預(yù)應(yīng)力先張法施工技術(shù)在某橋梁工程中的應(yīng)用

何萍

（武漢公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司，湖北 武漢430051）

1.工程概況

某互通式立交橋的上部結(jié)構(gòu)，大部分是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板，其橋梁構(gòu)件是用張拉鋼絞線來施加預(yù)應(yīng)力的。預(yù)應(yīng)力張拉臺(tái)座對先張預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件生產(chǎn)的成敗，起著決定作用。由于張拉臺(tái)座的設(shè)計(jì)要與施工規(guī)模。工期、構(gòu)件型式張拉力等相適應(yīng)。根據(jù)要求需建立一個(gè)生產(chǎn)能力為468片預(yù)應(yīng)力空心板和78片普通空心板的預(yù)制場。本文就四拱梁墩式和槽式相結(jié)合的臺(tái)座設(shè)計(jì)及施工方面簡單地加以介紹。

2.工程設(shè)計(jì)方案

先張法預(yù)應(yīng)力梁(板)主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)周期短，適用于工期緊、數(shù)量多、工廠化生產(chǎn)。因其設(shè)施費(fèi)用一次性投資較多，為提高經(jīng)濟(jì)效益，降低成本，就必須最大限度地提高設(shè)備利用率，用較高的生產(chǎn)效率發(fā)揮設(shè)施的應(yīng)有作用。預(yù)制場的總體設(shè)計(jì)包括臺(tái)座型式、張拉與放張、移板方式、生產(chǎn)數(shù)量，應(yīng)綜合考慮如下因素:(1)生產(chǎn)數(shù)量和施工期限；(2)安全適用，經(jīng)濟(jì)合理化，質(zhì)量有可保證；(3)操作簡便、可控性好，周轉(zhuǎn)快、生產(chǎn)周期限短；(4)設(shè)施可靠、耐久性強(qiáng)、裝、拆模板方便；(5)預(yù)制場的地質(zhì)土質(zhì)為砂性土，不能深開挖；為滿足上述要求：采用了四橫梁墩、槽式的臺(tái)座進(jìn)行張拉、放張，龍門吊移板的總體設(shè)計(jì)方案。自行設(shè)計(jì)了長度為58.4m、寬度11.44m內(nèi)設(shè)4道3條的生產(chǎn)線，月生產(chǎn)為90片板的張拉臺(tái)座。

3.施工要點(diǎn)

3.1.千斤頂?shù)膽?yīng)用

3.1.1.千斤頂構(gòu)造

該千斤頂采用動(dòng)缸式結(jié)構(gòu)，具有連續(xù)遞進(jìn)、重復(fù)張拉的性能，張拉過程中，千斤頂活塞、支撐套構(gòu)成"不動(dòng)體"，而油缸體、穿心套、連接套及錨環(huán)構(gòu)成"運(yùn)動(dòng)體"，當(dāng)"運(yùn)動(dòng)體"相對"不動(dòng)體"向外移動(dòng)時(shí)，千斤頂自動(dòng)夾持預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉，達(dá)到所需預(yù)應(yīng)力值后，頂壓器推進(jìn)工作夾片進(jìn)行錨固；運(yùn)動(dòng)體復(fù)位，工具錨被開啟，完成張拉過程。其構(gòu)造及工作原理如圖（1）所示:

圖1 千斤頂結(jié)構(gòu)示意圖

3.1.2.儀具標(biāo)定數(shù)據(jù)表

張拉16m預(yù)應(yīng)力空心板鋼絞線油表控制讀數(shù)匯總表

3.1.3 主要機(jī)具設(shè)備見下表

?

