龙湖大桥预应力施工的工艺流程及注意事项探析

蒋 敏 （安徽水利开发有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 工程概况

该桥为城市主干道，桥总长796m。桥型为预应力混凝土连续箱梁桥，沿桥长分为三联（中联和两个边联）。全桥共四道伸缩缝，设置在每联梁端。设计车速为60km/h，双向六车道，设计荷载标准：城－A级，电力、电讯等管线随桥过河，其它管道不在桥上过河。

2 编制原则

①以安全为前提，确保工程质量；

②预应力技术针对工程现场实际情况编制，切实操作可行；

③工序统筹安排，技术精益求精，确保达到合同约定质量目标。

3 桥梁预应力施工的工艺流程

①埋设波纹管→②混凝土浇筑→③清理孔道→④穿束、预应力安装→⑤张拉预应力筋→⑥孔道灌浆→⑦预应力筋、封锚进入下个循环。

4 关键工序注意事项

4.1 波纹管的安装

波纹管在使用前应认真检查其表面有无孔洞，经检查验收合格后方可正式投入使用，同时必须要求内管接触要严密。

①波纹管在安装时，必须沿预应力筋穿束的方向顺纹进行安装；对接时，必须采用顺纹对接，以免穿束时产生毛刺。

②波纹管安装时要严格地控制位置，务必保持线形，切实确保孔道与锚垫板垂直，其次由于波纹管本身轻，易在混凝土内柔软变形，故在安装时应用短钢筋每隔1m（曲线段加密至0.5m）与结构钢筋焊接并作定位筋。

③施工时为防止灌注混凝土时波纹管的上浮而使孔道偏离，致使设计位置改变预应力受力状态，应将孔道内穿筋或穿束加重。

④混凝土浇筑完成后应抽出压重物进行清孔，以确保孔道畅通。

⑤波纹管安装应根据不同情况，在不同的位置设灌浆孔及排气孔。

⑥在钢筋绑扎过程中，一定要预留好孔道的位置、形状及外观，另在电焊作业焊接时，要禁止电焊火花触及到管道，从而避免烧伤孔道。

⑦锚垫板要随波纹管一道安装，安装的时候锚垫板和波纹管必须在同一轴线，并且要垂直于槽口或者齿板，槽口、齿板中的普通钢筋要与结构钢筋连接牢固，当槽口和齿板的普通钢筋与预应力筋发生冲突时，普通钢筋可以适当地移位。

4.2 预应力筋的制安

①预应力筋在下料时必须要严格按照设计的结构长度+工作长度下料。

②钢绞线在切割时，要在每端距离切口约30-50mm处采用铁丝进行绑扎，切割时要采用砂轮切割机。

③切割好的钢绞线必须进行编束、编号挂牌和分类堆放。

④钢绞线固定端的组装设备需要使用YJ500A型挤压机，并用千斤顶的活塞杆来推动挤压套，并通过喇叭形模具，而使挤压套的直径逐渐变细，进直至硬钢丝螺旋圈脆断，并完全嵌入挤压套与钢绞线中，从而形成牢固的挤压头。其次制作时还要注意下列事项：

