連續(xù)梁張拉注漿施工技術(shù)研究

摘要：連續(xù)梁張拉壓漿使預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土構(gòu)件形成整體，并且形成整體錨固。壓漿使預(yù)應(yīng)力鋼筋與空氣隔絕，使鋼筋處于混凝土水泥漿的堿性環(huán)境中，防止氧化、銹蝕。張拉壓漿工藝復(fù)雜，對張拉力、時間、強度、順序、連續(xù)性等要求嚴(yán)格，是連續(xù)梁梁施工的關(guān)鍵工序，值得深究與探討。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁;張拉;壓漿;摩阻試驗;應(yīng)力控制

中圖分類號：U448 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：2096-6903（2021）11-0000-00

1 （32+48+32）m連續(xù)梁技術(shù)工藝參數(shù)

1.1應(yīng)力損失計算

（1）預(yù)應(yīng)力的損失：

①有關(guān)錨口及喇叭口的預(yù)應(yīng)力損失。根據(jù)設(shè)計要求，本橋預(yù)應(yīng)力錨具錨口及喇叭口的損失要求按照設(shè)計鋼束控制應(yīng)力的6%計算，要求對預(yù)應(yīng)力錨口及喇叭口損失應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場試驗確定，并提交設(shè)計單位進(jìn)行檢算、調(diào)整。

②管（孔）道摩阻系數(shù)原設(shè)計計算是暫按0.23，要求對梁的管（孔）道摩阻系數(shù)應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場試驗確定，并提交設(shè)計單位進(jìn)行檢算、調(diào)整。

③管（孔）道偏差系數(shù)原設(shè)計計算是暫按0.0025，要求對梁的管（孔）道摩阻系數(shù)應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場試驗確定，并提交設(shè)計單位進(jìn)行檢算、調(diào)整。

④松弛損失、收縮徐變及其它各項損失均按《鐵路橋涵混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（TB10092-2017）相關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算。

（2）現(xiàn)場施工前，對錨口及喇叭口預(yù)應(yīng)力損失根據(jù)實際采購的錨具應(yīng)進(jìn)行實地測試，并與原設(shè)計暫用值進(jìn)行對比，在通過現(xiàn)場試驗確定錨口及喇叭口預(yù)應(yīng)力損失后，應(yīng)按實測數(shù)據(jù)進(jìn)行采用，預(yù)應(yīng)力鋼束錨外控制應(yīng)力（張拉應(yīng)力）必須根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼束錨下控制應(yīng)力+現(xiàn)場實測的錨口及喇叭口損失進(jìn)行綜合確定。同時應(yīng)實測孔道摩阻系數(shù)，嚴(yán)格控制孔道偏差在設(shè)計要求范圍內(nèi)，當(dāng)出入較大時（偏差超過±6%），由設(shè)計單位對原設(shè)計進(jìn)行核查調(diào)整處理。

1.2摩阻試驗

（1）管道摩阻測試在實體梁上進(jìn)行，選擇的管道應(yīng)滿足以下要求：

①箱型梁至少選擇6個管道;

②包括2種以上彎起角度（含最大彎折角）的管道;

③包含不同直徑的管道，直徑相同時選擇鋼絞線根數(shù)多的管道;

④未進(jìn)行預(yù)、初張拉的管道。

（2）錨口摩阻、鋼絞線回縮量測試在混凝土試件上進(jìn)行，選擇的錨具應(yīng)滿足以下要求：

①錨具為1孔～12孔的，選擇用量最多的和孔數(shù)最大的錨具;

②錨具為13孔～19孔的，選擇2種錨具，包括孔數(shù)最大的錨具。

1.3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

張拉方式：普通張拉，分兩次張拉。

注漿方式：真空注漿。

2工藝流程

梁體砼、試塊砼澆筑-摩阻試驗-設(shè)計單位反饋數(shù)據(jù)-初張拉/預(yù)張拉/終張拉-注漿-封錨砼施工。

3施工方法

張拉采用普通或者智能張拉設(shè)備，注漿采用真空注漿技術(shù)。

3.1支架的搭設(shè)

支架按雙排腳手架設(shè)置，搭設(shè)總高度為4.8m，從墩頂垂直方向共搭設(shè)五層，在立桿底部鋪設(shè)18mm×10cm木板防滑，掃地桿距墩頂0.2m，第二層至第四層間距均為1.15m;橫橋向墩頂寬度為8.4m，共設(shè)置8個立桿，立桿間距均為1.2m，順橋向兩排腳手架之間所有連接點，均采用1.5m長鋼管連接鎖定，橫向滿鋪0.2m×4cm木板滿鋪，木板兩端用鐵絲固定牢靠，防止出現(xiàn)翹頭板。

