試論橋梁施工后張法預(yù)制箱梁的張拉控制

苗 成

（杭州市交通工程集團(tuán)有限公司，浙江杭州310007）

1 橋梁施工后張法預(yù)制箱梁概述

在我國當(dāng)前的橋梁施工中張法預(yù)制箱梁技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。其中張拉控制應(yīng)力含義為預(yù)應(yīng)力鋼筋在進(jìn)行張拉時所控制達(dá)到的最大應(yīng)力值。張拉控制應(yīng)力的取值將直接影響預(yù)應(yīng)力混凝土的使用效果，如果張拉控制應(yīng)力取值過低，則預(yù)應(yīng)力鋼筋經(jīng)過各種損失后，對混凝土產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力過小，不能有效地提高預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂度和剛度。張拉控制應(yīng)力值的大小與施加預(yù)應(yīng)力的方法有關(guān)，對于相同的鋼種，先張法取值高于后張法。先張法是在澆灌混凝土之前在臺座上張拉鋼筋，故在預(yù)應(yīng)力鋼筋中建立的拉應(yīng)力就是張拉控制應(yīng)力。后張法是在混凝土構(gòu)件上張拉鋼筋，在張拉的同時，混凝土被壓縮，張拉設(shè)備千斤頂所指示的張拉控制應(yīng)力已扣除混凝土彈性壓縮后的鋼筋應(yīng)力，為此，后張法構(gòu)件的值應(yīng)適當(dāng)?shù)陀谙葟埛ā埨刂茟?yīng)力值大小的確定，還與預(yù)應(yīng)力的鋼種有關(guān)。由于預(yù)應(yīng)力混凝土采用的都為高強(qiáng)度鋼筋，其塑性較差，故控制應(yīng)力不能取得太高。

2 橋梁施工后張法預(yù)制箱梁的張拉控制的分析和探討

2.1 橋梁施工預(yù)應(yīng)力箱梁的張拉強(qiáng)度預(yù)測

在當(dāng)期的橋梁張法預(yù)制箱梁的施工中，張拉強(qiáng)度預(yù)測用混凝土試件與梁體在相同外界條件下養(yǎng)護(hù)，混凝土試件經(jīng)過試壓，達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度90%，并且混凝土的齡期不少于7 d，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。在張拉測試中需要做好以下準(zhǔn)備：

（1）確定順序。張拉順序嚴(yán)格按照圖紙設(shè)計要求進(jìn)行，在進(jìn)行第一孔張拉時應(yīng)進(jìn)行管道摩阻等相應(yīng)試驗，以檢查實際損失值與理論計算值的差別，確保在效預(yù)應(yīng)力值。

（2）確定張拉方式。預(yù)應(yīng)力箱梁按設(shè)計要求采用兩端同時張拉的方式進(jìn)行，以張拉控制張拉過程，以伸長值校核張拉結(jié)果。

（3）構(gòu)件的檢查、清理。施加預(yù)應(yīng)力前，構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計張拉強(qiáng)度，并對混凝土構(gòu)件進(jìn)行檢驗，包括預(yù)埋件、預(yù)應(yīng)力孔道、排氣孔、壓漿孔，發(fā)現(xiàn)問題按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，然后用壓力水沖洗孔道，并用壓縮空氣排除孔內(nèi)積水。

（4）張拉設(shè)備的選用和校驗。張拉設(shè)備采用2臺YCW-250型千斤頂。高壓油泵2臺、油壓表2塊，將其配套編號使用。油壓表精度為低于0.5級，具有大致兩倍于工作壓力的表容量。檢查張拉設(shè)備、儀表是否完好并經(jīng)過校定。

