大跨徑連續(xù)箱梁預(yù)縱向應(yīng)力施工工藝

歐燕強(qiáng)

（南寧鐵路局南寧工務(wù)段，工程師，廣西 南寧 530001）

紅水河雙線特大橋位于湘桂鐵路擴(kuò)改工程柳南Ⅱ標(biāo)第一項目部，跨來賓市紅水河，橋型布置為29 m×32m（預(yù)應(yīng)力整孔箱梁）+80 m+144 m+80m（連續(xù)梁）+30m×32m（預(yù)應(yīng)力整孔箱梁），橋長2 250.728m，是湘桂鐵路擴(kuò)改工程的關(guān)鍵性控制工程。紅水河雙線特大橋連續(xù)梁主跨上跨紅水河航道，緊鄰既有南柳鐵路斜拉橋，屬高墩大跨橋梁，施工難度大。

1 工程概述

1.1 結(jié)構(gòu)形式 連續(xù)梁梁體為單室直腹板變截面箱梁，梁體全長305.8m，橋面板寬12.2m，共設(shè)四道當(dāng)砸墻（擋砸墻、A墻、B墻、H墻），擋碴墻內(nèi)側(cè)凈寬9.0m，邊支座中心線至梁端0.9m，中支座橫向支座中心間距為5.8m，邊支座橫橋向支座中心距為6.0m；中跨中部和邊跨端部17.9m梁段為等高梁段，梁高6.0m；中支點處梁高為11.0m。除0號段外其余梁段梁底下緣按二次拋物線Y=6.0+X2/696.2m變化。

箱梁頂板寬12.2m，底板寬7.2m；頂板厚50 cm，邊跨端塊處頂板厚由50 cm漸變至100 cm，中支座附近頂板加厚為65 cm，底板厚48～100 cm。

梁體在支座處設(shè)橫隔板，全聯(lián)共設(shè)4道橫隔板，橫隔板中部設(shè)有孔洞，以利人員通過。同時在梁端底板設(shè)置了檢查孔。

1.2 主要工程數(shù)量 連續(xù)梁梁部主要工程數(shù)量見表1.

表1 連續(xù)梁梁部主要工程數(shù)量表（預(yù)應(yīng)力）

2 張拉設(shè)備及機(jī)具張拉操作人員

2.1 張拉設(shè)備及機(jī)具 張拉使用的千斤頂及配套使用的油泵、油表在施工之前要按規(guī)范規(guī)定到國家計量機(jī)構(gòu)認(rèn)可的檢測部門進(jìn)行配套校準(zhǔn)（本橋到廣西預(yù)應(yīng)力機(jī)具產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心校準(zhǔn)），以確定張拉應(yīng)力與壓力表之間的讀數(shù)關(guān)系。對同一束預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)采用相應(yīng)噸位的千斤頂整束張拉，千斤頂額定張拉力宜為預(yù)應(yīng)力筋張拉力的1.2～1.5倍，最大行程宜按預(yù)應(yīng)力筋的伸長量加初始張拉時預(yù)留行程計算，張拉油泵額定油壓宜為油壓的1.4倍，油泵容量宜為張拉千斤頂總輸出油量的1.5倍以上。與千斤頂配套使用的油表宜采用防振型，其精度等級不低于1.0級，最小刻度值不大于1Mpa。表盤直徑不小于15 cm，表盤量程應(yīng)在工作最大壓的1.25～2.0倍之間。

2.1.1 千斤頂及油表定期校準(zhǔn) 千斤頂、油表在使用期間要按國家規(guī)范規(guī)定定期校準(zhǔn)。

1）千斤頂校準(zhǔn)周期應(yīng)符合以下規(guī)定：①千斤頂首次使用前必須經(jīng)過校準(zhǔn)。②千斤頂使用一個月。③千斤頂張拉作業(yè)達(dá)300次。④千斤頂經(jīng)過大修或漏油嚴(yán)重，經(jīng)拆修以后。

2）油表校準(zhǔn)周期應(yīng)符合下列規(guī)定：①1.0級壓表校準(zhǔn)周期為一周。②壓力表用于張拉作業(yè)達(dá)300次。③更換用油規(guī)格，使用超過允許偏差，發(fā)現(xiàn)異常故障（張拉時預(yù)應(yīng)力筋多次斷裂，伸長值相差過大等）時。

