悬灌连续箱梁三向预应力施工技术

悬灌连续裕栗三伺预应力施工技术　■李腾飞　１．工程概况　张涿高速公路ＬＪ—Ｓ７标段位于张家口和保定两市交界　的涞水县，全长３．７５公里。设计主要以桥隧为主，两座桥　梁，其中下庄大桥为高架桥，上部结构为Ｔ梁；拒马河２　号特大桥主桥为跨度９５ｍ的预应力砼箱型连续刚构。拒马　河２号大桥西邻野三坡风景区，桥梁上跨拒马河，桥位地形　呈Ｕ型山谷，主河槽水面宽２５至４０米，路线与主河道交　角１　３０度，上部结构断面形式采用预应力混凝土变截面箱　梁，下部结构桥墩采用双薄壁墩，基础为桩基础，桥台采用　ｕ台扩大基础。上部结构为跨径５５＋４　Ｘ　９６＋５５预应力混凝　土变截面连续箱梁，双幅全长９５３延米。　２．预应力施工技术　２．１波纹管的制作和安装　２．１．１纵向预应力管道按设计采用塑料波纹管。管道之　间的连接以及管道与喇叭管的连接应确保其密　性。　２．１．２管道轴线应与垫板垂直，所有管道沿长度方向每　ｂ．冷拉钢筋的安置。在混凝土灌注之前，将经过冷拉时　效处理后的螺纹钢筋装入金属波纹管内，下端丝扣上拧进一　个锥形母，打完混凝土后即自行锚固于梁体内，上端先安置　点焊有弹簧筋的锚垫板，然后在锚垫板上加放一个垫圈，再　在上端丝扣上拧进一个六边形螺母，使锚垫紧贴钢管。螺母　下侧面开有一小方口，以作压浆时排气出口。　ｃ．竖向张拉程序：０一初应力一口ｋ一持荷２分钟一ｏ　ｋ　锚固。　２．２．３横向预应力施工。横向预应力筋采用左右侧间隔　锚固、左右侧间隔张拉。张拉程序同纵向。　２．３张拉应力及１申长量的计算　该连续梁预应力钢绞线，有４束一根，７束一根，１５　束一根，１　７束一根，钢绞线的张拉采用后张法张拉。根据　钢绞线的力学特性和物理性质，已知：钢绞线的设计抗拉强　度：０＝Ｉ８６０ＭＰａ，单根钢绞线的截面积：ＡＰ＝Ｉ４０ｍｍ　，所　有钢绞线经材料测定均为低松弛钢筋，采用张拉程序：Ｏ一　初应力（０．１５　０　ｋ）一０　ｋ一持荷２分钟一ｏ　ｋ锚固。　２．３．１张拉力计算　５Ｏ一１　００ｃｍ设置井字形定位钢筋并点焊在主筋上，不允许　铁丝定位。确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。　２．１．３管道位置的允许偏差梁长方向不大于４－３ｃｍ，梁　预应力张拉分为三个阶段即：初应力（１５％Ｆ）一　１００％Ｆ，计算同时张拉７束（脸７）一根钢绞线时的张拉力　时，张拉控制应力为Ｏ　ｋ＝ｌ２３０ＭＰａ，最终张拉力为：Ｆ＝Ｏ　ｋ　×Ａｐ×Ｎ＝Ｉ　２０５．４ｋＮ，其中张拉力取值计算如下：初应力为　１５％０　ｋ时的张拉控制力为：Ｆ１＝１５％Ｆ＝Ｉ８０．８１　ｋＮ；张拉　应力是１００％Ｏ　ｋ时的张拉力为：Ｆ１＝１００％Ｆ＝１２０５．４ｋＮ。　２．３．２伸长量计算　高方向不大于±１　ｃｍ。所有纵向管道必须设置内衬管时才允　许浇筑混凝土。每一梁段浇筑后因立即检查有无漏浆和堵　管。在穿钢绞线前应用高压水　中洗和检查管道。　２．１．４波纹管要求表面光洁无污物、无孔洞。