2.2 橋梁施工預(yù)應(yīng)力箱梁的張拉工藝

張法預(yù)制箱梁的張拉控制中需要做好張拉工藝的施工，在預(yù)應(yīng)力管道保持順直，以減少鋼絞線與孔道摩擦，避免造成過大的應(yīng)力損失；鋼絞線張拉順序按設(shè)計要求進(jìn)行（N1、N3、N2、N4）；張拉時兩端千斤頂升降速度盡量保持同步，速度不宜太快，控制在5 MPa左右，張拉記錄保持完整、準(zhǔn)確，無涂改或漏項。張拉中需要注意下列事項：

（1）在張拉完成后，測得的延伸量與計算延伸量之差應(yīng)在±6%以內(nèi)，否則應(yīng)采取以下的若干步驟或全部步驟：對預(yù)應(yīng)力材料作彈性模量檢查；放松預(yù)應(yīng)力鋼材重新張拉；預(yù)應(yīng)力鋼材用潤滑劑以減少磨擦損失，僅水溶性油劑可用于管道系統(tǒng)，且在灌漿前洗掉；監(jiān)理工程師對預(yù)應(yīng)力張拉認(rèn)可后，預(yù)應(yīng)力鋼材應(yīng)予錨固。放松千斤頂時應(yīng)避免振動錨具和預(yù)應(yīng)力鋼材；預(yù)應(yīng)力鋼材在監(jiān)理工程師認(rèn)可后才可截割露頭，梁端錨口應(yīng)按圖紙所示用水泥砂漿封閉。

（2）在預(yù)應(yīng)力作業(yè)中，必須特別注意安全。因為預(yù)應(yīng)力有很大的能量，萬一預(yù)應(yīng)力筋被拉斷或錨具與張拉千斤頂失效，巨大能量急劇釋放，有可能造成很大危害。因此，在任何情況下作業(yè)人員不得站在預(yù)應(yīng)力筋的兩端，同時在張拉千斤頂?shù)暮竺鎽?yīng)設(shè)立防護(hù)裝置。

（3）工具錨的夾片，保持清潔和良好的潤滑狀態(tài)。新的工具錨夾片第一次使用前，在夾片背面涂上潤滑脂，以后每使用5～10次，應(yīng)將工具錨上的擋板連同夾片一同卸下，向錨板的錐形孔中重新涂上一層潤滑劑，以防夾片在退錨時卡住。

（4）操作千斤頂和測量伸長值的人員，應(yīng)站在千斤頂側(cè)面操作，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。油泵開動過程中，不得擅自離開崗位。如需離開，必須把油閥門全部松開或切斷電路。

