南水北調(diào)中線工程文昌路公路橋預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)

□趙凱選（河南水利建筑工程有限公司）

□李 慧（鄭州交通職業(yè)學(xué)院）

□李回力（河南水利建筑工程有限公司）

南水北調(diào)中線工程輝縣后段第七施工標(biāo)段由河南水利建筑工程有限工程承建，設(shè)計樁號為Ⅳ108+000～Ⅳ115+900，標(biāo)段長度7.90km，標(biāo)段內(nèi)共有公路橋7座，生產(chǎn)橋2座。

文昌路公路橋位于輝縣市區(qū)，該道路市區(qū)段現(xiàn)已建成，但未通至南水北調(diào)中線總干渠處，文昌路公路橋為輝縣市文昌路規(guī)劃路段與總干渠的交叉建筑物，橋位處總干渠設(shè)計樁號Ⅳ109+406.9，橋梁荷載等級為公路－Ⅰ級。

預(yù)應(yīng)力體系采用φs15.2高強度低松弛鋼絞線（標(biāo)準(zhǔn)強度1860MPa），錨具采用M15-4、M15-5系列，經(jīng)檢驗符合《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》（GB/T1430-2000）要求。

一、項目特點

預(yù)應(yīng)力孔道位置不準(zhǔn)，波紋管形成空間曲線，張拉時鋼束的摩阻力變大，當(dāng)張拉到設(shè)計噸位時，預(yù)應(yīng)力的實際伸長值偏小，千斤頂與壓力表等預(yù)應(yīng)力張拉機具未能按規(guī)定定期進行校驗，會造成張拉與伸長值不一致。

預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁張拉時，發(fā)生預(yù)應(yīng)力鋼絞線的斷絲和滑絲，使得箱梁的預(yù)應(yīng)力鋼束受力不均勻或使構(gòu)件不能達到所要求的預(yù)應(yīng)力度。

二、施工準(zhǔn)備情況

（一）人員準(zhǔn)備

現(xiàn)場管理人員：設(shè)現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)理1名，質(zhì)檢員2名，施工員3名，安全員1名。

現(xiàn)場施工人員：每孔道兩端各4人，油泵操作手4名，錨具安裝及千斤頂安裝和伸長量測量人員4名，兼職安全員1名。

（二）張拉場地和設(shè)備準(zhǔn)備

箱梁預(yù)制場設(shè)在1#營地內(nèi)，南北方向，北側(cè)為存梁區(qū)，中間為生產(chǎn)區(qū)，南側(cè)為鋼筋加工區(qū)。預(yù)制工作準(zhǔn)備到位，并投入生產(chǎn)。

張拉機具為1500kN千斤頂、YBZ2×1.5-63型油泵，壓漿機具為活塞式壓漿泵，經(jīng)過校核、標(biāo)定均滿足要求，投入灰漿攪拌機1臺。

（三）材料準(zhǔn)備

選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的鋼絞線，經(jīng)檢驗合格。鋼絞線在下料過程中，隨時檢查外觀，如發(fā)現(xiàn)鋼絞線局部有嚴(yán)重銹斑、起皮、裂縫、折彎、氣孔等情況禁止使用。下料在平整、干凈的場地上進行，用鋼、木承托，不能直接置于地面上，任何情況下，鋼絞線只用砂輪鋸切割。

首先進行鋼絞線下料，下料長度應(yīng)考慮千斤頂和錨環(huán)所占用的長度，下夠一束所需的根數(shù)后，應(yīng)立即編束，編束時應(yīng)用梳型板（或錨環(huán)）從一端向另一端梳理順直，同時用20號鐵絲每1～2m捆扎一道，鐵絲扣應(yīng)置于鋼絞線空隙里。鋼絞線穿束應(yīng)注意在孔道內(nèi)保持順直狀態(tài)，不能彎曲、交叉扭結(jié)。預(yù)留孔道應(yīng)用空壓機吹風(fēng)清孔，以確?？椎罆惩?，從而減少鋼絞線束與孔道間的摩阻力。制好的鋼絞線先檢查其綁扎是否牢固，有無絞絲現(xiàn)象，并核對各孔道的鋼絞線束長度是否符合規(guī)定要求，如果符合規(guī)定，將鋼絞線束穿入孔道，鋼絞線束在孔道兩頭伸出長度要大致相等。

應(yīng)力與應(yīng)變的計算，結(jié)合工程實際情況，其應(yīng)力、應(yīng)變應(yīng)分段計算，然后疊加。

三、施工工序及施工措施

（一）施工工序

穿束→安裝錨具→施加預(yù)應(yīng)力→施加控制應(yīng)力（持荷2min）→錨固

（二）施工措施

1.清除錨墊板上的水泥漿，先將鋼絞線穿入錨環(huán)，錨環(huán)與錨墊板上的中心對齊。

2.將夾片放入錨環(huán)，夾片放好后用手錘輕敲，使夾片進入錨環(huán)內(nèi)，并保證3片夾片的頂面平齊；在千斤頂就位后，調(diào)整千斤頂?shù)奈恢?，使管道、錨環(huán)，千斤頂處在一條軸線上。

3.工具錨具、夾片安裝對中，界面平整無雜物、油污。

4.張拉順序：預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉時，為防止發(fā)生由于構(gòu)件截面受過大的偏心壓力導(dǎo)致梁體出現(xiàn)較大的側(cè)彎現(xiàn)象，在分批張拉時，后張拉的一批預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土所產(chǎn)生的彈性壓縮會使先張拉鋼絞線的預(yù)應(yīng)力值降低。由于這2種原因，需排列鋼絞線束的張拉順序和計算控制應(yīng)力，設(shè)計圖中所給出的張拉順序和張拉控制應(yīng)力已經(jīng)將這兩種情況考慮進去，所以施工就按圖紙施工（張拉順序為 N1、N3、N2、N4；左右對稱分階段張拉），采用兩端對稱張拉。

