現(xiàn)澆連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力筋張拉控制技術(shù)

劉曉允 曹武雷 王柯柯

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2109-5042-3834

摘? 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆橋梁技術(shù)迅速興起，各種能夠提高生產(chǎn)效率和功能性的技術(shù)被開發(fā)并應(yīng)用于大跨度橋梁的建設(shè)中。其中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)是發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的一門科學(xué)，已在我國各個省份得到應(yīng)用并得到迅速發(fā)展。該文對公路橋梁施工中現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力的施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，使預(yù)應(yīng)力在現(xiàn)澆連續(xù)梁施工中的應(yīng)用更加廣泛。

關(guān)鍵詞：橋梁? ?現(xiàn)澆連續(xù)梁? ?預(yù)應(yīng)力? ?控制技術(shù)

中圖分類號：U445.57? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2021）09（a）-0052-03

Tension Control Technology of Prestressed Reinforcement in Cast-in-place Continuous Bridge

LIU Xiaoyun? CAO Wulei? WANG Keke

（China Construction Seventh Engineering Division Co， Ltd.， Zhengzhou， Henan Province， 450000 China）

Abstract： With the development of science and technology， prestressed cast-in-place bridge technology is rising rapidly in China. Various technologies that can improve production efficiency and functionality have been developed and applied to the construction of long-span bridges. Among them， prestressed technology is the fastest developing and most widely used science， which has been applied and developed rapidly in various provinces of China. In this paper， the construction technology of prestressed cast-in-place continuous bridge in highway bridge construction is described in detail， which makes the application of prestressed in cast-in-place continuous bridge construction more widely.

Key Words： Bridge; Cast-in-place continuous bridge; Prestress; Control technology

在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力筋的拉應(yīng)力控制直接影響預(yù)應(yīng)力的效果和混凝土結(jié)構(gòu)的完整性。現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁的現(xiàn)場施工一般采用雙控法：一種是通過觀察油泵壓力表的壓力值來控制張拉力;另一種是利用測得的伸長值和理論計算的伸長值來檢查張拉力（誤差范圍為±6%）。

1? 工程概況

上跨新月鐵路分離式立交橋路線于修武縣城北樁號K22+153.47上跨新月鐵路，交叉角度為90°，對應(yīng)新月鐵路的樁號為K40+552.03;于樁號K22+108.1處上跨大沙河，交叉角度為60°;于樁號K22+362.7處上跨幸福路，交叉角度為94°。結(jié)合新月鐵路現(xiàn)狀，采用主線上跨新月鐵路的橋梁方案，鑒于大沙河、新月鐵路和幸福路相距較近，擬建橋梁一并跨過大沙河、新月鐵路和幸福路?，F(xiàn)澆箱梁按部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計。

2? 現(xiàn)澆連續(xù)梁施工介紹

現(xiàn)澆箱梁是目前公路橋梁的主要形式之一。受預(yù)應(yīng)力管道復(fù)雜、數(shù)量多、預(yù)應(yīng)力管長等問題的影響，現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力體系往往成為現(xiàn)澆箱梁的主要質(zhì)量控制點之一。自動預(yù)應(yīng)力預(yù)張拉技術(shù)的出現(xiàn)，克服了傳統(tǒng)張拉法不能有效施加現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的預(yù)應(yīng)力的缺陷，在施工應(yīng)用中取得了較好的效果。復(fù)雜箱梁系統(tǒng)中的長孔、高摩擦和預(yù)應(yīng)力損失是常見問題。

3? 超長束預(yù)應(yīng)力筋張拉技術(shù)問題

預(yù)應(yīng)力梁由于連續(xù)箱梁一般單梁形式較多，箱梁自重極大，與管道的摩擦阻力增大。如果選擇先穿孔的方式，很容易對預(yù)應(yīng)力管道造成損壞，且校正裝置難以準(zhǔn)確定位;如果選擇后穿法，預(yù)應(yīng)力管道在現(xiàn)澆混凝土的整個過程中很容易變形或堵塞。當(dāng)拉力達(dá)到設(shè)計方案的拉力時，具體拉長值的誤差應(yīng)在±6%范圍內(nèi)，每股斷絲或滑扣數(shù)控制為1絲，且每個截面的斷絲率不能超過該截面鋼絲總數(shù)的1%。但是，在工程項目的實際活動中，當(dāng)預(yù)應(yīng)力增加時，拉應(yīng)力和伸長率的雙控大大超出了標(biāo)準(zhǔn)要求的數(shù)據(jù)和信息。主要表現(xiàn)在長預(yù)應(yīng)力工程施工全過程中的參數(shù)控制。具體分析主要原因是通道摩擦損失指標(biāo)μ與標(biāo)準(zhǔn)給出的數(shù)據(jù)信息不一致;通道越長，精度等級無法操縱，導(dǎo)致通道誤差對摩擦危險指數(shù)k的誤差。

4? 超長束預(yù)應(yīng)力筋張拉技術(shù)施工措施

4.1 穿束

采用首過法進(jìn)行縱向預(yù)應(yīng)力筋工程施工，即在鋼筋連接好、預(yù)應(yīng)力波紋管施工準(zhǔn)確定位后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼絞線的施工。在次梁上設(shè)置臨時鋼筋錨固端梁，并用YDC240Q液壓千斤頂將穿入的鋼絞線拉伸至實測操縱地應(yīng)力0.1σk，使鋼絞線張緊，防止鋼絞線通過和然后盤繞。使用與第一條絞線相同的絞合方式進(jìn)行鋼絞線的絞合，直至絞線完成，消除臨時鋼筋錨固，并采取一定的有效措施維護(hù)絞合絞線，防止整個過程中對環(huán)境的污染和破壞現(xiàn)澆混凝土。對金屬波紋管，按要求設(shè)置排水管孔、通氣孔，發(fā)展氣密性。梁內(nèi)澆筑混凝土后，拉伸設(shè)計方案，用高壓水清洗預(yù)埋管道，管道內(nèi)剩余水自排水管孔排出[1-2]。