3.2張拉

梁體砼施工完成后，砼強度及彈模達(dá)到設(shè)計要求的60%，進(jìn)行局部預(yù)應(yīng)力筋初張拉，砼強度及彈模達(dá)到設(shè)計要求的100%，終張拉全部鋼索必須滿足大于10天養(yǎng)護(hù)期方可實施。

3.2.1施加縱向預(yù)應(yīng)力

參考設(shè)計要求，預(yù)應(yīng)力張拉需要分階段一次性完成張拉。施行張拉的條件為：（1）達(dá)到設(shè)計值的100%鋼束所在砼強度要求;（2）砼達(dá)到設(shè)計值100%的彈性模量;（3）是混凝土齡期達(dá)到10d。預(yù)應(yīng)力張拉的設(shè)備使用前應(yīng)先進(jìn)行標(biāo)定，確保張拉質(zhì)量。

鋼束張拉必須采用伸長量和張拉力雙控措施。按照圖紙設(shè)計要求，初始張拉按設(shè)計張拉力20%計算初張噸位，低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線后張法的張拉程序：abc。（ a=0;b=初應(yīng)力20%δcon;c= 100%δcon），張拉持荷5min錨固。

當(dāng)張拉達(dá)到設(shè)計數(shù)值噸位時，其實測的兩端伸長量之和與設(shè)計計算差值，應(yīng)滿足不大于±6%的要求，否則若大于設(shè)計范圍，應(yīng)查找原因，如有必要需聯(lián)系設(shè)計解決。

初始張拉力達(dá)到20%δcon狀態(tài)時做出明確清晰的標(biāo)記，方便伸長量的直接測定，伸長量不足時應(yīng)立即查找并確定原因，采取措施補張拉，并作好張拉記錄的同時，觀察有無斷絲、滑絲現(xiàn)象。

3.2.2張拉作業(yè)

（1）為了方便退卸，安裝前，用高標(biāo)號石臘涂沫工作錨及夾片。（2）安裝千斤頂前，打好工作支架。（3）啟動油泵送油工作需要循序漸進(jìn)，緩緩徐行。（4）當(dāng)張拉達(dá)到由試驗確定的初始張拉力時，停止送油，立即讀取油表數(shù)據(jù)，并量取千斤頂?shù)纳扉L量，做好記錄。

（5）分級張拉張按拉力0--20%--100%進(jìn)行，兩端張拉時，要求兩端張拉伸長量、張拉速度保持一致，讀取對應(yīng)各級油表數(shù)值，量取相應(yīng)伸長量。張拉力至百分之百時，持荷滿5分鐘，方可回油錨固。（6）核實實際和理論伸長量，其差值要滿足不大于±6%設(shè)計要求，不滿足時要立即查找原因。（7）開啟油泵油閥，安全退卸千斤頂。（8）當(dāng)千斤頂?shù)男谐滩蛔銜r，可重復(fù)數(shù)次，直至張拉達(dá)到設(shè)計荷載100%后，方可回油錨固。所有鋼束在張拉到達(dá)設(shè)計預(yù)應(yīng)力1300Mpa對應(yīng)張拉力的20%，40%，60%，80%和100%時分別記錄鋼束伸長值和工具夾片外露值。（9）記錄表簽字后交技術(shù)員、監(jiān)理認(rèn)可。（10）張拉記錄及伸長值計算記錄等相關(guān)表格整理歸檔。

3.3壓漿、封錨

3.3.1管道的壓漿作業(yè)

壓漿完成必須控制在預(yù)應(yīng)力終張拉作業(yè)完成后的24h以內(nèi)，目的是為了確?？椎乐蓄A(yù)應(yīng)力筋在完成灌漿所有工作以前不出現(xiàn)生銹。

預(yù)應(yīng)力混凝土孔道灌漿前，壓漿材料性能參數(shù)應(yīng)通過專門的試驗確定，孔道壓漿漿液的凝結(jié)時間、流動度、強度、含氣量、泌水率等性能應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定及下列要求：

3.3.2漿料攪拌

選用的攪拌機轉(zhuǎn)速不得低于1000r/min，攪拌前應(yīng)清洗設(shè)備，清洗后的設(shè)備內(nèi)不能有殘渣和積水，并檢查攪拌機濾網(wǎng)，濾網(wǎng)空格不大于3mm × 3mm。

攪拌漿液的順序：攪拌機中首先加入實際拌和水用量的80%～90%，然后開始攪拌。再均勻加入其他全部壓漿材料，水泥除外，加入過程中持續(xù)攪拌，最后將全部水泥均勻加入。所有粉料加入后，再攪拌2min。剩余的10%～20%的拌合水然后加入，再繼續(xù)2min攪拌。

