橋梁預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)及預(yù)應(yīng)力管理

摘要：預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)作為橋梁工程中的關(guān)鍵部分，其質(zhì)量控制的好壞直接關(guān)系著橋梁工程使用安全及壽命，因此，橋梁預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)及預(yù)應(yīng)力管理是橋梁工程的重中之重，文章結(jié)合工程案例從預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的材料要求，安裝、張拉、注漿等方面對(duì)橋梁預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)及管理進(jìn)行論述，從而為橋梁預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)施工及管理起到一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：預(yù)力系統(tǒng)；材料質(zhì)量要求；安裝；張拉；注漿；預(yù)力管理

中圖分類號(hào)：U445.57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）26-0147-02

當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求便可開始施拉預(yù)力，本工程采用后拉法進(jìn)行預(yù)力施拉，并根據(jù)預(yù)力計(jì)算結(jié)果施加預(yù)力，施預(yù)力是由千斤頂加壓施拉，并以計(jì)算求得的伸長(zhǎng)量檢驗(yàn)，計(jì)算所得的伸長(zhǎng)量，是根據(jù)材料性質(zhì)與預(yù)力量計(jì)算而得，部分材料數(shù)值可經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)加以驗(yàn)證。

1 預(yù)力系統(tǒng)及材料質(zhì)量要求

預(yù)力系統(tǒng)，材料質(zhì)量及試驗(yàn)要求如下：

①端錨及續(xù)接器。材料進(jìn)場(chǎng)，并附有一切證明書，載有詳細(xì)材料性質(zhì)資料，材料送至工地時(shí)將每一批材料抽樣送驗(yàn)，以測(cè)試其組合拉力。

②預(yù)力鋼腱。鋼腱系采用19股12.7 mm∮、19股15.2 mm∮、22股15.2 mm∮及27股15.2 mm∮高拉力低松弛預(yù)力鋼腱，在產(chǎn)品送至工地時(shí)依據(jù)合同相關(guān)規(guī)定進(jìn)行抽樣試驗(yàn)。

③預(yù)力套管。套管系采用金屬旋楞套管，每根長(zhǎng)約6m，套管的檢驗(yàn)在工廠完成一批后，送達(dá)工地進(jìn)行隨機(jī)抽樣試驗(yàn)。

④施預(yù)力前完成各項(xiàng)試驗(yàn)。千斤頂校正；端錨組合拉力試驗(yàn)；鋼腱的破壞強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、低松弛試驗(yàn)；套管抗壓及漏漿試驗(yàn)。

2 預(yù)力系統(tǒng)安裝作業(yè)

2.1 錨座及套管安裝作業(yè)

①防爆（補(bǔ)強(qiáng)）鋼筋及鋼鍵的支撐鋼筋裁切制作。

②計(jì)算每個(gè)端錨水平及垂直角度及高度，以確保制作的封頭模板能正確訂出端錨位置及角度。

③封頭模板安裝定位后，將錨座及防爆鋼筋安裝于封頭模板上。

④在鋼筋作業(yè)完成后按預(yù)力施工圖數(shù)據(jù)放樣，并以預(yù)先裁好的支撐鋼筋至少每隔一公尺固定在鋼筋上。

⑤安置空套管，并以鐵絲固定在支撐鋼筋上。套管續(xù)接作業(yè)需確實(shí)，以防止混凝土澆置時(shí)滲入套管內(nèi)而影響預(yù)力質(zhì)量。

⑥在所有鋼鍵套管的端錨處及最高點(diǎn)，預(yù)埋灌漿用的透氣管。

⑦調(diào)整水平及垂直的位置，并作線形最后的固定（以平順為要）。

⑧套管固定后以卷?yè)P(yáng)機(jī)或穿線機(jī)將鋼絞線先行穿入，并將鋼絞線外露的部份作適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)以防施工中不慎損壞鋼絞線，影響施預(yù)力作業(yè)。

⑨待檢查核準(zhǔn)后，開始澆置混凝土。

2.2 穿線及續(xù)接器安裝作業(yè)

①穿線作業(yè)采用單根或整束鋼絞線在箱型梁混凝土澆置前先行完成穿線方式施作，現(xiàn)分述如下：其一，單根穿線。拆除端模及端錨凹槽；將鋼絞線置入解線器內(nèi)并搬運(yùn)至適當(dāng)位置；搬運(yùn)穿線機(jī)至穿線位置和解線器間；在穿線口安置導(dǎo)槽；設(shè)定裁線長(zhǎng)度，一般為設(shè)計(jì)長(zhǎng)+拉線端預(yù)留長(zhǎng)100cm+固定端預(yù)留長(zhǎng)50cm；從解線器抽出鋼絞線穿過(guò)穿線機(jī)引至導(dǎo)槽；絞線頭安裝穿線頭；接電啟動(dòng)穿線機(jī)穿線；裁線。其二，整束穿線。將一細(xì)長(zhǎng)鐵絲穿過(guò)套管再將鋼絞線按設(shè)計(jì)數(shù)量利用拖線網(wǎng)扎緊鋼絞線前端，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉整束鋼腱穿入套管，并增加足夠長(zhǎng)度的握線段；在穿線完成后因非立即施預(yù)力，需將預(yù)留的握線段確實(shí)包好，以防止生銹或受塵埃、油品等雜物污染；將絞索端部修齊并安裝錨頭，錨頭安裝時(shí)注意承壓鈑是否有水泥附著，如有則于清除干凈后方可放置錨頭；施預(yù)力前將錨碇夾片塞入錨孔內(nèi)。

