現(xiàn)澆連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力張拉施工要點(diǎn)探討

趙新江

摘 要：預(yù)應(yīng)力張拉作為箱梁施工的關(guān)鍵，如若張拉施工不規(guī)范以致出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，將會嚴(yán)重影響箱梁的整體施工質(zhì)量。對此，本文以筆者參建的烏拉泊互通式立交主線橋預(yù)應(yīng)力張拉施工為例，就現(xiàn)澆連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力張拉施工要點(diǎn)展開全面探討，以供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆連續(xù)箱梁;預(yù)應(yīng)力張拉;施工要點(diǎn)

1 工程概況

烏拉泊互通式立交K63+143主線橋，起點(diǎn)樁號為K62+904.5，終點(diǎn)樁號為K63+392，橋梁全長447.5 m，最大橋高10 m。本橋右幅共23跨，共六聯(lián)連續(xù)箱梁，其中第10、11跨跨吐烏大高速公路，第一聯(lián)和第三聯(lián)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，其余為鋼筋混凝土連續(xù)箱梁;左幅共24跨，共六聯(lián)連續(xù)箱梁，其中第11、12跨跨吐烏大高速公路，第三聯(lián)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，其余為鋼筋混凝土連續(xù)箱梁。施工時按照先施工預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，再施工非預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的順序進(jìn)行作業(yè)。本文主要以烏拉泊互通式立交主線橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁為例，對預(yù)應(yīng)力張拉施工關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行分析探討。

2 現(xiàn)澆連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力張拉施工要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備

（1）材料方面。①鋼絞線及波紋管進(jìn)場后應(yīng)按要求進(jìn)行存儲，并做好必要的防雨、防潮措施，對于出現(xiàn)銹蝕的鋼絞線嚴(yán)禁投入施工使用。波紋管搬運(yùn)及放置應(yīng)小心仔細(xì)，以減少蠻力操作而導(dǎo)致波紋管出現(xiàn)變形或損壞。②鋼絞線、波紋管、錨具等應(yīng)按要求進(jìn)行破斷負(fù)荷、屈服負(fù)荷、彈性模量及極限伸長量、硬度等的試驗(yàn)檢測，并確保所有檢測結(jié)果均能滿足國家相關(guān)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及要求，進(jìn)而有效確保張拉材料的質(zhì)量。

（2）設(shè)備方面。該項(xiàng)目張拉采用智能張拉設(shè)備，張拉施工前應(yīng)首先對千斤頂予以校準(zhǔn)標(biāo)定。所有千斤頂應(yīng)按要求進(jìn)行兩次校驗(yàn)，并結(jié)合兩次校驗(yàn)結(jié)果的平均值進(jìn)行回歸并計(jì)算得出相應(yīng)的回歸方程。校正系數(shù)應(yīng)<1.05，校正期限為6個月或大于300次張拉，張拉千斤頂維修或更換配件后須按要求進(jìn)行重新校正。壓力表采用防震型，最大應(yīng)力讀數(shù)為1.5～2.0倍張拉力，精度約0.4級，校正有效期限為一個月，對使用過程中超出允許偏差或出現(xiàn)故障的壓力表應(yīng)重新校正。在使用智能張拉設(shè)備進(jìn)行張拉作業(yè)時，在張拉智能控制柜內(nèi)將相關(guān)張拉數(shù)據(jù)信息輸入，一邊通過智能化設(shè)備對信號進(jìn)行聯(lián)動，另一邊通過科學(xué)管控實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)張拉。

2.2 相應(yīng)計(jì)算

（1）伸長量計(jì)算。張拉施工前，應(yīng)首先對施工圖紙中的理論值予以二次校核，對所有鋼束的理論引伸量進(jìn)行計(jì)算，并作為張拉施工的依據(jù)。引伸量（ΔL）計(jì)算公式如下：

其中，P為張拉力值（N），L為預(yù)應(yīng)力筋長度（mm），X為孔道長度（張拉端至計(jì)算截面，單位：m），A為預(yù)應(yīng)力筋斷面積（mm2），E為實(shí)測彈性模量（MPa），K為孔道偏差系數(shù)（0.001 5），μ為孔道摩阻系數(shù)（0.25），θ為張拉端至計(jì)算截面切線角之和（rad）。伸長量計(jì)算時，彈性模量應(yīng)按要求取試驗(yàn)值，且由于連續(xù)箱梁澆筑分多次完成，鋼束長度通常較長且變化點(diǎn)多，因此，伸長量可通過分段計(jì)算后疊加得出整束鋼束的伸長量。

（2）油表讀數(shù)計(jì)算。預(yù)應(yīng)力張拉施工前，應(yīng)按要求進(jìn)行張拉千斤頂?shù)男ｒ?yàn)，校驗(yàn)合格后出具相關(guān)報告單。然后，根據(jù)校驗(yàn)報告的結(jié)果，計(jì)算得出所有張拉配套千斤頂及油表的回歸方程，并根據(jù)設(shè)計(jì)張拉值及錨口摩阻損失得出油表讀數(shù)。同時，在進(jìn)行連續(xù)箱梁張拉施工時，應(yīng)對油表等儀器的精準(zhǔn)性予以嚴(yán)格校核，并對油表的工作性能予以檢查，以防止張拉施工中油表失去效力而影響預(yù)應(yīng)力的張拉作業(yè)。

