陡岩沟交通桥现浇箱梁预应力张拉技术

2020-04-07李高锐安徽水利开发有限公司安徽蚌埠233000

安徽建筑 2020年1期

李高锐（安徽水利开发有限公司，安徽蚌埠233000）

1 工程概况

重庆市荣昌区濑溪河（昌州-万灵段）防洪及水环境治理工程濑溪河陡岩沟交通桥箱梁桥跨布置分别为：3×20共一联桥全长为60m。采用单箱梁结构，宽度为2.75m(人行道)+10.5m（车行道）+2.75m(人行道)=16m。箱梁采用单箱三室结构，其中箱梁顶板宽度16m，梁高1.2m，箱梁顶板厚度0.25m，底宽12m，底板厚度为0.2m，腹板厚度0.5m；为增强支点处抗剪能力，在支承处距实心段4m范围内，腹板厚度均增加至0.8m。箱梁采用C50混凝土。箱梁采用后张法预应力施工，预应力钢束均采用标准强度fpk=1860MPa的高强度、低松驰钢绞线，张拉控制应力为0.72fpk，钢束腹板每孔12×15.2共16孔，分成上下两排每排8孔，预应力孔道灌浆采用箱梁同强度等级的砂浆。

2 工程特点

现浇箱梁腹板纵向钢束为N1【12φS15.2】、N2【12φS15.2】、N3【12φS15.2】、N4【12φS15.2】，上下左右对称张拉，钢绞线标准强度为fpk=1860MPa：N1、N2、N3、N4束张拉控制力为1350MPa，钢束张拉力为193.905kN；张拉顺序N1→N2→N3→N4。张拉过程中以应力控制为主，伸长量进行复核。

3 施工前检查

在张拉前要检查箱梁混凝土强度（达到设计强度的90%且龄期不小于7d），尤其是最后浇筑的部位，确保符合设计图纸要求，合格后方可进行预应力钢束张拉作业。

4 施工工艺

4.1 钢绞线下料、穿束

4.1.1 下料

下料长度详见下表：

4.1.2 穿束

穿束前将压浆孔及锚垫板上的混凝土灰浆清理干净。采用人工穿束，为防止钢铰线捅破波纹管同时减少钢铰线与孔道的磨擦，可在钢绞线端头用胶带包裹进行穿束。钢绞线编束时保证每根钢绞线平行，每隔1～1.5m用20＃软钢丝绑扎一道，在每束两端2m内保证绑扎间距不大于50cm。

4.2 预应力张拉

现浇预应力连续箱梁钢束张拉时，两端对称、均匀张拉，采用张拉力与引伸量双控。

4.2.1 张拉前的准备工作

现场有能正确指导操作和预应力施工经验的技术操作人员；正确安装锚具到位，混凝土强度达到设计强度的90%（且混凝土龄期不少于7d）；熟悉箱梁钢束张拉顺序。

4.2.2 安装张拉机具

张拉机具安装前，对外露的预应力筋进行除锈，承压面清理，并保证波纹管边缘及锚垫板后面的混凝土质量。

按图纸确定的张拉顺序，安装工作锚，穿入工作锚相对应的孔中钢绞线，随后安装上夹片、安装限位板、工具锚、千斤顶等；

安装锚板、夹片、限位板、工具锚、千斤顶。安装前，应保持锚板上的锥形孔及夹片表面清洁，夹片安装后间隙应相等，夹片后座应保证在同一个平面，应保证千斤顶、锚具、限位板与管道同轴。千斤顶安装时，先搭设支撑架，管道两端各安装1个千斤顶，利用倒链将其悬挂到张拉位置，千斤顶中心应对准锚垫板孔中心；张拉前在梁端搭设钢管支架，采用人工配合倒链的方法将千斤顶安装到位，倒链挂在钢管支撑架上。为便于卸工具锚，壁可涂抹润滑剂于工具锚锥孔内，确保工具锚板上孔的排列位置与前端工作锚板的孔位一致，不许中心孔中出现预应力筋交叉。

