浅谈连续刚构钢绞线竖向预应力锚固体系施工控制

李天涛，成厚昌，王国涛

(1.重庆锦程工程咨询有限公司，重庆 401147;2.湖南省吉茶高速公路建设开发有限公司，湖南吉首 416000)

1 工程概况

团结3号桥是吉茶高速公路一座特大桥，桥跨结构形式采用连续刚构和连续装配式T梁。主桥采用130 m连续刚构，桥梁孔径布置为:(75.488+130+75)m连续刚构+(3×40+13×30+3×40+4×30)m T梁;桥梁全长1 033.488 m，其中主桥长280 m。主桥采用三向预应力体系，管道成孔采用塑料波纹管。其中竖向预应力采用新型的二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统的施工工艺。

2 新型锚固系统特点及组件

二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统是一种新型的预应力筋锚固体系，不同于传统的精轧螺纹钢YGM锚固体系，也不同于夹片式钢绞线锚固体系，它具有其自身的特点，只要在施工中掌握相应的施工要点，就能确保发挥这一新型锚固体系的优势，从而确保竖向预应力永存应力稳定可靠，做到孔道压浆密实饱满，达到提升桥梁安全性能的目的。

低回缩竖向锚固系统钢绞线预应力筋二次张拉低回缩工艺是针对中短预应力束锚固系统在张拉放张后，产生的回缩对预应力系统永存预应力损失过大的状况而研究开发的一种新型钢绞线低回缩高效率的预应力锚固系统。它由固定端垫板、P锚、约束圈、进浆钢管、压板、压板螺杆组件、固定端螺旋筋、钢绞线、波纹管、张拉端垫板、张拉端螺旋筋、张拉端低回缩二次张拉锚具等组成。

3 竖向预应力筋制作、安装

正确安装P锚挤压套和弹簧在钢绞线上的位置，确保弹簧总长度的90%以上在挤压套内;每500套P锚应抽样3套在现场按施工同一工艺挤压，用标定合格千斤顶做拉断试验，钢绞线拉断，钢绞线与挤压套应无滑动、滑脱现象。安装固定端应特别注意安装压板，安装进浆钢管与塑料管连接部位应用铁丝或管卡固定端波纹管口应用水泥砂浆(或环氧砂浆或海棉)堵严实，防止进浆，张拉端槽口模与垫板应用螺栓连接，穴模底板与垫板之间应无间隙。

竖向预应力筋定位的关键在于保证预应力筋的竖直，如果竖向预应力筋的竖直度得不到保证，不仅对张拉工序造成麻烦，而且严重影响预应力的有效性。

团结3号桥腹板沿中线位置布置两排竖向预应力筋，纵向间距为500 mm，腹板厚度设计为线形渐变;施工过程中主要通过准确控制竖向预应力筋的上下间距来保证其竖直度，下端通过确定腹板中心线，测量纵、横向间距定出基准点，放置时使预应力筋底部中心与确定的基准点对准，然后用Φ12的钢筋井字型焊接将竖向管道进行准确定位，竖向间距500 mm。上部采用放置张拉槽锚盒，通过控制其横向、纵向间距来进行定位。另外，预应力筋的下料长度应通过计算确定，计算时应考虑结构的孔道长度、固定端长度、锚具厚度、一次张拉千斤顶长度和外露长度等因素。

4 预应力钢绞线张拉

4.1 张拉工艺

第一次张拉根据每束预应力钢绞线的根数、标准强度、横截面积数值、控制应力、要求的张拉伸长量值、锚具的回缩值等。然后根据“千斤顶标定报告”标定值确定控制应力的油压值。施工按常规钢绞线夹片锚固施工方法施工，每束3根(含3根)以下的钢绞线束可单根张拉(0→0.1σcon→0.2σcon→1.05σcon锚固)。

第二次张拉应在第一次张拉放张后48 h内进行，张拉时应采用专用千斤顶和张拉连接装置，按照安装张拉支架→连接套→张拉杆→定位垫板→连接螺母的顺序将整束张拉至设计要求应力值后持荷2 min，再拧紧支承螺母，使支承螺母支承在张拉端垫板上(0→σIPS→σcon→拧紧支承螺母→锚固)。

σIPS为第一次张拉放张后，扣除放张回缩等预应力损失部分(含锚口摩阻损失和夹片回缩损失)后的预应力钢筋应力值。

4.2 常见问题及处理方法

1)由于锚固时靠人力用手动扳手将螺母拧紧，所以人为因素也是造成预应力损失的一个重要原因。

处理方法:施工过程中为尽量减少这一因素的影响，在张拉前将张拉槽内的杂物清理干净，避免由于杂物堆积在垫板处使螺母不能拧紧。另外，在用手动扳手拧紧螺母的时候对每束预应力筋进行监督检查，防止由于施工人员的麻痹大意造成螺母没有拧紧，从而使预应力施加不足。