（5）多根鋼絞線束夾片錨固體系如遇到個別鋼絞線滑移，可更換夾片，用單頂單根張拉。

（6）張拉時應(yīng)認(rèn)真做到孔道、錨環(huán)與千斤頂三對中，以便張拉工作順利進(jìn)行，并不致增加孔道摩擦損失。

（7）每次張拉完畢后，應(yīng)檢查端部和其他部位是否有裂縫，并填寫張拉記錄表。張拉完畢立即進(jìn)行壓漿，張拉完成至壓漿結(jié)束在48 h內(nèi)完成，管道壓漿必須密實，采用真空壓漿工藝，水泥漿等級不低于C40。管道壓漿前，應(yīng)事先對采用的壓漿料進(jìn)行試配。水泥、高效減水劑、微膨脹劑、礦物摻和料、水等各種材料的稱量應(yīng)準(zhǔn)確到±1%（均以質(zhì)量計）。水膠比不應(yīng)超過0.33。攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于1000 r/min，漿葉的最高線速度限制在15 m/s以內(nèi)。漿葉的形狀應(yīng)與轉(zhuǎn)速相匹配，并能滿足在規(guī)定的時間內(nèi)攪拌均勻的要求。壓漿機(jī)采用連續(xù)式壓漿泵。其壓力表最小分度值不應(yīng)大于0.1MPa，最大量程度應(yīng)使實際工作壓力在其25%～75%的量程范圍內(nèi)。全部粉料加入后再攪拌2 min;然后加入剩余的10%～20%的拌和水，繼續(xù)攪拌2 min。攪拌均勻后，現(xiàn)場進(jìn)行出機(jī)流動度試驗，每10盤進(jìn)行一次檢測，其流動度在18±4S范圍內(nèi)，即可通過過濾網(wǎng)進(jìn)入儲料罐。漿體在儲料罐中應(yīng)繼續(xù)攪拌，以保證漿體的流動性。不應(yīng)在施工過程中由于流動度不夠額外加水。壓漿前，應(yīng)清除梁體孔道內(nèi)雜物和積水。壓漿采用普通硅酸鹽水泥，水泥漿最大泌水率4%，拌和3 h后泌水率控制在2%，24 h后泌水全部被漿吸收，水灰比控制在0.4～0.45之間，水泥漿稠度應(yīng)控制在10s～18s之間。隨機(jī)抽樣制作三組7.07 cm×7.07 cm×7.07 cm水泥漿試件，檢查壓漿的強(qiáng)度，壓漿完成后進(jìn)行封端，水泥漿強(qiáng)度大于15MPa時，將吊走存放，壓漿時的氣溫或構(gòu)件溫度在5℃～32℃之間，管道壓漿后48 h內(nèi)構(gòu)件溫度不低于5℃，否則采取保溫措施，壓漿要緩慢進(jìn)行，并一次連續(xù)完成，若因故停頓，立即清洗孔道，排除故障后再壓，壓漿孔道另一端冒出濃漿后，封堵出漿孔后保持壓力不小于0.5 MPa的一個穩(wěn)壓期，穩(wěn)壓期的持續(xù)時間為2 min?？椎缐簼{后立即將梁端水泥漿沖洗干凈，以免影響封端混凝土與梁體的連結(jié)。綁扎封端鋼筋網(wǎng)，并將封端鋼筋網(wǎng)與封端預(yù)留筋焊接。封端模板支護(hù)牢固，以免在澆筑混凝土?xí)r模板走動，對梁體總長和角度進(jìn)行檢查，檢查合格后方可進(jìn)行混凝土澆筑。封端混凝土均采用C50微膨脹混凝土。封錨前應(yīng)將梁端槽口處混凝土鑿毛，并對錨具進(jìn)行防銹處理。

2.3 橋梁施工后張法預(yù)制箱梁的張拉控制施工

在橋梁施工后張法預(yù)制箱梁的張拉控制中需要根據(jù)科學(xué)、高效的原則，針對其特性制定出科學(xué)的施工方案并由專業(yè)的施工人員進(jìn)行施工。施工人員需要清理模板、施工放樣，底模清理干凈，底模表面無混凝土殘存物，且現(xiàn)形平順，表面平整。測量底板梁長，調(diào)整楔形塊底面鋼模平整度。涂抹脫模劑。脫模劑涂抹必須均勻，無積油污染鋼筋。底模兩側(cè)與側(cè)模接觸面安裝直徑不小于3 cm的軟塑料管。塑料管與底模頂面平行，接縫平整，防止漏漿。經(jīng)自檢合格后進(jìn)行下道工序外側(cè)模安裝施工。清理側(cè)模表面浮漿，用鋼絲刷打磨，清理干凈，包括翼緣板邊緣側(cè)板、端頭模板的清理。模板安裝接縫平順、嚴(yán)密，無錯臺，模內(nèi)長、寬、高尺寸符合設(shè)計圖紙及施工規(guī)范的要求，對拉螺桿齊全、緊拉，支撐穩(wěn)固。橫隔板位置準(zhǔn)確。側(cè)模與底模之間，側(cè)模與側(cè)模之間接縫不嚴(yán)密處用透明玻璃膠填補(bǔ)，確保模板接縫不漏漿。焊接鋼筋使用的電焊條、焊接長度、鋼筋搭接長度符合規(guī)范要求，焊接時焊縫飽滿且不得燒傷主筋，清除干凈焊縫表面的焊渣。按照內(nèi)模模塊編號及內(nèi)模骨架編號在場外拼裝內(nèi)模，內(nèi)模骨架75 cm/道。內(nèi)模模塊及骨架拼裝時，按照設(shè)計的螺栓孔用螺絲相互連接，不得少絲，不得放大螺絲間距。內(nèi)模拼裝完成后檢查其尺寸必須符合設(shè)計圖紙及規(guī)范要求，以保證箱梁底板及頂板混凝土厚度，內(nèi)模接縫平順，清除模板表面混凝土浮漿，在模塊接縫處，用膠帶密封，以防漏漿。然后涂抹脫模劑。脫模劑涂抹均勻，不得有積油現(xiàn)象。綁扎板鋼筋前必須進(jìn)行劃線以保證鋼筋數(shù)量及間距。焊接鋼筋使用的電焊條、焊接長度鋼筋搭接長度符合規(guī)范要求，焊接時焊縫飽滿且不得燒傷主筋，清除干凈焊縫表面的焊渣。用于工程實體的鋼筋表面無銹斑，有浮銹的鋼筋必須經(jīng)過除銹后方可使用。綁扎鋼筋前要清除模板表面積油，防止鋼筋受到污染。