安装波纹　管时用铁丝将管体与井字型定位钢筋捆绑在一起，并与主筋　点焊连接，每０．５～１　ｍ设一道定位钢筋，施工中避免反复　弯曲，防止管壁开裂，波纹管接头处内套管要旋紧，有２０ｃｍ　钢绞线理论伸长量计算：　长的接头，并用二层胶布将接口处缠５ｃｍ宽。　２．１．５波纹管安装完成后要进行一次检查，确认数量、　位置、布置形式符合设计要求后，方可浇筑混凝土。　２．２悬灌梁预应力钢筋的施工　：　（　二　：　Ｅ　ｓ、ｋ１七ｐ８　式中：　一申长量（ｍｍ）；　２．２＿１纵向预应力筋的张拉。混凝土强度必须达到设计　张拉控制应力（ＭＰａ）；　强度的８５％Ｂｔ，按设计规定的张拉孔号Ｊｔｌ页序由两端画肘对　称张拉，张拉顺页序为：先腹板后顶板，先下部后上部，先中　间后两边。　，一受力钢绞线长度（ｍｍ）；　—钢绞线　ｌ生模量为１．９３　Ｘ　１　０５Ｎ／ｍｍ２；　２．２．２竖向预应力施工　竖向预应力钢筋采用一端直接锚固，一端张拉施工。　ａ．冷拉时效处理。根据规定要求，粗钢筋须进行冷拉后，　才能使冷拉控制应力达到设计要求强度，精扎螺纹粗钢在出　ｋ一管道偏差系数；　一管道摩阻系数；　—从起点到计算截面的切线夹角（ｒａｄ），直线段为０　厂时就应做好冷拉处理，加温法可采用电热法。　Ａ—钢绞线截面面积（ｍｍ　）。　张拉竖向精轧螺纹钢时，由于管道竖向垂直，摩阻力很　小，对张拉伸长量影响不大，可以直接采用下面公式计算：　：里　Ｅ　ｓＡ　２．３．３实际伸长量△　计算　预应力筋的实测伸长值是按照丽端同时超张拉程序分　阶段测量后计算得到的。即在张拉预应力筋时，调整到初应　力ｏ　０＝１　５％ｏ　ｋ。此时，量取缸体的初始伸。长值Ｌ１和夹　片外露长度　；初应力以下的推算长度，可采用相邻等级　的伸长值。当张拉到控制应力１　０５％ｏ　ｋ时，量取缸体的伸　长量Ｌｋ和夹片处露长度　，则预应力筋张拉的实际伸长值　为：　＝［（Ｌｋ一　）一（Ｌ１一　）］　２．３．４伸长值校核与判断　采用应力控制方法张拉预应力筋时，应以伸长值进行校　核，实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求；若设　计无明确规定，则实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在　６％内，即：　ｌ　一△　帝Ｊ　６％　或：（１—６％）△　理　△　（１＋６％）△　理　如果校核不满足上式，应暂停张拉，待查明原因采取措　施后，方可继续张拉。若符合上述校核要求，则表明采用应　力控制方法张拉预应力筋时，应力控制是准确可靠的。　２．４张拉的工艺　２．４．１钢绞线张拉工艺　张拉操作流程为：安工作锚、限位板一装千斤顶一装工　具锚一张拉一静停一回油一取顶。　装顶时，应先装入限位板，同时先使油缸活塞伸出３～　５ｃｍ，用手拉葫　哿千斤顶吊至张拉束高度位置，将钢绞线　穿入千斤顶。然后将千斤顶前推使其与工作锚及限位板密　贴。安装千斤顶及千斤顶的工具锚板，将有塑料布或粘胶带　的工具夹片装进工具锚，并用钢管沿钢绞线击紧工具夹片。　