流動度試驗，攪拌均勻后，每10盤必須進(jìn)行一次檢測，出機流動度的控制在18±4s，符合流動度的要求后，可以通過儲料罐的濾網(wǎng)進(jìn)入罐體儲備。儲料罐中的漿液應(yīng)保持繼續(xù)攪拌，用以確保漿體流動性符合相關(guān)要求。放置過久導(dǎo)致漿液流動性不足的，理應(yīng)廢棄不用，堅決不能采用加水提高流動性的措施。

3.3.3壓漿工藝

壓漿時應(yīng)該先下后上，同一管道的壓漿應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，確保一次性完成。水泥漿從攪拌機攪拌結(jié)束開始至壓入預(yù)應(yīng)力管道結(jié)束其間隔不應(yīng)超過40min。

為確保壓漿管道密實飽滿，壓漿前首先應(yīng)清潔管道，排出管道內(nèi)的雜物、積水等。對錨具夾片空隙和其他可能漏漿處可采用高標(biāo)水泥漿、堵漏王或其他密封措施等進(jìn)行堵封，密封料強度達(dá)到要求后可以開始壓漿。

3.3.4壓漿要求

（1）設(shè)備。根據(jù)孔道不同長度和壓漿指標(biāo)，選用適當(dāng)?shù)恼婵諌簼{機施行管道壓漿注漿作業(yè)。

（2）施作順序。張拉結(jié)束后，用水泥漿立即封錨，錨墊板、夾片周邊必須完全密封。壓漿必須等到密封水泥漿的強度達(dá)10MPa以上。及時壓漿，壓漿時間以不超過張拉結(jié)束24h最為適當(dāng)。壓漿作業(yè)中同一管道不得中斷，一次壓漿完成。利用排氣孔接力壓漿可用于長孔道的壓漿。

泵壓應(yīng)保持在0.5～0.6MPa之間，一般要穩(wěn)壓3min以上，確保注漿漿體的密實。

3.3.5 割束、封錨

在壓漿后進(jìn)行鋼絞線割束，絕不能用電弧燒割，規(guī)定必須使用砂輪機鋸割鋼絞線。

割束要求：鋼絞線切割后鋼束余留的長度L>3cm。

封錨前，必須先對錨塊、張拉槽的錨具周邊鑿毛、沖洗、干燥等，并且對外露鋼絞線、錨具用聚氨酯防水涂料處理以便于防水，然后根據(jù)設(shè)計圖紙的要求制作、安裝鋼筋網(wǎng)片，與梁體同標(biāo)號澆注混凝土（本次C50）或堵漏王封錨。

混凝土應(yīng)搗鼓密實，無蜂窩麻面，及時抹面壓光，并進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。封錨后混凝土面與梁端面的錯臺不超過2mm。

4 作業(yè)要求

4.1預(yù)應(yīng)力張拉

預(yù)應(yīng)力宜采用同步張拉、兩端張拉，并對稱左右進(jìn)行，不平衡束最大不應(yīng)該超過1 束。鋼束張拉的順序按先長束后短束，先進(jìn)行腹板束，后進(jìn)行頂?shù)装迨?，從外?cè)向里，左右側(cè)對稱張拉。采用雙控措施控制預(yù)施應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力值以油泵壓力表讀數(shù)值為主，以實際測得的預(yù)應(yīng)力筋伸長值記錄進(jìn)行校核。過程中施應(yīng)力應(yīng)保持兩端的鋼束伸長量大體上一致。要求張拉梁段的砼強度和彈性模量均不得小于設(shè)計要求值的100%，且齡期不少于10天。

為準(zhǔn)確實施預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)，根據(jù)要求，應(yīng)對張拉設(shè)備進(jìn)行定期校正檢查，檢驗的頻次為1個月一檢或張拉200次一檢，如下列情況發(fā)生，應(yīng)重新校驗設(shè)備。（1）張拉過程發(fā)生突然斷裂單根或整束預(yù)應(yīng)力鋼絞線;（2）千斤頂油缸漏油嚴(yán)重;（3）泄壓的油泵壓力表的指針不能準(zhǔn)確順利退回零點;（4）油壓表遭遇重物撞或者擊油泵車傾覆倒地。油表、千斤頂、油泵在任何條件下必須配套使用，不允許隨意分拆變動，隨意更換。

