預(yù)應(yīng)力箱梁中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工應(yīng)用

【摘要】通過結(jié)合某橋梁預(yù)應(yīng)力箱梁工程施工實(shí)例，針對(duì)箱梁中的預(yù)應(yīng)力施工環(huán)節(jié)而展開探討，系統(tǒng)地總結(jié)了預(yù)應(yīng)力張拉施工工藝，同時(shí)結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出切實(shí)可行的施工控制技術(shù)，為同行提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】橋梁施工；預(yù)應(yīng)力箱梁；預(yù)應(yīng)力；張拉施工

1、工程概況

某高速公路跨線橋跨徑為20+2*25+20m跨徑，該橋梁的下部結(jié)構(gòu)采取柱式橋墩、∪型臺(tái)，上部結(jié)構(gòu)采取預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁；基礎(chǔ)采取明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)。砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的100%時(shí)且混凝土齡期不小于10d時(shí)，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉和壓漿工作。張拉力與伸長(zhǎng)量雙控制，兩端同時(shí)張拉。為了有效地確保張拉施工質(zhì)量，本工程隊(duì)預(yù)應(yīng)力張拉采取的程序?yàn)椋?→0.1σcon（初應(yīng)力）→1.0σcon→持荷2分鐘錨固。

2、預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)

（1）對(duì)預(yù)應(yīng)力采取張拉施工前。首先應(yīng)當(dāng)對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行配套檢驗(yàn)，張拉采用兩端同時(shí)張拉，張拉應(yīng)力和伸長(zhǎng)值雙控。為了保證張拉質(zhì)量，擬采用一次張拉的方式作業(yè)。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)即可進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)通過計(jì)算確定，考慮到結(jié)構(gòu)孔道長(zhǎng)度，錨具厚度，千斤頂長(zhǎng)度，接頭長(zhǎng)度，張拉伸長(zhǎng)值，回縮值，外露長(zhǎng)度等因素。預(yù)應(yīng)力筋張拉前，提供構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度試壓報(bào)告。當(dāng)混凝土的試件強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后，方可施加預(yù)應(yīng)力。為加快施工進(jìn)度，在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，摻入適量的外加劑，以期混凝土早期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，這樣就容易達(dá)到張拉要求的強(qiáng)度。構(gòu)件端部預(yù)埋鋼板與錨具接觸處的焊渣、毛刺、混凝土殘?jiān)惹宄蓛簟?/p>

（2）安裝錨具與張拉設(shè)備。鋼絞線束夾片錨固體系：安裝錨具時(shí)注意工作錨環(huán)或錨板對(duì)中，夾片均勻打緊并外露一致；千斤頂上的工具錨孔位與構(gòu)件端部工作錨的孔位排列要一致，以防鋼絞線在千斤頂穿心孔內(nèi)打叉。安裝張拉設(shè)備時(shí)，對(duì)直線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線重合；對(duì)曲線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線重合。

（3）預(yù)應(yīng)力筋張拉順序、張拉程序。張拉施工過程采取千斤頂按照設(shè)計(jì)文件要求兩端依次對(duì)稱張拉鋼絞線。初始張拉應(yīng)力，初始拉力（一般為張拉力的10%—15%），是把松弛的預(yù)應(yīng)力鋼材拉緊，并將千斤頂充分固定，把松弛的預(yù)應(yīng)力鋼材拉緊以后，在預(yù)應(yīng)力鋼材的兩端精確地標(biāo)以記號(hào)，預(yù)應(yīng)力鋼材的延伸量或回縮量即從該記號(hào)起量。

（4）張拉引伸量的校核。預(yù)應(yīng)力鋼材張拉后，測(cè)定的預(yù)應(yīng)力鋼材的回縮與錨具變形量均不得大于6mm，超過時(shí)應(yīng)查明原因予以解決。預(yù)應(yīng)力鋼材的斷絲、滑絲，不得超過規(guī)范中“后張預(yù)應(yīng)力筋斷絲、滑絲限制數(shù)”的規(guī)定。如超過規(guī)定數(shù)，應(yīng)進(jìn)行更換。

（5）在張拉完成后，測(cè)得的延伸量與計(jì)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：重新校準(zhǔn)設(shè)備；對(duì)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(rùn)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(duì)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(shí)應(yīng)避免振動(dòng)錨具和預(yù)應(yīng)力鋼材；張拉時(shí)應(yīng)認(rèn)真做到孔道、錨環(huán)與千斤頂三對(duì)中，以便張拉工作順利進(jìn)行，并不致增加孔道摩擦損失。多根鋼絞線束夾片錨固體系如遇到個(gè)別鋼絞線滑移，可更換夾片，用小型千斤頂單根張拉。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。預(yù)應(yīng)力筋錨固后的外露長(zhǎng)度，不宜小于30mm。張拉完成后用混凝土封裹，以防腐蝕。同時(shí)為確保張拉的準(zhǔn)確性，張拉預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)當(dāng)在混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后且砼齡期超過10d后，同時(shí)在進(jìn)行張拉預(yù)應(yīng)力施工前，應(yīng)當(dāng)校核千斤頂和油表。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉施工時(shí)須采用張拉力和伸長(zhǎng)量雙控制。當(dāng)張拉應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)控制應(yīng)力σk時(shí)，持荷2min再錨固。如實(shí)際伸長(zhǎng)量與計(jì)算值相差±6%時(shí)，應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)單位研究處理。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢，嚴(yán)禁撞擊錨頭和鋼束，保證錨具和預(yù)應(yīng)力鋼材的質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完后應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)完成壓漿，壓漿用水泥漿的水灰比宜控制在0.4～0.45之間。