钢铰线应在工作与工具锚间顺直无扭结。检查钢绞线露出工　具夹片外长度是否大于３Ｏｍｍ，如小于３０ｍｍ，应重新调　整钢绞线外露长度、重新装顶。顶就位后，两端油泵操作人　员在专人统一指挥下，缓缓进油少许，两端同步操作，使工　作锚与支承板喇叭口、限位板与工作锚、千斤顶与限位板端　面吻合，并调整使喇叭口、工作锚、限位板、千斤顶、工具　锚的中线保持一致。若未对中，用榔头轻击锚板，使工作锚　与支承板对中孔周边间隙均匀。当千斤顶开始上翘时，立即　放松千斤顶吊索；束根数与相应的锚具配套，带好夹片，将　钢绞线从千斤顶中心穿过。张拉时当钢绞线的初应力达　０．１　５　６　ｋ时停止供油。检查夹片情况完好后，一画线作标记。　向千斤顶油缸充油并对钢绞线进行张拉。张拉值的大小以油　压的读数为主，以预应力钢绞线的伸长值加以校核，实际张　拉伸长值与理论伸长值应控制在６％的范围内，每端锚具回　缩量应控制在６ｍｍ以内，有顶压时夹片回缩值不大于　４ｍｍ。外露长度不小于５ｍｍ；压达到张拉吨位后关闭主油　缸油路，并保持５ｍｉｎ，测量钢绞线伸长量，加以校核。保　持５ｍｉｎ以后，若油压稍有下降，补油到设计吨位的油压值，　千斤顶回油，夹片自动锁定则该束张拉结束，及时作好记录。　２．４．２螺纹钢张拉工艺　２．５悬灌梁预应力管道压浆张拉结束经检查合格，要尽　快进行压浆。　２．５．１灰浆的调制及技术要求　水泥浆使用的水泥及标号必须与梁体用水泥相同，强度　不低于４０ＭＰａ；Ｒ３＞２０ＭＰａ；Ｒ２８＞４０ＭＰａ。水灰比Ｏ．３３　－０．３５，不得大于Ｏ．４，气温较高时，不得超过０．４５，并掺　用０．８％ＦＤＮ早强剂。水泥浆稠度控制在１４—１８ｓ之间。水　泥浆泌水率最大不超过３％，现场取样５００ｃｍ。，３小时后　泌水率不超过２％。拌浆采用连续生产的方式进行，每次生　产的水泥浆应在２０分钟内用完。贮浆内的灰浆必须不间断　的低速搅拌。　２．５．２压浆工艺　每个管道的压浆必须连续完成，不能中途停机，否则易　造成孔道堵塞。压浆在张拉完毕切割钢绞线余头后随即进　行，一般不超过２４小时。　压浆前用Ｏ．４～５Ｍｐａ的高压水冲洗孔道１０—１　５分钟，　以除净钢索表面之中性皂液，同时检查是否有串孔现象。压　浆采取从一端压注的方法，待出浆口流出浓浆；关闭出浆口　阀门；出浆口封闭后，进浆口阀门必须待压力上升至０．６～　０．７Ｍ　Ｐａ并持续２分钟，且无漏水、漏浆时关闭。水泥浆终　凝后，方可卸拔压浆阀门。　压浆中途发生故障不能连续一次灌满时，应立即用压力　水将管道冲洗干净，研究处理后再压。压浆后水泥浆试件在　同等条件下养护，其强度达１　５Ｍ　Ｐａ后方允许移动挂篮。日　最高气温高于３５℃的盛夏，宜在夜间从事压浆作业。　３．结束语　本文详细阐述了三向预应力施工工艺的流程和应注意　的问题，但施工时应根据桥梁的实际情况，确定正确的施工　方案，桥梁工程技术人员在施工过程中应不断总结，使施工　工艺趋于完善，保证桥梁施工质量。　（作者单位：中铁十七局集团第三工程有限公司）