4.2注漿

張拉到位后的預(yù)應(yīng)力束應(yīng)及時壓漿。管道壓漿應(yīng)采用抽真空壓漿。（1）應(yīng)力束張拉后應(yīng)安排盡早進(jìn)行壓漿，如遇情況特殊如天雨大風(fēng)等特殊工況不能壓漿及時時，應(yīng)對錨固裝置及鋼絞線束采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)防護(hù)措施，確保錨固設(shè)施及鋼絞線不污染不銹蝕。（2）水泥漿液溫度應(yīng)保持在5℃～30℃之間。根據(jù)天氣預(yù)報，調(diào)整作業(yè)時間，避免高溫時間段注漿。（3）壓漿期間，注意觀察壓漿孔及鄰近孔道，防止漏漿及串現(xiàn)象發(fā)生。（4）注漿期間，加壓要循序漸進(jìn)，逐步加大壓力，穩(wěn)步進(jìn)行，提高壓力速度不宜過快。（5）注漿作業(yè)工程中，如果遭遇異常情況，如機械故障、孔道堵塞，必須立即停止作業(yè)，清洗管道，排除積水，排除故障條件具備后重新注漿。（6）壓漿工作污染較大，操作完畢應(yīng)及時清理機具，整理工作現(xiàn)場，做好環(huán)境保護(hù)。（7）及時、認(rèn)真填寫各類原始記錄，做好臺賬。按照要求數(shù)量頻次制作試驗試件。（8）注意安全堆放材料，如水泥等，防止梁體偏壓。（9）要求壓漿后的3天以內(nèi)環(huán)境及梁體溫度不能低于5℃，如不滿足，應(yīng)采取保溫措施。

4.3封端、封錨

（1）封端：為提高結(jié)構(gòu)的耐久性，封端前對新舊混凝土結(jié)合面鑿毛清理，錨具必須進(jìn)行相應(yīng)地涂裝防水措施，在錨板縱橫向植入有螺紋的短鋼筋，封端鋼筋應(yīng)與之綁扎形成鋼筋骨架。封端混凝土應(yīng)搗鼓密實，無蜂窩麻面。

（2）封錨：為提高結(jié)構(gòu)的耐久性，梁體封錨采用配套內(nèi)凹槽的錨穴方式，以減小封錨混凝土體積，更有利于新舊混凝土結(jié)合。張拉槽及封錨塊在封錨前應(yīng)先將錨具周圍沖洗干凈并鑿毛，并且對錨具及外露鋼絞線涂刷聚氨酯防水涂料，達(dá)到防水效果。然后根據(jù)設(shè)計圖紙，制作安裝鋼筋網(wǎng)片，澆注與梁體同標(biāo)號無收縮砼（C50）或堵漏王封錨，并用干砂漿及時抹面壓光。

混凝土應(yīng)搗鼓密實，無蜂窩麻面，及時抹面壓光，并進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。封錨后混凝土面與梁端面的錯臺不超過2mm。

5重難點及總結(jié)

梁體砼施工完成后，鋼索預(yù)張拉階段，應(yīng)在混凝土強度達(dá)到設(shè)計要求的60%后進(jìn)行，錨下控制張拉應(yīng)力為400MPa，且應(yīng)不帶內(nèi)模張拉，內(nèi)模應(yīng)松開，進(jìn)行腹板預(yù)應(yīng)力筋初張拉，張拉鋼索應(yīng)嚴(yán)格編號，順序張拉。鋼索終張拉階段，應(yīng)在混凝土強度及彈模達(dá)到設(shè)計要求的100%，大于10天的養(yǎng)護(hù)期，嚴(yán)格按照施工圖要求的預(yù)應(yīng)力張拉順序施行預(yù)應(yīng)力張拉，張拉順序必須按照先進(jìn)行腹板鋼束，后進(jìn)行頂、底板鋼束;先張拉長束后張拉短束，從外側(cè)向里左右側(cè)對稱張拉，最后終張拉所有鋼束。兩端張拉所有縱向預(yù)應(yīng)力鋼束，采用雙控指標(biāo)控制預(yù)應(yīng)力張拉，預(yù)應(yīng)力值以油泵壓力表讀數(shù)值為主，以實際測得的預(yù)應(yīng)力筋伸長值記錄進(jìn)行校核。過程中施應(yīng)力應(yīng)保持兩端的鋼束伸長量大體上基本一致。設(shè)計圖紙表中左端伸長量為靠梁端側(cè)。最大不平衡束不應(yīng)超過1束。設(shè)計圖紙表中鋼束伸長量僅計算至錨下，實測延伸量與計算延伸量允許-6%～+6%的誤差。終張拉完成后，應(yīng)在48小時內(nèi)進(jìn)行管道壓漿。備用孔道不使用時，必須壓漿填實;鋼索張拉后，必須用鋼筋混凝土封端。

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收稿日期：2021-10-05

作者簡介：柏林（1967—），男，陜西鳳翔人，本科，高級工程師，研究方向：工程管理。

Abstract： The continuous beam tension and grouting make the prestressed steel bar and the concrete member form a whole， and form an integral anchor. Grouting isolates the prestressed steel bars from the air and keeps the steel bars in the alkaline environment of the concrete grout to prevent oxidation and corrosion. The tensioning and grouting process is complicated， and it has strict requirements on tension， time， strength， sequence， continuity， etc. It is a key process of continuous beam construction， which is worthy of in-depth study and discussion.

Keywords： continuous beam; tension; grouting; friction test; stress control