某特大橋現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)探究

摘 要：隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁技術(shù)依靠著各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)在橋梁工程中得到了廣泛的應(yīng)用。本文筆者根據(jù)實(shí)際案例，集合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁的工藝進(jìn)行了闡述，僅供參考。

關(guān)鍵詞：特大橋；現(xiàn)澆箱梁；預(yù)應(yīng)力；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U455.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）27-0171-02

某特大橋現(xiàn)澆箱梁為單箱單室32+48+32m結(jié)構(gòu)，梁上的頂板、底板及內(nèi)側(cè)局部木板加厚，頂板寬13.4m，底板寬5.4m，翼板懸臂長(zhǎng)3.35m，箱梁梁高3.25m，標(biāo)準(zhǔn)頂板厚30cm，底板厚47.5cm。邊支座中心至梁端0.75m，橫橋向邊支座中心距為4.7m，橫橋向中支座中心距為4.15m。箱梁為雙向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。所有的豎向預(yù)應(yīng)力都要采用重量較大的噸位群錨體系，頂板、底板預(yù)應(yīng)力鋼束均采用12根？準(zhǔn)S15.24鋼絞線束，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa，錨具規(guī)格為BM15-12。鋼絞線采用兩側(cè)對(duì)稱張拉，最大不平衡束不能超過(guò)1束。在兩側(cè)肋板鋼絞線張拉完成后對(duì)支架進(jìn)行拆除，然后進(jìn)行其他部位鋼絞線張拉。

1 預(yù)應(yīng)力施工的設(shè)計(jì)要求

所有縱向預(yù)應(yīng)力鋼索均為兩端張拉，腹板M系列鋼索張拉前應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管道摩阻、錨圈口摩阻試驗(yàn)，以保證有效應(yīng)力值，縱向預(yù)應(yīng)力索的抗拉極限強(qiáng)度值為1860MPa，彈性模量為195000MPa。當(dāng)箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到計(jì)劃試壓與梁同試壓的90%之后，齡期不小于10d時(shí)，滿足條件即可開(kāi)始預(yù)應(yīng)力張拉。預(yù)應(yīng)力應(yīng)左右對(duì)稱進(jìn)行，最大不平衡束不應(yīng)超過(guò)1束，為了更好的保證平衡質(zhì)量，張拉次序應(yīng)該嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行，使張拉兩端的預(yù)應(yīng)力要始終與伸長(zhǎng)量保持一致。張拉設(shè)備使用前必須及時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)系數(shù)不得大于原設(shè)備的1.05，校正有效期為六個(gè)月，如有拆修更換配件，張拉設(shè)備必須重新校正。測(cè)壓表要盡可能選用防震型，表面最大讀數(shù)為張拉力的1.5～2.0倍，精度不低于1.0級(jí)。

2 張拉作業(yè)的準(zhǔn)備

2.1 張拉前要做好如下準(zhǔn)備工作

①檢查預(yù)應(yīng)力的孔道是否干凈順暢：將墊板開(kāi)口處清理干凈，如果除雜不徹底，繼續(xù)用空壓機(jī)對(duì)管道進(jìn)行清理；②安裝錨頭和夾片：將鋼線穿入錨頭中間的孔內(nèi)，讓錨頭順著鋼絞線滑至底端墊板處。用鋼絞線將夾片套緊，順勢(shì)推入錨頭的孔中；③安裝張拉設(shè)備：選用與錨具大小型號(hào)對(duì)應(yīng)的限位板套在鋼束上推至錨頭處，將張拉設(shè)備的一端懸掛在支架上，用兩個(gè)導(dǎo)向叉將鋼線分開(kāi)，與張拉設(shè)備的孔眼處對(duì)準(zhǔn)，緩緩穿過(guò)張拉設(shè)備的盤孔。

2.2 預(yù)應(yīng)力張拉順序按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作

先進(jìn)行兩側(cè)腹板鋼絞線（M編號(hào)）張拉，然后頂板（T編號(hào)）與底板（B編號(hào)）鋼絞線交叉作業(yè)，按照先上下后左右的順序進(jìn)行張拉。即先把腹板鋼絞線由中間向兩邊緩慢張拉，然后再向上張拉到頂板、向下到底板。

2.3 張拉以油壓表壓力為主，對(duì)鋼束的實(shí)際伸長(zhǎng)量進(jìn)行核查

張拉伸長(zhǎng)量從0.2倍張拉力進(jìn)行計(jì)算，要使計(jì)算后的伸長(zhǎng)量與實(shí)際伸長(zhǎng)量的誤差范圍應(yīng)小于±6%，若誤差過(guò)大，就立即停止張拉，由專業(yè)人員檢查核實(shí)校準(zhǔn)后再繼續(xù)張拉。預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)的理論伸長(zhǎng)值為ΔL=PL/AyEg，P為預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力。張拉時(shí)做到孔道、設(shè)備、錨頭三中心對(duì)應(yīng)。在張拉時(shí)，專業(yè)人員要及時(shí)做好張拉變化記錄，并嚴(yán)格按施工規(guī)范及圖紙要求對(duì)張拉順序進(jìn)行操作，程序如下：