2.1.2 預(yù)應(yīng)力設(shè)備 需用的預(yù)應(yīng)力設(shè)備見表2所示。

表2 需用的預(yù)應(yīng)力設(shè)備

2.2 張拉操作人員

1）張拉操作人員在張拉施工操作時應(yīng)該由項目部統(tǒng)一安排崗前培訓(xùn)，考核合格后方可持證上崗。

2）組成預(yù)應(yīng)力施工工班，有項目部專項技術(shù)人負(fù)責(zé)人和工班長負(fù)責(zé)本橋的預(yù)應(yīng)力施工，預(yù)防和解決一些常見的施工問題。

3）在預(yù)應(yīng)力施工過程中還要不斷給施工人員灌輸施工安全方面的知識，預(yù)防和杜絕安全事故發(fā)生。

4）每臺油泵、千斤頂、油表都要由專人操作和保管。

3 預(yù)應(yīng)力材料

預(yù)應(yīng)力筋、錨具、夾片和鏈接器的品種、規(guī)格、質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求和國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。本橋采用的預(yù)應(yīng)力材料如下：縱向預(yù)應(yīng)力鋼束均采用17-15.2鋼絞線，15-17錨具錨固，鋼絞線公稱直徑15.2 mm，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)fpk=1 860 Mpa。其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合“GB 5 524”標(biāo)準(zhǔn)的要求，采用內(nèi)徑100mm，外徑110mm的橡膠塑料波紋管。采用相應(yīng)錨具有：OVM 15-17（配相應(yīng)的夾片）。鋼絞線、錨具、夾片、波紋管和相應(yīng)的連接器使用前應(yīng)按批次和數(shù)量抽樣檢驗各種性能，合格后方可使用。

4 預(yù)應(yīng)力施工工藝

4.1 鋼絞線的下料成束及穿孔 本橋采用低松弛鋼絞線不用預(yù)拉，可在梁上干凈的地方直接下料。

1）下料采用砂輪機(jī)切斷，不得用電焊和氧割燒斷，切割鋼絞線前先在切割線左右兩端各3～5 cm處扎絲一道，防止切斷后散頭。

2）鋼絞線的下料長度在設(shè)計圖中已給出，并說明已包括張拉端的工作長度75 cm。

3）鋼絞線束在儲存制作安裝過程中，應(yīng)該防止鋼絞線束銹蝕、沾上油污及損傷變形。

4）穿束前應(yīng)將錨下墊板面上灰漿除凈，檢查錨下墊板混凝土是否密實，墊板和孔道是否垂直，如果有問題應(yīng)該及時處理。

5）穿束前應(yīng)用高壓水沖洗波紋管內(nèi)孔道的雜物，并用高壓風(fēng)將孔道內(nèi)的積水吹干，確定孔道干凈沒有問題后可進(jìn)行穿束作業(yè)。

6）鋼絞線穿束采用人工和機(jī)具相互配合的方法，人工先將一根下好料的鋼絞線從管道一端穿到另一端，在把一根Φ16鋼絲繩從管道另一端拉回來。把鋼束的一頭和一根環(huán)形Φ16鋼筋焊起來（鋼絞線預(yù)留切除長度），用鋼絲繩套住環(huán)形Φ16鋼筋，采用卷揚(yáng)機(jī)拉動鋼絲繩，從而將鋼束拉到另一頭，再切除焊接部分，完成鋼絞線的穿束。

4.2 安裝錨具及張拉設(shè)備

4.2.1 張拉機(jī)具配套及組裝

1）張拉前對使用的千斤頂、油表進(jìn)行配套安裝，并根據(jù)千斤頂?shù)男：蓑炃€算出各級張拉噸位下油表讀數(shù)，填在油表讀數(shù)卡片上。