②續(xù)接器安裝作業(yè)。在套管安裝前先裁取適當(dāng)長(zhǎng)度的鋼腱，一端先裝上錨頭并以錨碇機(jī)先行錨碇；安裝套管，并在不施預(yù)力端安裝承壓鈑及在另一端安裝固定式續(xù)接器及預(yù)留套管，以便施完預(yù)力后下一節(jié)塊續(xù)接；下一跨支撐架組裝后在穿線前裁取適當(dāng)長(zhǎng)度的鋼腱，一端以固定式續(xù)接器錨錠后穿線以連接上一節(jié)塊的固定式續(xù)接器，另一端安裝在施預(yù)力端，而上一節(jié)塊所預(yù)留的鋼腱則以可動(dòng)式續(xù)接器錨碇后再續(xù)接本節(jié)塊的鋼腱并將其安裝于施預(yù)力端，以便本節(jié)塊施預(yù)力；重復(fù)上述步驟直到施作完成。

3 預(yù)力施拉作業(yè)

3.1 施拉預(yù)力前注意事項(xiàng)

①當(dāng)混凝土試體強(qiáng)度達(dá)到施預(yù)力要求時(shí)方可施加預(yù)力。

②施預(yù)力前檢附千斤頂校正報(bào)告，校正方式為將千斤頂直接送至政府或校驗(yàn)單位，也可用荷重計(jì)校驗(yàn)千斤頂。

③依據(jù)校驗(yàn)資料計(jì)算每束鋼腱施拉預(yù)力時(shí)的油壓表讀數(shù)。

④以最恰當(dāng)?shù)慕嵌劝惭b千斤頂并與錨座緊密接合。

⑤備妥施預(yù)力記錄表，并先標(biāo)明油壓機(jī)、拉線機(jī)編號(hào)及預(yù)力鋼腱束號(hào)，預(yù)定伸長(zhǎng)量、施拉力及換算油壓表讀數(shù)等。

3.2 施拉預(yù)力中注意事項(xiàng)

①操作千斤頂施加預(yù)力計(jì)算書所訂的預(yù)力量，并詳實(shí)記錄伸長(zhǎng)量的變化，若施預(yù)力過(guò)程中有異?，F(xiàn)象，如發(fā)生爆裂聲、混凝土剝落、油壓表指針大幅跳動(dòng)、伸長(zhǎng)量過(guò)小或過(guò)大時(shí)，將立即解除拉力并停機(jī)，并依異?，F(xiàn)象處理方法找出問(wèn)題后作適當(dāng)處理。

②詳實(shí)記錄預(yù)力施拉各項(xiàng)數(shù)值，伸長(zhǎng)量允許誤差為±5%以內(nèi)。

③施拉預(yù)力步驟如下：安裝錨頭及夾片，夾片用鐵管敲緊；安裝塞孔鈑及導(dǎo)線鈑；安裝千斤頂；將油壓泵浦(Pump)上的油管裝接于千斤頂上；開始施拉預(yù)力至100 kg/cm2的起始施拉讀數(shù)后，在鋼鍵上丈量一適當(dāng)尺寸做記號(hào)，以作為鋼鍵實(shí)際伸長(zhǎng)量測(cè)量基準(zhǔn)線；繼續(xù)施拉預(yù)力，在施拉預(yù)力過(guò)程中須每間隔100 kg/cm2力量量測(cè)伸長(zhǎng)量；施拉預(yù)力完畢，計(jì)算總伸長(zhǎng)量（扣除千斤頂握線長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)量再加上預(yù)力0～100 kg/cm2的伸長(zhǎng)量），經(jīng)審核后開始進(jìn)行塞孔作業(yè)；塞孔完畢后開始解壓，解壓后量測(cè)滑動(dòng)量，如現(xiàn)場(chǎng)測(cè)值異常則將以隨后鋼鍵施拉的預(yù)力調(diào)整；詳細(xì)預(yù)力數(shù)據(jù)記錄于施預(yù)力記錄表中。

3.3 施拉預(yù)力完成后的后續(xù)作業(yè)

①切線。施預(yù)力時(shí)其鋼腱為配合千斤頂?shù)拇笮?，在結(jié)構(gòu)物兩端錨頭外預(yù)留出1 m或50 cm的鋼腱，這些鋼腱在施完預(yù)力后，必須切除，以便后續(xù)工作，切除時(shí)避免氧乙炔切割，因其高溫對(duì)鋼腱產(chǎn)生熱效應(yīng)傳遞作用而使鋼腱預(yù)力量損失，故使用砂輪機(jī)或電鋸切割。