4.2 張拉

現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)中，管道摩阻指數(shù)m是對某原材料的時間常數(shù)，未考慮預(yù)應(yīng)力鋼絞線總數(shù)、受拉載荷、受力危害、夾角等因素。但實際上，當(dāng)隧道角度較小時，預(yù)應(yīng)力鋼絞線在相同的張力控制能力下具有非常大的軸向效應(yīng)。預(yù)應(yīng)力鋼絞線有沉入管道空腔的趨勢，這將擴(kuò)大摩擦阻力指數(shù)m。此外，隨著預(yù)應(yīng)力鋼絞線數(shù)量的增加，沿小夾角排列的鋼絞線阻力不均勻，預(yù)應(yīng)力鋼絞線之間、鋼絞線與隧道壁之間的摩擦阻力也會增大。因此，張拉前必須根據(jù)試驗測量混凝土預(yù)應(yīng)力筋與通道壁之間的摩擦指數(shù)m和通道各部分對摩擦的破壞指數(shù)K，并根據(jù)各卷材的具體鋼絞線制造商給出的數(shù)字彈性模值和截面（同時對比進(jìn)樣抽檢的相應(yīng)參考值），調(diào)整設(shè)計方案給出的基本理論伸長值，明確拉應(yīng)力P，使用YDC240Q單鋼絞線張拉液壓千斤頂對鋼束（此時未安裝錨夾）松開張緊鋼絞線，驗證鋼絞線是否在管道內(nèi)，穩(wěn)定可變形，保證每根鋼絞線的承載力均勻平衡，然后選擇與鋼絞線色差較大的色漿標(biāo)出橫截面，校準(zhǔn)測得的伸長率值，并識別是否打滑扣狀態(tài)。張力采用張力控制和伸長值校準(zhǔn)雙控切換策略[3]。

測量計算方法如下：第一張拉程序流程，當(dāng)液壓千斤頂注油至初始地面應(yīng)力σo時，測量液壓千斤頂張拉油缸的伸長量A0和千斤頂錨夾的外露CO特殊工具。在張緊到σk并保持負(fù)載5～10 min后，測量液壓千斤頂張緊油缸的張力。外展A1和專用工具錨夾的暴露量C1。抽油至0后，測量液壓千斤頂張緊油缸的外伸量A2和專用工具錨夾的外露量C2;第二張拉程序流程，當(dāng)液壓千斤頂給油至初始地面應(yīng)力σo時，測量液壓千斤頂張拉油缸的伸長量和專用工具錨夾的外露量C0。在張緊到σk并保持負(fù)載5～10 min后，測量液壓千斤頂張緊油缸的伸出量B1和專用工具錨夾的露出量C1。抽油至0后，測量液壓千斤頂張緊油缸的伸出量B2和專用工具錨夾的露出量C2，則鋼梁第一張拉力的比伸長值為ΔL1（其中，a為工作時錨與專用工具錨之間的鋼絞線在加載時的延展性伸長值，c為專用工具錨的收縮值，將鋼絞線拉緊時從0.3σk夾到σk，c的值可從專用工具錨定隔板的前、后、左、右暴露外鋼絞線檢查），鋼絞線二次拉力比伸長值ΔL2，為受拉鋼筋第一次錨固時鋼絞線的收縮量，ΔLl與ΔL2之和是長鋼束的拉力的具體延伸值。通過比較是否在±6%的中間（其中ΔL為調(diào)整后的基本理論伸長率值），可以區(qū)分長鋼束的比伸長率值是否符合質(zhì)量規(guī)定，ΔL與鋼絞線中刻線的標(biāo)記相比，液壓千斤頂?shù)纳扉L率值相對發(fā)達(dá)，以區(qū)分伸長率值的測量是否合適。由上可知，鋼筋錨固時鋼絞線束的收縮率下降，收縮率下降d的值可按以下公式檢查：限位開關(guān)板深度-工作時暴露的錨夾數(shù)量[4]。檢查測得的收縮降是否超過6 mm。如果超過6 mm，說明鋼絞線束有整體滑扣。應(yīng)更換專用工具錨固夾或限位開關(guān)板，然后扭絞整車線束。進(jìn)行補(bǔ)充張拉，如果回縮量明顯下降，很可能是錨夾在工作時的特性不符合要求或已經(jīng)損壞。如果橫截面發(fā)生變化，則表明某些鋼絞線出現(xiàn)了滑扣。一定要選擇YDC240Q中小型千斤頂進(jìn)行補(bǔ)充張緊，否則在安裝機(jī)架的工作中應(yīng)及時張緊地腳夾[5-6]。

5? 結(jié)語

隨著當(dāng)代連續(xù)梁橋向大跨度發(fā)展，預(yù)應(yīng)力箱梁的設(shè)計與施工是一大特點和重大問題。在后續(xù)類似鋼絞線的預(yù)應(yīng)力工程中，為了更好地減少預(yù)應(yīng)力的破壞，使梁體最終擴(kuò)大合理的預(yù)應(yīng)力，從以下幾個方面進(jìn)行試驗和參考。施工時束的通道摩擦損失一般超過選型標(biāo)準(zhǔn)得到的值，強(qiáng)烈建議用摩擦阻力指數(shù)計算個人得到的值。最好選擇符號通道進(jìn)行K和m值評估?？刹捎弥睆捷^大的鋼梁槽道，或采用抗彎剛度較大的開孔裝置，如高密度高壓聚乙烯塑料波紋管。

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