孔道的总转角，对两端张拉　０取曲线孔道的总转角的一半。　混凝土浇筑完毕后随机取三组与母体同条件养护的试件　检测混凝土强度，待混凝土强度达到设计强度的９０％以上方　可张拉。采用两端张拉法，在一孔钢绞线两端同时进行张拉　施工。张拉以应力控制为主，伸长值作为校验，实际伸长值与　理论伸长值误差不超过±６％，如伸长值误差超出范围应立即　停止张拉，查明原因并作出相应的处理后方可继续。　张拉施工中，控制应力变化主要有以下阶段：（１）　Ｏ一１０％盯Ｃｏｎ，持荷２分钟，测量并记录当前状态下千斤顶引　伸量ａ；（２）１０％～７５％仃Ｃｏｎ，持荷２分钟，测量并记录当前状　态下千斤顶引伸量ｂ；（３）７５％～１００％仃Ｃｏｎ，持荷２分钟，测　量并记录当前状态下千斤顶引伸量ｃ；（４）１００％～１０５％盯Ｃｏｎ，　持荷２分钟，测量并记录当前状态下千斤顶引伸量ｄ；（５）维　持１０５％盯Ｃｏｎ，５分钟后，将钢绞线束锚固，测量并记录当前　状态下千斤顶引伸量ｅ；钢绞线束的最终伸长量为ｅ—ａ。　五、压浆及封锚　张拉后，应立即将锚垫板、夹片周围用水泥浆锚固，待水　泥浆强度达ＩＯＭＰａ时，即可进行压浆操作。压浆应及时，以　张拉完毕不超过２４ｈ为宜，同一管道压浆作业要一次完成，不　得中断。　—－３４—・　六、注意事项　１．钢绞线为高强钢材，如局部受热后急剧冷却，将引起　该部位马氏体组织脆性变态，小于张拉力的荷载即可能造成　脆断，危险性很大，因此在现场加工和断料时应尽量避免烧割　和焊接，使预应力筋不受过高温度、焊接火烧或接地电流的影　响。　２．在进行张拉作业前，对千斤顶、油泵、压力表进行配套　标定，在张拉前应有专人检查油表所对应的千斤顶，并每隔一　段时间进行一次校验。有几套张拉设备时，对张拉设备进行　编组，不同组号的设备不得混合。　３．张拉施工时严禁非施工人员进入张拉施工区域，预应　力张拉施工严格遵守操作规程，施工人员要做好自我防护。　千斤顶后方不得站人，操作人员应在侧面工作，以防钢绞线断　裂夹片进出伤人。　七、结语　预应力混凝土构件与普通钢筋混凝土构件相比施工工序　繁多复杂，对材料强度及施工机具的性能要求较高，工程质量　的制约因素很多，要从每道工序的细微处着眼控制好质量与　安全。　参考文献　［１】预应力混凝土用钢绞线（ＧＢ／Ｔ５２２４－２００３）［Ｓ】．　［２］预应力混凝土用金属螺旋管（ＪＧ２２５－２００７）【ｓ１．　【３１预应力筋用锚具、夹具和连接暑善（ＧＢ／Ｔ１４３７０～２００７）　【Ｓ】．　【４］河海大学，等．水工钢筋混凝土结构学（第３版）［Ｍ】．　北京：中国水利水电出版社，１９９６．　【５】翟爱良，郑晓燕．钢筋混凝土结构计算与设计［Ｍ】．　北京：中国水利水电出版社，１９９９．　作者简介：张方坤（１９８４一），男，山东邹平人，沂沭河水利　管理局江风口分洪闸管理局助理工程师，研究方向：水利工程　运行与管理。