橋梁箱梁預(yù)應(yīng)力張拉施工控制方法研究

于曉偉

（中鐵十六局集團(tuán)第三工程有限公司， 浙江 湖州 313000）

基于預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)，可以顯著增強(qiáng)構(gòu)件的剛度，提升其耐久性，由此起到控制裂縫的效果。總體來(lái)說(shuō)，預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)對(duì)于橋梁工程而言極為重要。

1 工程概況

在本文所論述的橋梁工程項(xiàng)目中，其上部結(jié)構(gòu)設(shè)置為預(yù)應(yīng)力C50 砼連續(xù)箱梁形式，施工后橋面寬度達(dá)到了25.0m，對(duì)應(yīng)總長(zhǎng)為186.90m。在進(jìn)行橋梁箱梁部分施工時(shí)，使用到了預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)，此環(huán)節(jié)引入了YCW150A 型油泵，由此提升了工程質(zhì)量。

2 橋梁箱梁預(yù)應(yīng)力張拉施工前的準(zhǔn)備

2.1 編制科學(xué)的張拉施工方案

在箱梁預(yù)應(yīng)力張拉施工作業(yè)前，應(yīng)由該項(xiàng)目的總工程師組織領(lǐng)導(dǎo)各專(zhuān)業(yè)技術(shù)員對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行策劃，編制出科學(xué)合理，安全可行的施工方案。方案主要明確各級(jí)人員的職責(zé)、施工流程、施工方法以及施工過(guò)程中要注意的安全問(wèn)題等，從而保證施工程高效率、安全的運(yùn)行。

2.2 檢查工作

（1）檢查箱梁預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備的標(biāo)定。在預(yù)應(yīng)力張拉施工的前期準(zhǔn)備工作中，我們必須要保證千斤頂、油表、夾具、預(yù)應(yīng)力筋等是經(jīng)具有校驗(yàn)資格的部門(mén)檢驗(yàn)，符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和要求后才能允許施工進(jìn)行。若在施工過(guò)程中遇到千斤頂漏油、油表指針無(wú)法退回零點(diǎn)、張拉時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼絞線連續(xù)斷裂等情況應(yīng)立即停止施工并對(duì)其進(jìn)行檢修，檢修后必須重新校驗(yàn)才能投入使用。

(2)檢查錨端混凝土是否密實(shí)可靠，若有出現(xiàn)疏散、空洞大于規(guī)范要求的情況，要及時(shí)進(jìn)行處理。

(3)檢查鋼絞線是否通暢，若出現(xiàn)漏漿及堵塞的情況，應(yīng)及時(shí)將雜物清理干凈，同時(shí)也要將澆筑混凝土?xí)r漏人墊板喇叭口內(nèi)的混凝土及雜物清理干凈。

(4)張拉前箱梁梁體的控制強(qiáng)度主要采用同條件養(yǎng)護(hù)抗壓試件進(jìn)行控制，在抗壓結(jié)果中若出現(xiàn)可疑問(wèn)題需再次送樣抗壓或者用回彈儀對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)判定。 2.3 預(yù)應(yīng)力計(jì)算

實(shí)際施工之前應(yīng)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的張拉伸長(zhǎng)量進(jìn)行計(jì)算，具體參考公式（1）[1]：

式（1）中： Lα -理論伸長(zhǎng)值，mm；Pp-平均張拉力，N；L-預(yù)應(yīng)力筋在不經(jīng)處理后的實(shí)際長(zhǎng)度，mm；Ap-所有預(yù)應(yīng)力筋構(gòu)成的截面積，mm；Ep-彈性模量，MPa。此處以40m 長(zhǎng)的T 梁為基礎(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行張拉伸長(zhǎng)量的計(jì)算，所得的詳細(xì)結(jié)果如下所示：

表1 40mT 梁張拉伸長(zhǎng)量計(jì)算結(jié)果

在整個(gè)張力施工過(guò)程中，嚴(yán)格控制施加的預(yù)應(yīng)力值，基于全面提升工程質(zhì)量的目的，需要采取“雙控”指標(biāo)的方式對(duì)工程質(zhì)量加以控制，具體涉及到應(yīng)力值以及對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量?jī)纱蠓矫妗；趯?duì)張拉機(jī)的調(diào)控，可以改變應(yīng)力值，可以通過(guò)讀表的方式獲取實(shí)際數(shù)值。應(yīng)當(dāng)注意的是，應(yīng)在施工前對(duì)壓力表進(jìn)行校驗(yàn)，由此確保后續(xù)施工的順利進(jìn)行。