3、孔道壓漿施工技術(shù)

（1）張拉預(yù)應(yīng)力施工完成后，則應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取孔道壓漿處理，但應(yīng)當(dāng)經(jīng)監(jiān)理工程師檢查批準(zhǔn)后方能進(jìn)行壓漿處理。同時(shí)應(yīng)當(dāng)在壓漿施工前，對(duì)孔道進(jìn)行清潔處理，如采用高壓水沖洗。水泥漿拌和機(jī)應(yīng)能制備具有膠稠狀的水泥漿。水泥漿泵應(yīng)可連續(xù)操作，并能進(jìn)行0.7Mpa的恒壓作業(yè)，水泥漿泵應(yīng)采用活塞式壓漿泵。本工程水泥壓漿采用不低于52.5級(jí)硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥和水組成。同時(shí)要求水灰比在0.4-0.45，對(duì)于本工程中摻入適量的減水劑時(shí)，則可以把水灰比減少到0.35。水泥漿的泌水率不超過3%，拌和后3h泌水率宜控制在2%，24h后泌水應(yīng)全部被漿吸回。水泥漿可摻入適當(dāng)?shù)姆稀痘炷僚蛎泟?yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50119—2003）規(guī)定的膨脹劑，摻入膨脹劑后水泥漿不受約束的自由膨脹應(yīng)小于10%。水泥漿拌和稠度宜控制在14-18S之間，拌和應(yīng)至少2min，一次拌和量以滿足一小時(shí)使用即可。

（2）孔道壓漿施工前，首先采取吹入無油份的壓縮空氣清洗管道。接著用含有0.01kg/L氫氧化鈣的清水沖洗管道，直到將松散顆粒除去及清水排出為止。管道用無油的壓縮空氣吹干。管道清洗后，在兩端錨墊板旋上閥門，在波紋管的一端用離心泵將孔道內(nèi)空氣抽出，使壓漿管道內(nèi)形成真空，實(shí)現(xiàn)真空壓漿，拆除離心泵，打開下端閥門，壓漿自下而上進(jìn)行，壓漿工作在一次作業(yè)中連續(xù)進(jìn)行，壓漿端壓力達(dá)到規(guī)定壓力時(shí)，打開另一端閥門，冒出濃漿并維持10秒以上之后同時(shí)關(guān)閉兩端閥門。每個(gè)孔道壓漿應(yīng)一次完成，壓漿要緩慢，均勻地進(jìn)行，不得中斷。壓漿時(shí)水泥漿從一端壓入，直至另一端冒出濃漿時(shí)封堵。壓漿順序?yàn)槭紫葔鹤⑾旅婵椎溃賶鹤⑸厦婵椎馈?/p>

（3）壓漿時(shí)，每一工作班應(yīng)留取不少于3組試樣。當(dāng)氣溫或構(gòu)件混凝土溫度低于+5℃，不得進(jìn)行壓漿。水泥漿溫度不得超過32℃。預(yù)應(yīng)力鋼材張拉后應(yīng)立即進(jìn)行壓漿，一般不得超過14天。壓漿時(shí)，使水泥漿由最高點(diǎn)的排氣孔流出，直到流出的稠度達(dá)到注入的稠度。水泥漿自調(diào)制至壓入孔道的延續(xù)時(shí)間，一般不超過30-45分鐘，水泥漿在使用前和壓注過程中應(yīng)經(jīng)常攪動(dòng)。管道內(nèi)水泥漿在注入48h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土溫度不得低于5℃，否則應(yīng)采取保溫措施。當(dāng)白天氣溫高于35℃時(shí)，壓漿宜在夜間進(jìn)行。結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為了有效地確保壓漿施工質(zhì)量，在壓漿施工全過程中應(yīng)做好記錄，包括壓漿日期、作業(yè)時(shí)間、水灰比和摻和劑、灰漿數(shù)量、壓漿壓力、試塊強(qiáng)度以及壓漿過程中所發(fā)生的異常情況。

4、封端施工

封錨前將錨頭處端面砼鑿毛并且清洗干凈，然后進(jìn)行綁扎鋼筋，立端頭模型，但模板施工則應(yīng)當(dāng)確保模板的順、平、直，砼要搗實(shí)。并嚴(yán)格控制梁的尺寸，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，澆筑端頭混凝土。施工程序如下：準(zhǔn)備工作→上報(bào)開工報(bào)告→批準(zhǔn)后支架→立模→綁扎鋼筋→固定管道（檢查合格后并報(bào)澆筑申請(qǐng)批準(zhǔn)后）→澆筑砼、振實(shí)→支內(nèi)?！鷿仓敯濉B(yǎng)生（強(qiáng)度合格后）→張拉→管道壓漿→質(zhì)量檢查→交驗(yàn)。結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于封端環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)控制以下方面：①高程。②混凝土強(qiáng)度。③管道位置。④幾何尺寸。⑤張拉應(yīng)力。

5、結(jié)語(yǔ)

通過結(jié)合某橋梁工程施工實(shí)例，對(duì)該橋梁工程中的箱梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)展開分析，重點(diǎn)從預(yù)應(yīng)力張拉以及壓漿環(huán)節(jié)總結(jié)出張拉和壓漿原材料選取，總結(jié)出預(yù)應(yīng)力張拉的全施工過程以及相關(guān)注意事項(xiàng)。

參考文獻(xiàn)

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