（3）孔道摩阻系數(shù)μ計(jì)算。連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力鋼束通常較長，往往會因孔道摩阻變大而導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失變大，因此，應(yīng)結(jié)合張拉現(xiàn)場實(shí)測μ值，對因孔道摩阻而造成的預(yù)應(yīng)力損失值進(jìn)行校核，并結(jié)合配套的應(yīng)變儀讀數(shù)進(jìn)行張拉力的換算后，再計(jì)算得出預(yù)應(yīng)力鋼束的轉(zhuǎn)角及長度。

2.3 張拉施工

（1）作業(yè)流程。烏拉泊互通式立交主線橋預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)流程如下表1所示：

該項(xiàng)目為后張法預(yù)應(yīng)力張拉，單塊張拉時的張拉流程為：縱向預(yù)應(yīng)力張拉→豎向預(yù)應(yīng)力張拉→橫向預(yù)應(yīng)力張拉。整體縱向張拉作業(yè)流程為：腹板縱向預(yù)應(yīng)力張拉→邊跨縱向預(yù)應(yīng)力張拉（頂板、底板）→中跨縱向預(yù)應(yīng)力張拉（頂板、底板）。張拉過程中，應(yīng)按照表1的應(yīng)力值逐步實(shí)施張拉，直至張拉至規(guī)定的張拉值。

（2）施工要點(diǎn)。①根據(jù)前期標(biāo)定所得出的回歸方程，計(jì)算得出張拉各級加載油表讀數(shù)。以在進(jìn)行后期的張拉作業(yè)時，通過“雙控”的方式，以油表讀數(shù)為主要控制，以伸長量為輔助控制進(jìn)行校核，以控制設(shè)計(jì)伸長量與實(shí)際伸長量的偏差<±6%。②實(shí)施張拉的作業(yè)人員應(yīng)對施工圖紙進(jìn)行熟悉，掌握張拉施工工藝，技術(shù)人員應(yīng)做好張拉施工的全過程管理。③張拉千斤頂安裝前，應(yīng)對錨墊板、張拉端喇叭口予以細(xì)致清理，并檢查千斤頂、限位板、工作錨以及喇叭口是否完全密貼，是否與孔道軸線保持垂直，以最大限度減少鋼絞線摩阻力而導(dǎo)致的伸長量偏差。④張拉千斤頂安裝時，應(yīng)與孔道保持對正，夾片頂緊應(yīng)進(jìn)行數(shù)次，夾片應(yīng)保持平齊，且千斤頂應(yīng)吊正。⑤預(yù)應(yīng)力張拉施工中，應(yīng)嚴(yán)格按要求規(guī)范作業(yè)，確保兩端保持同步對稱張拉，按照“先短束、后長束”的原則，不平衡束不應(yīng)超過一束，必要時應(yīng)張拉兩端作業(yè)人員可配備對講機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，以促使張拉兩端油壓保持同速上升，控制油表上升速度偏差<2 MPa，如若油表升差過大則應(yīng)及時調(diào)整。⑥進(jìn)行伸長量量測時所用的鋼板尺精準(zhǔn)度必須達(dá)標(biāo)，且鋼尺刻度應(yīng)清晰、準(zhǔn)確，以盡量減少量具誤差而導(dǎo)致張拉偏差。同時，測量人員應(yīng)具備一定的經(jīng)驗(yàn)，以減少人為誤差對張拉造成的影響。⑦對于預(yù)應(yīng)力鋼束的二次張拉作業(yè)，應(yīng)確保二次施頂兩端保持同步作業(yè)。⑧張拉完成后先錨固一段，若另一端張拉力不足，則應(yīng)按設(shè)計(jì)張拉值補(bǔ)足后再進(jìn)行錨固。預(yù)應(yīng)力束完成錨固后，應(yīng)及時將多余的鋼絞線進(jìn)行切除，錨環(huán)面以外位置保留至少3 cm長度。

（3）伸長量校核。完成預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉作業(yè)后，應(yīng)將鋼束的設(shè)計(jì)伸長量與實(shí)際伸長量進(jìn)行比較，若對比所得伸長量誤差<±6%，則可判斷此次張拉作業(yè)質(zhì)量達(dá)標(biāo)。若伸長量偏差>±6%，則應(yīng)找出偏差成因，并采取針對性措施進(jìn)行解決，必要時重新張拉。

3 結(jié)語

現(xiàn)澆連續(xù)箱梁張拉施工質(zhì)量的影響因素眾多，任意施工環(huán)節(jié)的把控不到位，均有可能會致使施工質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生。因此，務(wù)須緊抓各相應(yīng)環(huán)節(jié)不放松，抓好細(xì)節(jié)，抓好關(guān)鍵，嚴(yán)格規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)施工，并依照油表讀數(shù)與伸長量雙控的原則，對張拉施工予以嚴(yán)加管控，以此促使箱梁張拉施工質(zhì)量優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)。

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