a.挤压模的内腔要始终保持清洁，并确保每次挤压后都要仔细清理一次，并且要涂抹上石墨油膏。

b.在使用硬钢丝螺旋圈的时候，使用的各圈钢丝必须要并拢，且其一端要与钢绞线端头保持平齐。

c.当挤压套被装在钢绞线端头挤压时，钢绞线、挤压模、活塞杆务必要保持在同一直线上，以避免挤压套卡住。

d.挤压的时候要确保压力表的读数控制在25MPa-45MPa范围内，出现个别达50MPa时要不停地挤压。

4.3 混凝土的浇筑

①本桥梁预应力混凝土的强度等级为C50，所以必须采用防锈措施，如掺适量的阻锈剂、适当增加保护层的厚度等等。

②混凝土下料时要确保波纹管两侧对称下料，以避免混凝土挤压到波纹管，从而使波纹管出现错位。

③混凝土振捣时，振动器要禁止碰撞波纹管、预应力筋和预埋件，并且要不定时检查模板、预埋件、锚垫板、管道等，以保证他们的位置及尺寸准确无误。

④混凝土振捣时，对于箱梁的腹板和底板以及顶板连接处的承托、预应力筋锚固区和其它钢筋密集区等等，特别要严格控制，以确保混凝土的浇筑密实性。

⑤混凝土浇筑初凝后，要及时养生。拆模时混凝土强度务必大于20MPa。

⑥强度必须确保达到设计强度80%时，方可开始进行预应力张拉。

4.4 预应力的张拉与锚固

4.4.1 预应力的锚固体系安装

①张拉前对于高空部位必须安装操作平台，且张拉的操作平台应有足够的承受张拉设备及人员动载的能力。

②预应力锚固体系在安装前应先清除锚具和锚垫板接触处的焊渣、毛刺、混凝土残渣，并认真检查锚固混凝土的密实性。

③安装锚具时工作锚板要对中，夹片要均匀、拧紧、外露要一致；千斤顶上的工具锚孔位应与构件端部工作锚孔位排列保持一致，以防止钢绞线在千斤顶穿心孔中打叉。

④张拉设备进行安装时，直线预应力筋张拉力作用线应与孔道中心线保持重合；曲线预应力筋张拉力的作用线应与孔道末端中心线的切线保持重合。

⑤精轧螺纹钢张拉前，应先选择其配套的张拉头，并将垫板和螺母安装在构件的端头，且安装时要注意排气槽的位置，避免装反。

4.4.2 张拉的顺序

预应力筋的张拉顺序：一般分为横梁、腹板、底板、顶板、顶板的横向、顶板的竖向；中腹板、后边腹板；跨中、跨端。

伸长值的校核：应严格按规范的要求，张拉时采取的控制应为双控，在进行应力控制的时候应同时进行伸长值的校核。要将实际的伸长值和理论的伸长值的误差控制在±6%范围内。否则要停止进行张拉,待查明原因后加以调整,方可以继续进行张拉。

预应力筋的张拉过程中，要及时检查预应力筋断丝、滑移等情况。并要求精轧螺纹杜绝有断筋及滑移现象出现。每束钢绞线中的单根钢绞线中的钢丝断丝或滑丝要严格控制，不允许超过一根。同时每个断面断丝的总和不允许超过此断面钢丝总数的1%。当预应力筋的断丝、滑移的数量超过规定允许值时，应及时进行更换，如不能更换时，则必须采取相应的补救措施。

预应力筋张拉到规定的油压后，要持荷检验其伸长值，再实施锚固。精轧螺纹钢的锚具，要采用专用的工具来拧紧螺母后，才能用千斤顶卸载锚固。

钢筋束张拉完成后，要先进行千斤顶回油，进而拆卸工具锚和千斤顶后，要认真检测张拉端的预应力筋的内缩值，如果实测的预应力筋内缩量值大于规范的规定值时，必须改善操作工艺、更换限位板，并对已张拉的预应力筋重新进行补偿张拉。

钢绞线的多余长度要用砂轮切割机进行切割，外露的锚固长度控制为3cm。张拉好的预应力体系要加强保护，禁止撞击锚头、钢束。

4.5 孔道的压浆

4.5.1 材料选择

①水泥：要采用与梁板同种标号的水泥，其强度等级为不低于42.5的普通硅酸盐水泥，绝不允许出现结块现象。

②水：用水不允许用含有对预应力筋及水泥有害的成分，且每升水不能有含500mg以上的氯化物及其他有机物成分。

③外加剂：要采用含水量低，流动性较好、渗出最小及含有膨胀性的外加剂，但不得含有其他任何对预应力筋和水泥有害的成分。

4.5.2 配合比的选择

①水灰比要控制在0.4～0.5范围内。

②泌水率不得超过3%。

③稠度要控制在14～18s范围内。④水泥浆强度为R28=45MPa

4.5.3 检查和封堵

孔道压浆之前要认真检查构件孔道、泌水孔和排气孔是否畅通，要对锚具夹片缝隙及其他可能会产生漏浆的地方采用高强度水泥浆封堵。压浆时务必要从低层向高层逐层进行。

4.5.4 水泥拌制后的处理

水泥拌制完成后，要应经常搅动，一定要在30min～45min内用完。对流动性降低的水泥浆，为提高其流动度可加入适量高效减水剂。在拌制的水泥浆使用前一定要经过滤网过滤。

4.5.5 压浆工序

根据梁板长度及孔道布设的实际情况，本孔道采用一端压浆方式。压浆前要用压力水清除干净管道内的杂质，之后用压缩空气将孔道内积水全部吹出，然后再压浆。箱梁的另一端要通过安装临时阀来控制压浆密实与饱满，在孔道压满浆后，再通过加压泌水使之一次性成型。压浆过程中要依次将排气孔的气阀打开，待浆液压完成后再将排气关闭。压浆时竖向孔道应从低处向高处压浆。

4.5.6 压浆时长

压浆一定要在张拉后24h内完成。

4.5.7 填写记录表

孔道压浆应严格按照规范填写压浆记录表。

4.6 预应力的封锚

孔道压浆完成并验收后，要立即对槽口进行封堵施工。

①封锚前应将封锚的范围内的混凝土表面，全面进行凿毛处理。并清除干净锚具上的堵浆材料。严格按照设计要求绑扎锚固钢筋网。

②采用的18mm的竹胶板，要在竹胶板和已浇混凝土接触面上按通长方向粘厚1mm和宽3cm的双面胶。尤其是外露的槽口，必须要确保外观的质量。另在箱梁混凝土浇筑时应预留好向外露槽口供料的预留洞。

③封锚混凝土尤其是外露槽口，必须采用与结构混凝土相同配比的C50混凝土，以保证新老混凝土的颜色一致；另浇筑混凝土时振捣器不允许碰撞锚具和钢绞线。混凝土浇筑后要及时养护，以免新老混凝土的接触面产生施工裂缝。

5 技术保障措施

认真审阅学习领悟设计图纸及技术规范，并做好全面技术交底，确保项目每位施工技术人员严格按照设计图纸、技术规范和现场监理要求施工，保质保量完成任务。

6 结语

预应力施工的工艺流程及注意事项贴合现场施工实际，避免了施工过程遇到的各类问题，对提高施工工效、合理缩短工期，控制工程成本、保障施工质量，提高安全意识等方面起到了重要作用。