小半徑曲線現(xiàn)澆箱梁張拉施工工藝及質量控制措施研究

李會勛

（石家莊市公路橋梁建設集團有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

當前，越來越多的橋梁為滿足公路線形不得不設置在半徑較小的曲線段上。在此情況下，對現(xiàn)澆箱梁而言，預應力張拉不僅操作難度變大，而且施工要求更高。為保證工程質量，有必要對預應力張拉工藝及質量控制進行探討。

1 工程概況

某橋梁C、G 兩條匝道處在半徑為60m 的曲線段，為典型的小半徑曲線橋。上部結構為現(xiàn)澆箱梁，由于曲線半徑極小，所以對預應力張拉施工提出了很高要求。如果預應力張拉過程中控制不嚴，會使箱梁由于受力不均勻產生裂縫，嚴重時將造成破壞，對橋梁結構使用及安全造成很大影響。因此，本文結合該橋梁實際情況，對其預應力張拉具體施工工藝與質量控制進行介紹與分析。

2 施工工藝

2.1 施工準備

在主梁鋼筋綁扎過程中，需按照圖紙對波紋管進行定位，然后按照定位結果安裝波紋管，確保其泌水孔及排水孔留設達到設計要求。對主梁進行澆筑施工前，需在波紋管中穿入鋼絞線，并在張拉端部和錨固端部分別預留85cm、9cm 的工作長度。為避免澆筑的混凝土通過砂眼導致管道堵塞，需在澆筑施工的同時對鋼絞線進行適當活動，確保每束孔道均可以達到正常張拉施工的基本條件[1]。

2.2 摩擦系數(shù)測定

孔道摩擦系數(shù)會對張拉力造成很大影響，必須認真操作。在操作過程中應注意，在測定具體孔道摩擦系數(shù)的同時還應做好張拉，在獲得足夠的摩擦系數(shù)后，應立即將具體數(shù)值上報至技術人員，以此確定適宜的張拉力，為之后的張拉施工提供參考。

2.3 錨具安裝

在安裝錨具的過程中，為使每一束鋼絞線均可以穿入對應孔道，需在安裝前對錨具進行對放，并對穿入相同孔道中的鋼絞線及錨具進行編號。正式開始安裝后，應能抽動單根鋼絞線。站在兩端的人員應使用對講機隨時溝通，確保鋼絞線穿入與自身編號相對應的孔道。在安裝夾片的過程中應清理干凈夾片與錨杯，不可含有雜物，否則將對錨具自身錨固性能造成很大影響。夾片的安裝應保持對稱，且外端應達到平齊。外伸的鋼絞線需保持潔凈，在穿入工具錨的過程中應確保鋼束保持順直，使工具錨準確處于定位槽中，同時和孔道達到對中。夾片之間存在的縫隙應保持均勻，實際的外露長度保持一致，并用鐵管將其封嚴[2]。

2.4 千斤頂安裝

安裝千斤頂過程中，千斤頂?shù)挠凸軕３猪槙常荒馨l(fā)生扭結，將千斤頂安裝到位后，開始安裝工具錨，將鋼束穿入工具錨后，其位置應能和工具錨所在位置達到一一對應，不能發(fā)生交叉扭結，且千斤頂不可全部回縮，要預留足夠長度，為之后工具夾片的拆卸創(chuàng)造便利條件，使工具錨可以順利退下。同時，在夾片相對光滑的壁面貼上膠布，最后用鐵管封嚴。夾片雖然可以重復使用，但注意不可超出10次。在施工過程中應密切注意支架是否穩(wěn)定，特別是在安裝千斤頂?shù)倪^程中，應避免支架失效，導致千斤頂墜落，引發(fā)安全事故。施工中如果發(fā)生以下情況，應立即重新校驗，以免影響張拉力的準確性：（1）校驗期限達到2個月以上；（2）千斤頂發(fā)生漏油或在檢修之后；（3）張拉時鋼絞線經常產生斷絲或鋼絞線的實際伸長量和理論計算結果之間的差超出規(guī)定值；（4）油壓表的指針未能回零或對千斤頂?shù)挠蛪罕磉M行調換。

2.5 張拉與錨固

2.5.1 張拉準備

做好張拉操作臺及其防護板的設置。將加工好的鐵架在張拉開始前放在梁的兩端，并用導鏈使千斤頂懸掛于鐵架上，然后在與千斤頂相距1.5～2.0m 的位置設置防護板，用于防止錨具夾片突然彈出造成傷人事故。

2.5.2 張拉機具檢驗

張拉作業(yè)開始前，檢測并標定所有張拉機具，如油泵、千斤頂與油壓表，同時繪制相應的標定曲線，在張拉開始后，根據(jù)標定曲線配套使用張拉機具。此外，需檢查錨具和預應力鋼束實際安裝情況，確認其是否正確。

2.5.3 張拉

在澆筑的混凝土實際強度不低于設計要求的強度90%后方可開始張拉。張拉過程中需按照具體的編號對鋼束的兩端同時且對稱張拉。張拉開始前安裝工作錨，再用鐵錘在錨環(huán)內設置夾片，確保夾片的設置均勻，之后分別設置限位板、千斤頂與工具錨。在上述作業(yè)過程中，千斤頂始終懸掛于鐵架上，并需要對千斤頂、錨圈和墊板所在位置進行調整，確保三者軸線始終保持吻合的狀態(tài)[3]。