3.2.預(yù)應(yīng)力張拉方法

3.2.1.鋼絞線下料

鋼絞線采用砂輪切割機(jī)切割。成捆的鋼絞線松開前先用短鋼管拼一架子將其夾住，以免鋼絞線驟然松開發(fā)生意外。由于預(yù)制臺(tái)座，每根鋼絞線的下料長度為：3×16m(每片板設(shè)計(jì)長度)+2×1.06m(底座凈距)+2.89m(固定端長度)+0.3m(張拉端連接器需要長度)=53.40m

3.2.2.鋼絞線張拉

先將鋼絞線從承力架的定位板中的各穿索孔中一一對應(yīng)穿好，并應(yīng)套好失效膠管穿索前應(yīng)先在底座上涂脫模劑，張拉順序?yàn)椋河芍虚g向兩側(cè)對稱張拉，由于使用低松弛鋼絞線，可使用如下張拉程序：0→初應(yīng)力→1.03δk(持荷2mm錨固)單根鋼絞線張拉的操作步驟如下：

(1)、鋼絞線穿入臺(tái)座兩端定位板中后，在兩端用圓錐形夾具固定，鋼絞線應(yīng)防止穿錯(cuò)孔；(2)、安裝千斤頂，將張拉端露出的鋼絞線穿進(jìn)千斤頂孔道并使千斤頂?shù)捻攭侯^頂緊夾具套筒，鋼絞線尾部用圓錐形夾具夾緊；(3)開動(dòng)油泵，張拉至初應(yīng)力，檢查保護(hù)層是否正確，如有偏差，調(diào)整定位板，如偏差在容許范圍內(nèi)則可在鋼絞線尾端刻畫標(biāo)記，作為測量延伸量的基點(diǎn)：(4)、開動(dòng)油泵，使千斤頂回油至初始位置，然后進(jìn)油張拉，反復(fù)幾次，直至張拉到控制應(yīng)力，關(guān)閉油泵，持荷2min。同時(shí)使頂壓活塞頂壓圓錐形的夾片。錨緊鋼絞線，并測量延伸量；(5)、計(jì)算出實(shí)際延伸量，實(shí)際延伸量為初始應(yīng)力至控制應(yīng)力測得的延伸量△L0=133.9×56.15)／(1.9×105)=0.040m 之和，即△L=△L0+△L4，將△L與理論延伸量△L=δkL／EP=(133.9×56.15)／(1.9×105)=0.396m 相比較，如其差值在6%以內(nèi)則可進(jìn)行下一步操作，如超過6%則應(yīng)查明原因；(6)頂錨完畢后，開動(dòng)油泵，使千斤頂回油;(7)松開尾部夾具，卸下千斤頂，開始張拉下一根鋼絞線.

3.2.3.鋼筋和模板的安裝待預(yù)應(yīng)力筋全部張拉靜置8小時(shí)后，檢查鋼絞線、錨固器具是否有異常，鋼絞線是否有超過規(guī)范容許的斷絲現(xiàn)象，如無異常，即可進(jìn)行普通鋼筋的安裝。鋼筋的安裝要求間距均勻，綁扎牢固，并應(yīng)特別注意一般不要在底模上進(jìn)行電焊和氧割操作，以免損傷鋼絞線后崩斷發(fā)生意外。安裝鋼筋時(shí)應(yīng)注意支座預(yù)埋件、橋面連續(xù)預(yù)埋件、人行道板預(yù)埋件及泄水孔預(yù)埋件的安裝。鋼筋安裝好后，即可安裝模板，模板安裝要求順直、牢固，不漏漿(有鋼絞線或鋼筋穿出的地方應(yīng)用海綿塞嚴(yán))，兩側(cè)模板用對拉桿拉緊，并用拉線拉在臺(tái)座縱梁上。另外，應(yīng)特別注意芯模要固定好，以防其左右移動(dòng)及上浮。

3.2.4.一條生產(chǎn)線上的三片空心板的鋼筋及模板都安裝好后，經(jīng)檢查合格后，即可進(jìn)行砼澆筑，澆筑順序，從一端向另一端順序進(jìn)行，并應(yīng)一次連續(xù)澆筑完。振搗時(shí)應(yīng)從兩側(cè)同時(shí)振搗，以防充氣膠囊左右移動(dòng)。并應(yīng)特別注意防止振搗棒碰撞預(yù)應(yīng)力筋或充氣膠囊，以防其變形，影響預(yù)應(yīng)力筋與砼間的粘結(jié)力和預(yù)應(yīng)力筋斷裂傷人或充氣膠囊出現(xiàn)穿孔漏氣現(xiàn)象。