5.張拉程序：即0→初應(yīng)力（15%σcon）→100σcon%（持荷2min錨固）。

6.初始張拉：兩端同時張拉至初應(yīng)力（15%σcon），在千斤頂上劃好標(biāo)記，作為測量鋼絞線伸長量的基點。

7.施加張拉力，人員根據(jù)分工部位就位后開始施加張拉力。根據(jù)規(guī)范要求，張拉過程需要增加一個30%σcon的級別，測量伸長量，作為鋼絞線在初應(yīng)力伸長，然后逐漸加荷使張拉應(yīng)力接近控制應(yīng)力時，兩端同時張拉至控制應(yīng)力，加載后應(yīng)測量伸長量并用對講機與另一端聯(lián)系，互報油壓表的讀數(shù)作為核算孔道摩阻率的依據(jù)。

8.持荷：在兩端同時張拉至控制應(yīng)力后，持荷2min，使預(yù)應(yīng)力鋼絞線在錨固前便完成部分徐舒，以減少鋼絞線錨固后的應(yīng)力損失。

9.校核伸長量：規(guī)定1.06ΔL計〉ΔLS實〉0.94ΔL計為合格，否則，分析原因并予以調(diào)整。

10.一端首先補足張拉至控制應(yīng)力后，測量鋼絲伸長量并作好記錄，然后回油，使夾片回縮，完成自錨，再測量鋼絞線回縮量，在測得鋼絞線伸長量后，千斤頂回油至初應(yīng)力，再測鋼絞線伸長量，然后算出鋼絞線內(nèi)縮量，最后千斤頂回油至零，另一端同樣補足張拉并頂錨。

11.認真做好預(yù)應(yīng)力張拉記錄及報告。

（三）孔道壓漿

1.孔道壓漿的主要目的是使水泥漿凝結(jié)后預(yù)應(yīng)力鋼絞線與混凝土成為一共同受力整體，也防止預(yù)應(yīng)力鋼絞線銹蝕和松弛。梁體張拉后盡快壓漿（不超過7d）。

2.孔道壓漿工藝流程：沖洗孔道→灌漿→補漿。

3.壓漿工作。用水洗液沖洗孔道油污，用清水二次沖洗，用壓縮空氣將孔道內(nèi)所有積水吹出，對孔道暢通做出判定合格后可進行壓漿施工。

4.制漿。按報批壓漿配合比進行配制，先加水，后加水泥和外加劑，水泥漿應(yīng)連續(xù)攪拌直至壓入孔道為止。拌漿量應(yīng)滿足一次壓漿孔道需要，水泥漿自拌制至壓入孔道的延續(xù)時間，根據(jù)氣溫情況而定，一般在30～45min。

5.灌漿。將配制好的水泥漿以0.5～0.8MPa的壓力直接從一端壓入，另一端排出的水泥漿的稠度與進漿端的稠度一致時，關(guān)閉排氣口，持壓（0.5MPa以上）2min。

根據(jù)壓漿具體情況和漿體泌水情況采用從排氣口壓入，進氣口排出的方法進行補漿，直至進、排兩端漿液稠度相同為止。

6.制作試塊。每批灌漿施工應(yīng)制作3組70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試件，測其標(biāo)養(yǎng)28d抗壓強度。

7.壓漿注意事項：一是水泥漿自伴制至壓入孔道的延續(xù)時間，視氣溫情況而定，一般在30～45min范圍內(nèi)。當(dāng)氣溫〉35°C時，壓漿宜在夜間進行；二是壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進行，不得中斷；三是2次壓漿的間隔時間宜為5～30min；四是壓漿過程中及壓漿后48h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)采用保溫措施（不擾動，注意保溫）；五是壓漿后應(yīng)現(xiàn)將封錨范圍沖洗干凈；六是后張預(yù)制構(gòu)件在孔道未壓漿前不得移動、安裝；七是認真填寫孔道壓漿記錄。

四、施工過程中的安全措施

一是嚴(yán)格遵守《公路施工安全技術(shù)規(guī)范》及《建筑工程施工規(guī)程》的規(guī)定；二是預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料時防止絞線彈出傷人，采用絞線約束架放線；三是采用砂輪切割機切割時，在鋼絞線切口兩側(cè)采用鐵絲綁扎牢固，沿砂輪旋轉(zhuǎn)方向嚴(yán)禁站人和過人；四是張拉時嚴(yán)禁與施工無關(guān)的人員入內(nèi)，張拉區(qū)域設(shè)置安全護欄及安全警示標(biāo)志；五是仔細檢查所安裝的夾片、錨具有無損傷，仔細檢查油管及接點是否完好，張拉操作人員佩戴防護眼鏡；六是確定張拉聯(lián)絡(luò)信號，確保張拉同步進行；七是張拉時千斤頂后方及45°范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人，以防預(yù)應(yīng)力筋拉斷彈出傷人；八是張拉過程中聽到異常聲響，要立即停止，查明原因；九是壓漿時應(yīng)戴防護眼鏡，以免灰漿噴出時射傷眼睛。

五、結(jié)束語

南水北調(diào)是一項功在當(dāng)代利在千秋的偉業(yè)，總干渠不可避免地要和很多原有交通道路交叉，需要修筑橋梁工程，這些橋梁往往采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力的張拉是很關(guān)鍵的一步，文章對張拉施工進行了詳細的描述，對現(xiàn)場施工具有一定的指導(dǎo)意義。

[1]孔慶丹，倪斌.現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工質(zhì)量問題及處理措施[J].科技信息，2010（17）.