锚具安装后，确保48h内完成张拉施工。

张拉前，先检验机具安装，合格后，再试张拉。试张拉后，若张拉伸长值正常，并无有害裂缝等现象出现，方可成批张拉。

4.2.3 张拉程序

0→初始应力（0.1σconσcon）→1.05σconσcon（持荷2min）锚固，σconσcon为锚下控制应力，σconσcon=1395MPa。

张拉时采用两端对称张拉的工艺，张拉顺序为：N1→N2→N3→N4。

4.2.4 控制要点

沿着钢绞线把夹片敲击整齐,然后装入限位板。其中先把夹片装入锚板，再将短钢管套在钢绞线上，

安装工具锚，夹紧钢绞线（钢绞线顺直无扭结）。千斤顶安装轴线控制时应与孔道中心对位。千斤顶缓慢进油到初始油压，同时要注意及时拨正千斤顶，使千斤顶与锚具对中，确保三者同心。

张拉时用穿心式千斤顶在两端同时张拉，在张拉的过程中两端千斤顶的拉力和伸长量不能相差太大。

在整个张拉过程中，要认真检查有无滑丝、断丝现象。

锚固后夹片不得错牙且平齐，划线标记与锚圈、夹片与钢绞线啮合处，24h后专项检查有无夹片跟进或钢绞线内缩。确认无滑丝、断丝现象即可割束（切断处距夹片尾3～4cm）。钢束切割主要采用砂轮切割法。随后封锚头并进行孔道压浆和封锚处理。

4.2.5 张拉控制应力、设计引伸量

张拉控制应力、设计引伸量均按照设计图纸要求，张拉控制应力为1395MPa。钢绞线张拉力F=1395×139=193.905kN。

则各孔道钢绞线束张拉力和设计引伸量为：

4.2.6 伸长量的量测

4.2.6.1 伸长量按下式计算：

△L=LMAX-L1+△L1

式中：△L—实测伸长值（两侧锚固端之间预应力筋对应的伸长值），mm；

L1—张拉至第一级时读数，为初值，mm；

△L1—初始张拉力下的理论伸长值，mm；

LMAX—张拉至最后一级测值，mm。

4.2.6.2 伸长值量测

钢束实际伸长值采用钢绞线绝对伸长值的方法进行测量，张拉至初应力时，做好标记，总伸长量取值从初应力（10%F）到控制应力力（100%F）伸长量加上初应力理论伸长值。初应力理论伸长量按初应力（10%F）到控制应力力（35%F）伸长量取值。

4.3 孔道压浆

预应力终张拉完成经验收合格后，保留30mm预应力筋，将其与部分切除。应在48h内，进行管道真空辅助灌浆。孔道压浆采用活塞式压浆泵。

压浆程序：封锚头→压浆设备安装调试→拌制水泥浆→压浆

封锚头：先将压浆孔道外露的钢绞线切割，外露钢绞线长度不小于3cm，采用砂轮机切割。然后用无收缩水泥砂浆将锚具、钢绞线抹严实以免冒浆而损失压浆压力。

4.4 压浆

4.4.1 压浆设备安装调试

将压浆设备安装完成，连接处紧密，并进行试运，确保运行良好。

4.4.2 水泥浆

拌制水泥浆：水泥、外加剂过5mm筛网后倒入灰浆机拌制水泥浆。

4.4.3 压浆

压浆前，首先应将锚具周围的钢丝、钢绞线间缝隙和孔洞填封，防止冒浆，并用水冲洗一遍管道，再用高压风将管道内所有积水吹出，一切准备工作就绪后，方可进行压浆，孔道压浆时用0.5～0.6MPa的压力，浆液一次连续注入，压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定浆液稠度相同的水泥浆为止，然后将出浆口封闭，压浆端的水泥浆压力升至0.7MPa时最少维持2min。并及时填写压浆记录。

压浆后应及时检查压浆的密实度；压浆时，每一工作班取不小于3组70.7mm×70.7mm×70.7mm的试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。