0-----20%бK（開(kāi)始伸長(zhǎng)的量）------бK（持續(xù)2min穩(wěn)定錨頭）設(shè)計(jì)圖紙бK=1395MPa。

3 張拉工藝

3.1 張拉前調(diào)整兩側(cè)鋼絞線露出的長(zhǎng)度，使兩端長(zhǎng)度保持一致

將工作錨的錨環(huán)套入鋼絞線束，將鋼絞線依次插入夾片中。用木板將夾片推入錨環(huán)中，并使其端部整齊，露出長(zhǎng)度一樣。在鋼絞線的尾端100mm處綁扎成束，以便安裝張拉千斤頂。安設(shè)千斤頂使中線與孔道中線對(duì)中，千斤頂預(yù)先出頂2～3cm，防止脫肛。張拉千斤頂安裝完成后把工具拋至后蓋，精確對(duì)準(zhǔn)，鋼絞線應(yīng)該與工具盡可能的保持平直。在這個(gè)設(shè)備都安裝成功后，用特制的套管擠壓工具夾片，使其順利進(jìn)入工具錨內(nèi)，并保持兩端一致，露出的長(zhǎng)度也一致。同時(shí)，為了讓錨缸分離快速，可以在夾片與錨環(huán)之間放置少量潤(rùn)滑油或布?jí)|。

為使鋼絞線達(dá)到受力狀態(tài)，改變松弛狀態(tài)，盡可能減少伸長(zhǎng)量誤差，并使同束各根鋼絞線受力趨于一致，最開(kāi)始設(shè)置的應(yīng)力值取終張拉力控制在合理范圍內(nèi)。當(dāng)鋼絞線張拉達(dá)到原始值時(shí)，將張拉設(shè)備的吊繩斷開(kāi)，自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，用略粗于鋼絞線的鋼管套住鋼絞線擠壓工具夾片，使夾片與鋼絞線緊密纏繞，從而降低鋼絞線的伸縮次數(shù)。同時(shí)用標(biāo)定過(guò)的鋼卷尺或直尺測(cè)出油缸外露長(zhǎng)度及擠緊的工具錨夾片的外露長(zhǎng)度，作好記錄。

張拉階段提壓應(yīng)平緩，提壓速率要用節(jié)流閥進(jìn)行嚴(yán)格把控。當(dāng)油表指針接近控制力指數(shù)時(shí)要盡可能減緩油表的提壓速度，停止張拉。預(yù)應(yīng)力筋伸縮自錨應(yīng)在壓力設(shè)備停止工作的情況下打開(kāi)設(shè)備的控制閥進(jìn)行操作。自錨穩(wěn)定后測(cè)量油缸長(zhǎng)度，以此來(lái)測(cè)算該過(guò)程中鋼絞線的伸縮量。打開(kāi)油泵，讓設(shè)備的控制閥及節(jié)流閥工作，在油缸回縮長(zhǎng)度保持到1cm時(shí)，及時(shí)關(guān)閉油泵使回程操作完成，將自錨設(shè)備和張拉設(shè)備卸載，定時(shí)測(cè)算夾片的外露長(zhǎng)度，及時(shí)在距離夾片兩端2cm距離處的鋼絞線上做出標(biāo)識(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)24h后再進(jìn)行測(cè)量。

3.2 張拉質(zhì)量要求

為了保持張拉質(zhì)量，實(shí)際伸長(zhǎng)量的總值應(yīng)與理論總值誤差不超過(guò)6%，滑絲、斷絲總數(shù)也要小于預(yù)應(yīng)力鋼絲總數(shù)的0.5%，且一束內(nèi)斷絲不得超過(guò)一絲，也不得在一側(cè)。

下列情況出現(xiàn)后需進(jìn)行處理：錨具內(nèi)夾片錯(cuò)牙在10mm以上、錨具夾片斷裂在兩片以上、錨環(huán)裂紋損壞、切割鋼絞線或壓漿時(shí)又發(fā)生滑絲等。

4 壓漿前準(zhǔn)備

（1）在張拉工作完成兩天內(nèi)進(jìn)行管道壓漿。壓漿所用灰漿的稠度、強(qiáng)度、泌水率、水灰比、膨脹劑摻量應(yīng)盡可能達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：

①凈水灰漿標(biāo)號(hào)要以4號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)選用；②水灰比為不小于0.4（采用永富P·042.5R型水泥）；③為減少收縮，可摻入極少量的脫脂鋁粉，使其在自然狀態(tài)下膨脹率為5%；④壓漿稠度要盡量控制在12′′～18′′的范圍內(nèi)。