由于施工人員需在鋼筋骨架上行走，根據(jù)需要每50～80 cm設(shè)置架立鋼筋，確保底層鋼筋不塌陷。施工人員進(jìn)入梁體內(nèi)作業(yè)時，要將腳下雜物清理干凈，以防污染鋼筋。頂板鋼筋綁扎完成后，檢查鋼筋保護(hù)層厚度，杜絕鋼筋貼近模板而造成露筋現(xiàn)象的出現(xiàn)。箱梁混凝土施工在側(cè)模、底腹板鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道、內(nèi)模、頂板鋼筋安裝完畢，通過自檢及抽檢合格后，方可一次性澆筑底板、腹板和頂板混凝土。施工中不得間斷，澆筑從一開端到另一開端，先澆筑底板混凝土，然后拉坡澆筑腹板、橫隔板及頂板混凝土。施工前，張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，所有張拉設(shè)備應(yīng)至少每隔兩個月進(jìn)行一次標(biāo)定和保養(yǎng)。在使用過程中，如出現(xiàn)異常情況，張拉設(shè)備必須進(jìn)行重新標(biāo)定?；炷翉?qiáng)度及齡期達(dá)到圖紙設(shè)計要求后即可進(jìn)行張拉，張拉開始前，所有鋼絞線在張拉點間能自由移動，同時構(gòu)件可以自由地適應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力是產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力鋼絞線的水平和垂直運(yùn)動。張拉時，應(yīng)兩端同時且交錯張拉，張拉程序為0→初應(yīng)力→控制應(yīng)力（持荷2 min→錨固），張拉采用應(yīng)力應(yīng)變雙控法，做好張拉記錄。預(yù)應(yīng)力鋼絞線以均勻速度張拉，當(dāng)預(yù)應(yīng)力加至設(shè)計值，張拉控制應(yīng)力達(dá)到穩(wěn)定后，測量其實際伸長值，當(dāng)伸長值不超出理論伸長值±6%范圍后鋼絞線方可錨固。否則應(yīng)停止張拉，待找出原因并妥善解決后方可繼續(xù)錨固。

3 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，橋梁工程建設(shè)項目越來越多。其中橋梁施工后張法預(yù)制箱梁的張拉控制需要根據(jù)科學(xué)的測算數(shù)據(jù)，結(jié)合工程所處自然環(huán)境制定出科學(xué)的施工方案和解決措施，以保證橋梁工程的安全性。

[1]孫繼得.建設(shè)工程施工管理[J].中國建筑工業(yè)，2012.

[2]孫永紅.公路工程管理與實務(wù)[J].中國建筑工業(yè)，2010.

[3]JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[4]DBJ08-235-1999-75，后張預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程[S].