2）將千斤頂、油泵及油管等張拉設(shè)備接好后，排除千斤頂油缸和油管內(nèi)空氣，以使張拉壓力平穩(wěn)。

4.2.2 張拉設(shè)備安裝和拆除順序 安裝工作錨板→安裝夾片→安裝限位板→安裝千斤頂→安裝工具錨板→安裝夾片→張拉→拆除夾片→拆除千斤頂→拆除限位板。

4.2.3 安裝工作錨 先在工作錨板上用油漆作好編號，再將同一編號的鋼絞線穿入錨板孔內(nèi)，將錨板推至錨下墊板止口環(huán)內(nèi)。

4.2.4 安裝夾片 安裝時錨板、錐孔、夾片必須清油，不允許錨板、鋼絞線夾片上有浮銹、油污、砂粒等雜物。每付夾片用橡膠圈箍在一起，沿鋼絞線端用手推進(jìn)錨板孔內(nèi)。夾片全部安裝就位后，用手錘將每孔中夾片擊平打緊。

4.2.5 安裝限位墊板 限位墊板和工作錨板是配套使用的，其空位兩者相一致，將限位板沿著鋼絞線端推靠工作錨板貼緊。

4.2.6 安裝千斤頂 先將鋼絞線采用鐵絲扎緊保留編號，將千斤頂用鏈子葫蘆吊起來穿在鋼絞線上，千斤頂前支承口套在限位板外面，使千斤頂與孔道中線初對位，再將千斤頂充油使之貼緊限位板。

4.2.7 安裝工具錨 先去掉鋼絞線上的扎絲，按鋼絞線編號穿入工具錨對應(yīng)錨孔內(nèi)，然后將工具錨推入千斤頂套座內(nèi)，最后再安裝夾片，使千斤頂與孔道中線精確對位。

4.3 鋼絞線張拉 張拉采用“雙控法”施工，每個節(jié)段澆筑完畢待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度90%以上且滿足5天齡期，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理認(rèn)可后可進(jìn)行張拉。張拉順序嚴(yán)格按設(shè)計預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖進(jìn)行，張拉時兩端同時進(jìn)行，每束鋼束張拉程序為：0→10%控制應(yīng)力→100%控制應(yīng)力（持荷5min）→回油錨固。錨固時從一頭進(jìn)行，同時觀察另一頭的油表讀數(shù)，如有預(yù)應(yīng)力損失，可補(bǔ)張拉至設(shè)計拉力后錨固另一頭。

張拉開始時預(yù)應(yīng)力鋼絞線兩端同時給千斤頂主缸充油，是鋼絞線略為拉緊，同時調(diào)整錨圈及千斤頂位置，使孔道、錨具和千斤頂三者之軸線相互吻合。當(dāng)鋼絞線達(dá)初應(yīng)力10%控制應(yīng)力時兩端做伸長量標(biāo)記，并觀察有無滑絲情況，張拉應(yīng)力采用逐級加壓的方法進(jìn)行，當(dāng)張拉達(dá)到設(shè)計控制應(yīng)力時，繼續(xù)供油保持張拉力不變，持荷5 min。同時在兩端實測伸長量，比較看是否與理論伸長量相符，計算實際伸長量和理論伸長量誤差是否符合規(guī)范要求（實測值與理論值差值不得大于±6%），然后錨固鋼絞線拆除千斤頂，張拉完成。

張拉過程中如有滑絲、斷絲、伸長量不夠的情況時，則需要分析其原因并處理后重新張拉。

4.4 管道壓漿 預(yù)應(yīng)力在張拉完后48 h內(nèi)要進(jìn)行孔道壓漿。壓漿前用水泥漿對錨具夾片空隙進(jìn)行封堵，水泥漿的相關(guān)性能要符合國家規(guī)范要求。壓漿采用真空壓漿法，其真空度應(yīng)維持穩(wěn)定在-0.06～-0.08MP之間。壓漿的最大壓力不宜超過0.6Mpa，壓漿充盈度宜達(dá)到另一端飽滿并且抽空機(jī)排氣管排除與進(jìn)漿管流動度相同的漿體為止。關(guān)閉出漿口后應(yīng)保持0.5Mpa～0.6Mpa且不少于3min的穩(wěn)定期。

5 結(jié)束語

紅水河雙線特大橋連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工采用了最新的連續(xù)梁施工工藝，講述了連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工全過程，分析施工工藝，總結(jié)施工心得，可供同類橋梁施工借鑒。