（2）為了排除孔內(nèi)的雜質(zhì)，孔道要在壓漿前裝上封錨帽，用強(qiáng)壓水多次沖刷，以保證孔道暢通。在沖洗后為了使孔道繼續(xù)保持干凈狀態(tài)，要用壓氣機(jī)吹去孔內(nèi)多余水分，使水泥漿與孔壁能夠緊密結(jié)合。如在此過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有不良現(xiàn)象出現(xiàn)，如冒水、水滲漏等，要立即采取補(bǔ)救措施，堵塞孔道。但如果出現(xiàn)大面積的串孔現(xiàn)象，又不能立即停止水滲透時(shí)，首先工作人員要查明該串孔的范圍及大小，在壓漿時(shí)對(duì)此區(qū)域的孔同時(shí)注漿?；蛘咴谀骋豢椎雷{后，其余的孔道同時(shí)也用高壓水進(jìn)行堵塞。除此之外，壓漿泵要平緩均速操作，中間不得間斷，當(dāng)孔道一端出現(xiàn)濃漿時(shí)，要繼續(xù)保持一分鐘以上的0.5～0.7MPa的壓力，使孔道內(nèi)的水泥漿變得緊密細(xì)致，多余排氣孔堵塞。在壓漿工作結(jié)束后，工作人員要立即將錨具沖洗干凈，并做進(jìn)一步的除毛處理，設(shè)置鋼筋網(wǎng)，澆注封錨混凝土。在澆注封錨混凝土?xí)r要對(duì)橋梁的長(zhǎng)度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，從而保證橋梁間縫隙尺寸及伸縮預(yù)埋件安裝不存在質(zhì)量問(wèn)題。

5 壓漿及封錨

5.1 壓漿嘴、排氣孔的布置原則

本現(xiàn)澆梁采用真空壓漿，因此在梁高處設(shè)壓漿泵，在低處設(shè)真空泵、排氣閥，保障。

5.2 預(yù)應(yīng)力管道壓漿

5.2.1 壓漿順序

原則上從一端向另一端壓漿，當(dāng)管道較長(zhǎng)時(shí)，在管道中設(shè)置三通，從一端壓漿至三通出漿后，再?gòu)娜ㄏ蛄硪欢藟簼{，依次循環(huán)壓漿。

5.2.2 壓漿前的準(zhǔn)備工作

①用空壓機(jī)吹凈管道內(nèi)積水；②檢查壓漿用的材料是否齊全充足；③檢查設(shè)備、工具是否配齊，性能良好；④檢查支架是否牢固，安全設(shè)施是否有效。

5.2.3 有關(guān)水泥漿的技術(shù)要求

①壓漿用純水泥漿，水泥為新鄉(xiāng)平原42.5水泥，高效減水劑；②水泥漿的性能：28d強(qiáng)度≥57.5MPa；水灰比為0.35～0.37，稠度控制在14～18S的范圍之間；摻入鋁粉作膨脹劑，摻入量為水泥用是的0.01%，膨脹量小于10%；泌水率不超過(guò)2%（3h后），收縮率≤2%；③水泥漿在拌合45min時(shí)間內(nèi)性能不變，水泥漿攪拌結(jié)束至壓入管道的時(shí)間間隔不應(yīng)超過(guò)40min。

5.2.4 水泥漿的工地配制

①嚴(yán)格按配合比配料；②拌合方法：先放入水和減水劑，再加入水泥，最后加入鋁粉，攪拌均勻，標(biāo)準(zhǔn)攪拌時(shí)間5min；③經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定符合水泥漿性能要求（稠度在14～18S）水泥漿可倒入儲(chǔ)漿池；④倒入儲(chǔ)漿池中的水泥漿不停地?cái)嚢瑁虎葜迫≡嚰?，每一班制?組。

5.2.5 壓漿操作要求

①打開(kāi)全部進(jìn)漿孔和排氣孔；②用壓漿泵將水泥漿從壓漿孔中壓入；③當(dāng)另一端壓漿孔流出的漿和壓漿孔壓入的漿稠度相同時(shí)，關(guān)閉原先的壓漿孔；④移至新的壓漿孔繼續(xù)送漿，如此不斷往前直至到達(dá)另一端的排氣孔；⑤關(guān)閉排氣孔閥門；⑥逐漸升至0.7～0.8MPa時(shí)穩(wěn)定一定時(shí)間（約2～5min）；⑦關(guān)閉壓漿嘴；⑧填寫施工記錄并經(jīng)質(zhì)檢員、監(jiān)理認(rèn)可，收存。

5.3 割 束

5.3.1 割束方法

鋼絞線割束在張拉完成后進(jìn)行，割束必須用砂輪機(jī)鋸割，不能用電弧或氣割燒割。

5.3.2 割束的要求

鋼絞線余留長(zhǎng)度L>35mm。封錨時(shí)必須將錨下墊板及夾片、外露鋼絞線全部包裹，覆蓋厚度大于15mm。

5.4 封 錨

封錨前應(yīng)先將錨具清洗干凈并除雜，然后按圖紙要求將鋼筋網(wǎng)布置到指定位置，封錨。封錨混凝土標(biāo)號(hào)應(yīng)符合規(guī)定，根據(jù)要求為55MPa。

6 結(jié)束語(yǔ)

文章通過(guò)案例解析的方式，對(duì)建筑工程中的預(yù)應(yīng)力的現(xiàn)澆箱梁相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，為了使現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁技術(shù)更好的實(shí)施，就要對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行分析與研究，從而更好的保障整個(gè)橋梁項(xiàng)目順利完成。

收稿日期：2018-8-12