3 橋梁箱梁預(yù)應(yīng)力張拉施工控制

3.1 混凝土澆筑施工質(zhì)量控制

施工中需要使用到普通硅酸鹽材料，要求其強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到42.5；嚴(yán)格控制水泥中的C3A 成本，其所占比例應(yīng)在8%范圍內(nèi)，若施工環(huán)境具有較強(qiáng)的腐蝕性，此時(shí)應(yīng)將該值調(diào)整為5%；此外應(yīng)對(duì)普通硅酸鹽材料的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，確保符合工程要求；自水泥出廠時(shí)間算起，應(yīng)在3 個(gè)月內(nèi)使用完畢。

每日開(kāi)工前，工程人員均需要對(duì)砂、石材料的含水率進(jìn)行檢測(cè)，參考混凝土理論配合比，在此基礎(chǔ)上得出實(shí)際的施工配合比；對(duì)材料用量進(jìn)行明確計(jì)算，以所得結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，要求外加劑等材料的實(shí)際使用量與該值誤差穩(wěn)定在1%范圍內(nèi)；施工前對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，確保其在施工中能夠處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)；基于集中拌和的方式進(jìn)行混凝土材料的配制，要求攪拌時(shí)間至少達(dá)到120s；以所得的設(shè)計(jì)配合比為基準(zhǔn)，綜合參考砂石材料的含水率情況，由此對(duì)配合比做以適度調(diào)整。

基于連續(xù)澆筑的方式進(jìn)行施工，由此提升梁體結(jié)構(gòu)的完整性；在攪拌車(chē)的輔助下完成材料的運(yùn)輸，當(dāng)達(dá)到指定地點(diǎn)后基于泵送的方式完成混凝土入模作業(yè)；基于插入式振動(dòng)棒展開(kāi)密切的振搗作業(yè)，在施工過(guò)程中振搗設(shè)備不可直接接觸到模板底部區(qū)域，確保模板不發(fā)生位移現(xiàn)象；由于外側(cè)模安裝作業(yè)較為特殊，此時(shí)需要使用到附著式振動(dòng)器。

嚴(yán)格控制混凝土的振搗時(shí)間，對(duì)其表面進(jìn)行觀察，當(dāng)不發(fā)生氣泡逸出現(xiàn)象且表面不再發(fā)生下沉后方可停止振搗作業(yè)；控制好振搗設(shè)備的移動(dòng)距離，在本工程中以40cm 為宜，單次振搗時(shí)間應(yīng)控制在20～30s 范圍內(nèi)；以上一次灌注面層為基準(zhǔn)，實(shí)際插入深度應(yīng)控制在該面層50～100mm 范圍內(nèi)[2]。

經(jīng)混凝土澆筑施工后，應(yīng)確保橋面具有足夠的平順性與密實(shí)性，除了上述所提及的振搗作業(yè)外，還需要進(jìn)行兩次收漿抹平處理，由此避免裂紋現(xiàn)象的產(chǎn)生。在進(jìn)行振搗作業(yè)時(shí)，需要施加一定的激振力，此時(shí)所帶來(lái)的變形量應(yīng)控制在5mm范圍內(nèi)，在滿足此條件后方可展開(kāi)后續(xù)的收漿抹平處理。注重橋面澆筑順序，首先應(yīng)對(duì)兩端進(jìn)行施工，而后逐步向中間區(qū)域靠攏，當(dāng)結(jié)束振動(dòng)提漿作業(yè)后，應(yīng)安排專(zhuān)員對(duì)表面進(jìn)行收漿抹面處理。

3.2 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉質(zhì)量控制

在進(jìn)行張拉作業(yè)時(shí)應(yīng)滿足如下要求[3]：（1）初張拉：對(duì)實(shí)際混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為參考，當(dāng)所得結(jié)果達(dá)到該值的80%后便可展開(kāi)早期張拉作業(yè)。（2）終張拉：此時(shí)混凝土強(qiáng)度應(yīng)完全滿足工程要求，要求齡期達(dá)到10d，在此基礎(chǔ)上方可進(jìn)行終張拉處理，由此確保梁體不出現(xiàn)早期裂縫現(xiàn)象；以設(shè)計(jì)強(qiáng)度為基準(zhǔn)，當(dāng)實(shí)際檢測(cè)強(qiáng)度處于該值的50%～60%范圍內(nèi)時(shí)，則需要松開(kāi)內(nèi)模，如果只對(duì)外模進(jìn)行拆除處理，則需要張拉部分預(yù)應(yīng)力。（3）在進(jìn)行梁孔張拉作業(yè)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)管道摩阻損失現(xiàn)象，此時(shí)需其進(jìn)行測(cè)量，由此對(duì)張拉控制應(yīng)力加以調(diào)整。（4）當(dāng)進(jìn)行腹板施工時(shí)，應(yīng)以對(duì)稱(chēng)張拉的方式為宜；在同一束鋼絞線中，應(yīng)遵循兩端同步張拉的方式進(jìn)行施工。

