京沪高速铁路32米非标现浇箱梁预应力张拉及孔道灌浆施工方案

甄卫东

摘要：本文介绍京沪高速铁路沧德特大桥 E72#梁设计为L=32m无碴轨道后张法预应力现浇梁混凝土简支非标箱梁（双线），里程为DK261+424.06—DK261+456.06。

关键词：京沪高速铁路现浇梁混凝土

Abstract: in this paper, the jinghu high speed railway jc DE super major bridge E72 # beam design for L = 32 m no ballastless track cast-in-situ prestressed method after a beam concrete simply-supported beam of teu (double), mileage for DK261 + 424.06-DK261 + 456.06.

Key words: the jinghu high speed railway cast-in-situ concrete beam

中图分类号：U238文献标识码：A 文章编号：

1、工程简介

京沪高速铁路沧德特大桥 E72#梁设计为L=32m无碴轨道后张法预应力现浇梁混凝土简支非标箱梁（双线），里程为DK261+424.06—DK261+456.06；桥梁位于-2‰的纵坡上（竖曲线半径R=35000m）直线段上。梁体截面形式为大悬臂翼缘斜腹板单箱室等高箱梁，梁长31.9m,箱梁顶宽12m，翼缘悬臂长2.2m，端部厚度28.4cm，根部厚度67.8cm，底宽5.5m，梁高3.078m，箱体顶板厚30cm，底板厚28cm，腹板厚45cm，梁端腹板底板局部内侧加厚。

32m后张法预应力现浇箱梁，设计为双向预应力，在梁体的底板及腹板中设有1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003，φ15.24低松弛钢绞线共计27束（底板内布设11束，腹板内布设4排16束），并在腹板顶部设计有4束同等规格的备用束。钢绞线的标准强度fpk=1860MPa,锚口摩阻损失按6%计算，锚外张拉控制应力为0.63-0.70fpk。

2、预应力张拉施工方法及技术要求

1)、预应力材料

钢绞线及锚具选用经过内部招标选定并通过业主批准的厂家所生产的合格产品，波纹管采用内经为φ80mm、φ90mm的金属波纹管，管道采用0.3mm厚金属波纹管及φ90mm、φ100mm接口的套管，直接购买厂家定型产品。

2)、张拉机具及张拉工艺

采用YCW400T千斤顶，1.0级以上防震型精密油压表，ZB4-500型油泵。

1、当混凝土强度≥28.5MPa时，可进行预张拉：

预张拉顺序：

2N6→2N2a→2N1b；

2、当混凝土强度≥40MPa时可进行初张拉；

初张拉顺序：

2N2c→2N3→2N7→2N10→2N2d；

3、当混凝土强度≥50MPa；混凝土弹性模量≥35.5GPa；混凝土龄期≥10d 时，方可进行终张拉。

终张拉顺序：

2N9→2N8→N1a→2N2d→2N5→2N4→2N2b→2N10→2N7→2N6→2N3→2N1b→2N2c→2N2a

终张拉60天后施工轨道板二期恒载。

采取两端同时张拉的施工工艺。

3)、张拉程序及钢束伸长值计算

0→10%δk（初应力）→持荷1min→δk（张拉控制应力）→持荷5min→回油锚固

↓↓

测量值L1 测量值L2

△L= L2－L1

张拉时将实际伸长值与理论计算伸长值进行核算，其误差控制在±6%之内时合格，否则需查明原因重新张拉。

实际伸长值：L=△L+△Ll

式中：△L—从初应力至控制应力间的实测伸长量；

△Ll—初应力的推算伸长值；

理论伸长值：L理= ；

式中： —预应力钢束的平均张拉力；

（简化计算法： ； ）；

—锚下控制张拉力（N）；

—预应力钢束的张拉有效长度（mm）；

—预应力钢束的截面面积；

—钢绞线公称面积；

—钢绞线的弹性模量（取实际抽检试样的平均值）；

—张拉端至计算截面的孔道长度（m）；

—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）；

—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；

—预应力束与孔道壁的摩擦系数；

n—钢绞线根数；

因设计图中所给的张拉控制应力σk为锚外控制应力，已考虑了喇叭口及锚圈口摩阻，在对构件施加预应力时，需实测孔道摩阻，如摩阻值大于设计，采用实测值。但总张拉力要小于0.75fpk。

3、孔道灌浆

预应力张拉完毕后24小时内，进行孔道压浆，采用高速搅拌机制浆、真空压浆的施工工艺。

1)、灌浆材料的基本性能要求

①可灌性、较好的流动性（锥体流动度在14-18s,初凝时间＞4h、终凝＜12h）；

②无泌水、无收缩、良好的浆体稳定性（24h最大自由收缩率小于0.5％）；

③塑性微膨胀性，自由膨胀率不大于1%；

④早强性（3d宜达到设计强度的80％以上）；

2)、原材料的选用

水泥选用P.O42.5普硅或硅酸盐水泥；添加剂选用CG-W-20无收缩高性能灌浆剂，或类似的产品。添加剂与水泥的兼容性及保水性要良好。压浆采用纯水泥浆，并加入1%的灌浆剂。

3)、灌浆材料配合比

灌浆材料水灰比宜控制在0.32～0.38之间,具体的水灰比及添加剂的掺量，需根据水泥的不同品种通过工地试验试配确定。

4)、搅拌设备及浆液的拌制

孔道灌浆的浆液拌合，采用高速灰浆搅拌机（700-1000转／分），搅拌时间需根据搅拌机的具体性能而定，以浆液搅拌均匀为基准，但不宜低于3min，拌制好的浆液倒入储浆罐（槽）中（需一定的容量），在灌注前，对储浆罐（槽）中的浆液需不停的搅拌，以确保浆液的均匀性和流动性，浆液一般要求在40min之内用完，需随用随拌。

5)、灌浆设备及孔道压浆

采用真空灌浆机进行孔道压浆，压浆采用真空压浆工艺，其工作原理为：在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空使之产生负压（－0.06～0.1Mpa），在孔道的另一端用灌浆泵进行灌浆，直至充满整条孔道，然后灌浆泵再给孔道施加不大于0.7Mpa的正压力。从而获得更加饱满、密实的灌浆效果。为确保孔道内的达到所要求的真空度，锚环外钢绞线及夹片用细石砼封堵密实。

6)、封端

压浆完毕后，对锚垫板范围内的混凝土进行凿毛，清除表层灰渣、浮浆，做好防锈处理。采用勾头螺杆勾住锚垫板螺栓眼，并与锚槽内钢筋连接。

4、质量标准

1）钢绞线及预留孔道位置的允许偏差和检验方法

序号 项目 允许偏差（mm） 检验方法

1 钢绞线 与设计或计算长度差 ±10 尺量

束中各根钢绞线长度差 5

2 纵向 距跨中4m范围内 6 尺量跨中1处

其余部位 8 尺量1/4、3/4跨各1处

横向 5 尺量两端

竖向 h/1000 吊线尺量

注：h构件高度（mm）。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。