對分布在兩端的千斤頂同時進行充油，先開始預張拉，即張拉到設計要求的10%，然后靜置3min，確保鋼絞線受力均勻，之后用鋼尺測量活塞實際伸出量，再繼續(xù)進行對稱張拉，直到控制應力，此時應穩(wěn)壓5min，測量活塞伸出量，逐步卸荷到0，測量活塞伸出量。

在預應力張拉過程中，應采用張拉過程及效果雙控。其中，將控制張拉應力作為核心，輔以必要的伸長值控制，以此相互校核，確保伸長量的實測值和理論值之間相差不超過+6%，保證張拉力達到設計提出的要求，若張拉時經檢查發(fā)現(xiàn)實際張拉應力或伸長值超出上述誤差范圍，應立即暫停張拉，在確定其產生原因后采取有效措施加以解決。

2.5.4 錨固

在張拉至要求的控制應力后，應先持荷2min，然后再進行錨固，同時填寫相應的張拉記錄。每次完成張拉都要對伸長值進行測量，不可在全部張拉結束后再測量伸長值。根據(jù)相關固定做好錨固后，應緩慢回油，然后整機復位，為下一根鋼絞線的張拉做好準備。

2.6 起拱度觀測

伴隨預應力鋼絞線不斷張拉，起拱隨之產生。為實現(xiàn)對張拉效果的良好觀測，在張拉前后分別觀測了橋梁起拱度。此觀測結果僅作為對張拉效果進行檢驗的依據(jù)，在得到具體起拱度數(shù)值后，需立即將結果上傳至工程技術人員。

2.7 孔道壓漿

預應力張拉結束后盡快開始孔道壓漿，在壓漿開始前應先用清水清洗管道，以此去除灰塵，并將孔壁潤濕，確?；覞{良好流動，孔壁具有良好的黏附性。壓漿時使用的砂漿強度與箱梁澆筑所用的混凝土應完全相同，且水灰比不能超過0.4，必要時可以在水泥中摻入適量膨脹劑。水泥漿的泌水率應控制在3%以內，且膨脹率不能超過8%，將稠度控制在14～18s范圍內，以確保水泥漿表現(xiàn)出良好的流動性。

水泥漿從完成配制到灌入管內的時間不能超過40min。灌入前要對水泥漿進行過篩，以免水泥漿中含有顆粒較大的物質導致堵管。壓漿借助活塞式壓漿泵進行，壓漿的壓力按照0.5～0.7MPa 控制，在壓漿達到最大壓力值以后，需穩(wěn)壓3min；壓漿從其中一端向另外一端進行，在另外一端的漿液達到飽滿且開始出漿后關閉閥門。此外，在壓漿完成后，需連續(xù)養(yǎng)護3～5d。

2.8 錨固端封錨

孔道壓漿完成后，連續(xù)養(yǎng)生5d，然后切割工作錨部位的鋼絞線。此時應使用智能無齒鋸進行切割，禁止使用電焊或氣焊。切割時隨時對鋼絞線灑水，以防鋼絞線受熱出現(xiàn)滑絲收縮，并用鋼板對錨具和切割部分進行分隔。切割結束后，根據(jù)設計要求做好封錨，封錨鋼筋和蓋梁鋼筋之間通過焊接相連，密切注意澆筑結合處，確?；炷临|量。

3 質量控制要點

（1）對預應力梁進行張拉施工時，應先檢查張拉端再進行后續(xù)施工，以免張拉端產生過大的轉角。

（2）在預應力張拉開始前，應嚴格檢查預應力筋，以免預應力筋產生絞扭。

（3）群錨安裝需要由技術過硬的工長負責，使預應力筋和錨具在張拉時始終處于垂直狀態(tài)。

（4）張拉時嚴格控制張拉速度，若發(fā)現(xiàn)異常應立即暫停張拉，明確異常產生原因并解決后才能繼續(xù)進行施工。在逐根或逐束鋼絞線張拉過程中應確保每個階段都不會產生對結構有不利影響的應力狀態(tài)。

（5）如果張拉時產生斷絲，同時超出規(guī)范提出的允許范圍，應按照下列步驟進行處理：①暫停張拉，確定事故原因；②檢查張拉機具各項標定記錄，確認是否正確；③確定能否對其他預應力筋進行張拉，如果通過超張拉可以彌補損失，則可進行超張拉，若無法彌補，應更換預應力筋；④對于在兩端進行張拉作業(yè)的預應力筋，可使用氣割的方法對錨具進行切割，然后重新穿入預應力筋。將預應力筋穿好后，需利用強度較高且摻加膨脹劑的混凝土修補剔鑿部位，然后再張拉預應力筋[4]。

4 結語

綜上所述，預應力張拉是小半徑曲線現(xiàn)澆箱梁橋施工的重要環(huán)節(jié)，張拉質量在很大程度上決定了整個橋梁的質量與安全。目前，該現(xiàn)澆箱梁橋的預應力張拉施工已經完成，且經檢查確認其質量合格，所用預應力張拉施工工藝合理可行，質量控制嚴格到位，可為同類橋梁工程提供參考。