2)张拉槽的质量对张拉工序影响较大，主要有两点:一是张拉槽过深使手动扳手拧紧螺母困难;二是张拉槽周围混凝土质量不佳，如表面不平整、松散不密实等造成承载能力不足，在张拉时造成千斤顶倾斜或将混凝土压碎，都将影响预应力的施工质量，甚至对整个桥梁的质量造成隐患。

处理方法:对于以上2种情况，一是要在施工时对张拉槽的高度和位置进行严格的控制，在放置张拉槽时对顶面高度进行拉线控制，用两根钢筋在张拉槽顶面进行固定，防止上浮，既不能使浇筑后张拉槽位置过深而影响螺母拧紧，也不能使其过浅，这样锚具就会露出混凝土面，由于本桥的桥面铺装采用10 cm的沥青混凝土直接铺装在混凝土桥面上，所以锚具露出混凝土面将直接影响沥青混凝土铺装层的施工质量。二是要在混凝土浇筑时将张拉槽周围混凝土振捣密实，并将其顶面抹平，使其平整、有足够的承载力。

5 孔道压浆

5.1 压浆工艺

竖向预应力孔道压浆的水泥浆采用55号高强度水泥浆，水灰比按0.30控制，掺加适量的减水剂和膨胀剂，配合比按水泥∶减水剂∶膨胀剂∶水=100 ∶2.40 ∶8.00 ∶29.97 进行控制，水泥浆稠度控制在14～18 s之间，压浆压力控制在0.3～0.4 MPa左右。

在放置预应力筋和管道时，管道上、下端分别预留有排气管和压浆管，采用塑料管使其引出梁体外，并连接阀门。压浆时，从下端的压浆管压浆，待上端出浆管冒出浓浆时，将出浆管关闭，稳压时间不得少于2 min。稳压后应先关闭进浆管道止回阀门，才能允许拆卸压浆机管道。孔道内水泥浆初凝1 h后方可拆卸进浆管道的止回阀门和附件。

5.2 常见问题及处理方法

1)压浆管道堵塞导致压浆不通或无法压浆。导致管道堵塞的原因主要有:一是预留压浆管在浇筑混凝土时与原安装位置脱离，或压浆管口没有密封好而使混凝土进入管道内堵塞导致压浆不通;二是上端排气管在混凝土浇筑时堵塞，桥面砂、石等杂物掉入孔内，或在张拉时没有将张拉槽内清理干净，槽内杂物掉入孔道内造成堵塞。

处理方法:为了避免出现以上情况，在浇筑前一定要将压浆管的位置固定牢固，浇筑混凝土施工时，应特别注意不能让振动棒振打波纹管及固定端垫板、锚具，确保不漏浆、不错位，防止在浇筑时脱离。另外，将出气管和压浆管口用胶带密封，防止混凝土进入。在张拉前一定要将张拉槽内的杂物清理干净，对于槽内特别小的砂粒或泥土用空压机将其吹走。在压浆前，对引出梁体的压浆管和出气管保护好，安装槽口护罩和固定塞，防止杂物进(掉)入穴孔内影响压浆质量。

2)压浆管道上端不饱满。造成此现象的原因是压浆完毕后，在拔出压浆头的时候浆体在重力作用下产生一定的回流，使管道上端产生不饱满现象。

处理方法:这种情况比较常见，因此在本桥施工时在压浆管、出浆管处安装了阀门，在上端出浆管冒出浓浆后，将出浆管处阀门关闭，保持一定的持压时间，再将下端的压浆管阀门关闭，然后拔出压浆头，这样就能够保证压浆的饱满，防止出现回流现象使其上端孔道不饱满。

6 封锚

张拉、压浆结束后，在露出锚具3～5 cm处采用冷切切断钢绞线。在封锚前需要将张拉槽清理干净，将槽内浮浆凿除，并做简单的凿毛处理。封锚采用梁体同标号混凝土C55，用人工振捣密实，然后将其顶面抹平，加以覆盖，注意保护。

7 结束语

对于预应力混凝土连续刚构桥，预应力的张拉、压浆的施工质量是影响桥梁质量的主要原因，尤其是竖向预应力的施工质量好坏直接影响主拉应力大小和腹板斜裂缝的产生。所以要通过对现场严格控制来保证预应力的施工质量，发挥这一新型锚固体系的优势，从而确保竖向预应力(含中短预应力束)永存应力稳定可靠，孔道压浆密实、饱满，提高桥梁安全性、可靠性和耐久性。

［1］JTJ 041－2000，公路桥涵施工技术规范［S］.

［2］JTG F80/1－2004，公路工程质量检验评定标准［S］.

［3］GB/T 5224－2003，预应力混凝土用钢绞线［S］.

［4］GB/T 14370－2000，预应力筋用锚具、夹具及连接器［S］.

［5］JTG D62－2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范［S］.

［6］JTG D60－2004，公路桥涵设计通用规范［S］.

［7］贾金青.桥梁工程设计计算方法及应用［M］.北京:中国建筑工业出版社，2010.