3.2.5.拆模，砼養(yǎng)生，鑿毛砼終凝后，即可拆除模板，并開始養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)用濕麻袋覆蓋砼表面，此時(shí)，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行預(yù)制頂面的鑿毛。

3.3.預(yù)應(yīng)力筋放張

待砼達(dá)到設(shè)標(biāo)號(hào)的80%(32MPa)后，即可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的放張。采用"乙炔一氧氣"，同時(shí)防止燒壞鋼筋端部，放張方法從兩側(cè)向中間對稱進(jìn)行，放張應(yīng)均勻，分次完成。放張過程中，操作人員應(yīng)站在鋼絞線兩側(cè)，以免鋼絞線反彈傷人。所有預(yù)應(yīng)力筋放張后，外露的多余鋼絞線用切割機(jī)切割，切割端頭要采用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿做保護(hù)層。并拆除臺(tái)座兩端的夾具。

3.4.吊運(yùn)及堆碼，預(yù)應(yīng)力筋的放松完成后，利用桁車吊運(yùn)預(yù)制空心板至存梁場地進(jìn)行存梁。

3.5.吊運(yùn)構(gòu)件前應(yīng)仔細(xì)檢查桁車、鋼絲繩、卸甲等的安全性能，吊運(yùn)時(shí)，構(gòu)件上面及附近地面嚴(yán)禁站人。

4.預(yù)應(yīng)力張拉法的質(zhì)量及安全保證措施

?

4.1.嚴(yán)格按照質(zhì)量檢查體系進(jìn)行操作，每道工序完工后，須現(xiàn)場技術(shù)員自檢合格后，由質(zhì)檢科復(fù)檢，合格后再會(huì)同監(jiān)理工程師檢查，合格簽證后方可進(jìn)入下一道工序施工，做到層層把關(guān)，嚴(yán)控制質(zhì)量，把事故隱患消在萌芽狀態(tài)。

4.2.質(zhì)檢員應(yīng)深入施工現(xiàn)場，隨時(shí)掌握現(xiàn)場的施工質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題后，應(yīng)及時(shí)處理或向經(jīng)理部匯報(bào)。

4.3.試驗(yàn)室對各種原材料進(jìn)行抽檢，杜絕不合格材料和半成品進(jìn)入施工現(xiàn)場，聲格控制砼混合料的配比。

4.4.嚴(yán)格按照施工規(guī)范及有關(guān)操作規(guī)程的要求進(jìn)行操作。安全員要不定時(shí)到施工現(xiàn)場巡視檢查，以現(xiàn)安全隱患，及時(shí)采取有效的糾正措施。嚴(yán)格按各項(xiàng)操作規(guī)程操作，嚴(yán)禁違章操作。施工作業(yè)人員應(yīng)采取有效的勞動(dòng)保護(hù)措施。預(yù)應(yīng)力施工時(shí)，禁止無關(guān)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場。預(yù)制臺(tái)座兩端應(yīng)碼砂袋，以防張拉時(shí)鋼絞線斷裂或夾片破碎飛出傷人。張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，禁止人員進(jìn)入預(yù)制臺(tái)座和臺(tái)座兩端30米范圍內(nèi)。張拉過程中拆卸和安裝夾具及測量鋼絞線延伸量，應(yīng)觀察崩緊的鋼絞線、夾具等是否已穩(wěn)定。確認(rèn)無異常后，方可進(jìn)入張拉端場地進(jìn)行操作。

5.結(jié)語

在該工程施工中，采用該法取得了較好的效果，受各種實(shí)際情況的影響，也會(huì)有些局限性，所以讀者可取其精華，加以借鑒及指正。

[1]邵蓮芬.先張法折線形預(yù)應(yīng)力筋混凝土梁受力性能的數(shù)值分析[D].鄭州大學(xué)，2006年.

[2]劉榮林.先張法預(yù)應(yīng)力梁板的施工技術(shù)簡介[J].《今日科苑》.2009年第12期.