②灌漿作業(yè)。施預(yù)力完畢經(jīng)核準(zhǔn)后即可進(jìn)行灌漿作業(yè)，灌漿原則在施完預(yù)力后一周內(nèi)完成；切除余線并以水泥漿將錨頭（灌漿孔除外）整個(gè)封??；將水用泵浦打入套管內(nèi)清洗管內(nèi)的塵土微?；蛴臀鄣入s質(zhì)，然后用空氣壓縮機(jī)吹氣使管內(nèi)水份全部排凈；將正確配比水泥漿以高壓灌進(jìn)套管內(nèi)；水泥漿水灰比為0.40～0.45，并依所采用膨脹劑的設(shè)計(jì)配比添加膨脹劑；灌漿作業(yè)將套管確實(shí)灌滿，灌漿完成約30 min后于灌漿孔或排氣孔的水泥漿面如有下降現(xiàn)象，可以將水泥徐徐倒入再次補(bǔ)滿；錨頭處凹槽以混凝土或無(wú)收縮水泥砂漿填封平整。

③灌漿后外露的多余鋼材，以砂輪切割器切除，隨之以與構(gòu)件相同配比的混凝土或無(wú)收縮水泥砂漿灌注，以免日后因空氣接觸對(duì)錨頭產(chǎn)生銹蝕而成預(yù)力的損失。

④施完預(yù)力后，檢測(cè)箱梁拱度與預(yù)估的拱度是否相符。

4 灌漿施工要求

4.1 水泥漿的拌合

①先將水加入拌合機(jī)，再加水及附加劑，或按附加劑制造廠商的規(guī)定辦理。拌合的時(shí)間，使水泥漿徹底拌勻，以不致發(fā)生溫度上升或損失附加劑的膨脹效率。水泥漿在灌入之前，將不停攪動(dòng)。

②因故拖延未能及時(shí)灌入的水泥漿，將予廢棄，不加水再用。

4.2 水泥漿的灌注

①灌漿前導(dǎo)管內(nèi)部先以高壓空氣徹底沖洗，并以壓縮空氣將積水排除，使其干燥。

②箱梁灌漿的一端除灌漿孔外，錨頭事先以水泥封塞，以免灌漿時(shí)水泥漿由夾片與鋼絞線之間隙滲出。

③灌漿分二次進(jìn)行。第一次以70 kP/cm2的壓力，將水泥漿由導(dǎo)管的一端灌入，管內(nèi)的殘余空氣由另一端排出，待所溢出漿液的稠度與灌入者相近時(shí)，即停止灌注并將另一端封閉。經(jīng)10 min后，再以高于出口壓力40～50 kP/cm2的壓力，由導(dǎo)管兩端或其它預(yù)留灌漿口交替灌入水泥漿，直至完全灌滿為止。在任何情況下，灌漿壓力不超過(guò)175 kP/cm2。

④水泥漿在拌合或灌注期間，其溫度不超過(guò)32℃。

⑤灌漿后外露的多余鋼材，以金鋼砂輪切割器切除，隨之以與構(gòu)件相同配比的混凝土或無(wú)收縮水泥砂漿封頭。

5 施預(yù)力管理

預(yù)力混凝土構(gòu)造物施工，其預(yù)力鋼腱按設(shè)計(jì)圖所示位置配置，依規(guī)定的預(yù)力量準(zhǔn)確施拉，并詳實(shí)記錄在預(yù)力施拉記錄表中，使獲得預(yù)期的預(yù)力，以確保結(jié)構(gòu)物安全。通常實(shí)地作業(yè)時(shí)其以油壓表的讀數(shù)及量測(cè)鋼腱的伸長(zhǎng)量來(lái)控制預(yù)力量，但一般油壓表的讀數(shù)及伸長(zhǎng)量的測(cè)定常受下列影響因素：油壓表本身誤差；讀表人為誤差；油壓千斤頂及端錨裝置摩擦損失不一致；鋼腱配置的誤差；預(yù)力鋼腱斷面積的可能誤差(允許范圍內(nèi))；預(yù)力鋼腱彈性系數(shù)E值的不一致；摩擦系數(shù)μ、K值的變化；其它原因。

為避免由記錄上所判斷的預(yù)力量與實(shí)際的預(yù)力量可能有差距，在工程施工之前除提供鋼絞線及錨碇裝置的質(zhì)量證明及預(yù)力鋼腱配置施工圖外，還要提供詳細(xì)計(jì)算千斤頂施預(yù)力時(shí)各鋼腱伸長(zhǎng)量的數(shù)值，審核通過(guò)后據(jù)以施工，施工期間落實(shí)施工管理機(jī)制，以期獲得施預(yù)力后的預(yù)期效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 花宏飛.橋梁預(yù)應(yīng)力體系施工過(guò)程常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施[J].中小企業(yè)管理與科技，2011，(9).