3.3 鋼絞線張拉質(zhì)量控制

（1）對(duì)單束鋼絞線對(duì)應(yīng)的具體根數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行錨具的安裝工作，鋼絞線應(yīng)從千斤頂設(shè)備的中心位置穿過(guò)。對(duì)鋼絞線以及夾片兩大部分進(jìn)行檢查，做好相應(yīng)的畫(huà)線標(biāo)記工作，以此為基礎(chǔ)先對(duì)中間根進(jìn)行張拉，而后基于對(duì)稱(chēng)張拉的方式對(duì)其余部分進(jìn)行處理。（2）應(yīng)確保千斤頂油缸具有足夠的油量，對(duì)儀表數(shù)值進(jìn)行觀察，由此確定實(shí)際張拉值大小。相比于理論伸長(zhǎng)量而言，經(jīng)張拉處理后所得的實(shí)際伸長(zhǎng)量與之形成的誤差應(yīng)控制在6%以?xún)?nèi)。（3）以油壓達(dá)到張拉噸位為基準(zhǔn)，此時(shí)需要隨即關(guān)閉主油缸，并將此狀態(tài)保持5min，對(duì)鋼絞線的伸長(zhǎng)量 進(jìn)行測(cè)量，對(duì)存在的偏差進(jìn)行校正。當(dāng)油壓出現(xiàn)下降的現(xiàn)象后，則需要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)油操作，使其達(dá)到設(shè)計(jì)噸位對(duì)應(yīng)的油壓水平，基于千斤頂回油的方式結(jié)束張拉作業(yè)。在施工過(guò)程中，應(yīng)做好斷絲的記錄工作，以所使用的鋼絲總量為基準(zhǔn)，實(shí)際滑絲總量應(yīng)控制在該值的0.5%范圍內(nèi)。（4）在進(jìn)行鋼絞線張拉處理前，需要對(duì)梁體進(jìn)行深度的檢測(cè)，當(dāng)存在結(jié)構(gòu)缺陷后則需要隨即告知監(jiān)理工程師，從而采取針對(duì)性措施[4]。此外，應(yīng)對(duì)錨下管道進(jìn)行清理，確保其不殘留灰漿等雜質(zhì)；對(duì)高壓油表進(jìn)行校驗(yàn)，在滿足工程要求后方可進(jìn)行張拉作業(yè)；以孔道中心線為基準(zhǔn)，對(duì)錨墊板承壓面的位置進(jìn)行檢測(cè)，確保二者具有良好的垂直關(guān)系，若存在角度偏差則需要在錨板下側(cè)區(qū)域墊上一塊薄鐵板；在非特殊情況下均需要依據(jù)工程規(guī)定的方法進(jìn)行張拉作業(yè)，如果需要對(duì)工藝方法進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)事先告知相關(guān)部門(mén)。

3.4 孔道壓漿施工質(zhì)量控制

當(dāng)結(jié)束鋼絞線張拉處理后，需要在24h 內(nèi)展開(kāi)復(fù)查，在確保不存在滑絲或是斷絲現(xiàn)象后方可進(jìn)行鋼絞線切割，施工中使用砂輪鋸可以顯著提升效率，所形成的預(yù)留長(zhǎng)度至少應(yīng)為30mm，利用純水泥漿作為封端的主要材料，此后錨頭部分不允許出現(xiàn)漏氣等質(zhì)量問(wèn)題。

在進(jìn)行水泥攪拌時(shí)應(yīng)持續(xù)進(jìn)行攪動(dòng)，由此提升水泥的流動(dòng)性。在進(jìn)行孔道壓漿施工時(shí)，需要遵循自上而下的原則進(jìn)行，經(jīng)施工后出口處應(yīng)溢出一定量的廢漿，當(dāng)不含有水沫氣體的漿液排出后方可結(jié)束施工。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前的橋梁工程中，混凝土箱梁是其中極為重要的結(jié)構(gòu)形式，但對(duì)施工技術(shù)水平也提出了更高的要求。在實(shí)際施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制箱梁的施工質(zhì)量，確保工程的效率。本文則圍繞箱梁預(yù)應(yīng)力張拉施工展開(kāi)探討，提出可行的技術(shù)方法，以期給讀者提供可行參考。