铁路桥梁预应力钢筋施工控制问题探讨

崔晓文

摘要：本文在分析铁路大桥连续梁预应力体系的基础上，针对其中预应力施工存在相关问题进行探讨，提出相关问题的控制措施，对于今后类似铁路桥梁施工具有一定借鉴作用。

关键词：铁路桥梁 预应力钢筋施工 注意事项 控制措施

1 概述

本文针对确保预应力施工工序质量问题进行探讨，针对预应力质量的关键工序进行探讨，主要包括校顶、作业层清理、张夹片、张拉伸缩量控制、回油速度、保证持顶时间、钢绞线截留长度、切割方法掌握、防止滑丝，压浆清孔、通风方法、注浆水泥稠度、真空压浆、持压时间、压力控制、压浆后出浆结果等。这里结合某铁路客运专线大桥连续梁(48m+80m+48m)预应力施工中出现有部分预应力钢束(钢筋)施工存在很多工序交叉，张拉不顺，注浆不畅等现象问题，进行相关分析探讨，由于工人需要反复作业才能满足要求，甚至有的波纹管穿钢绞线时必须在混凝土上方相同位置开窗后才能通过，所以预应力施工中不再发生类似情况现提出控制改进措施具有重要意义。

2 预应力体系

这里，本桥梁采用三向预应力的预应力体系结构。纵、横向预应力钢束采用抗拉强度标准值为fpk=1800MPa，弹性模量为Ep=195GPa，公称直径为15.20mm高强度钢绞线。竖向预应力采用抗拉强度标准值为fpk=830MPa，弹性模量为Ep=200GPa预应力混凝土用Φ25mm精轧螺纹钢筋。管道形式，预应力钢绞线采用金属波纹管成孔，精轧螺纹钢外套Φ35cm钢管。

3 张拉

梁体顶应力束张拉按照纵向-横向竖向的顺序进行。纵向预应力束采用两端同时张拉法，长距离时两端配对讲机联系，互对压力表读数和钢绞线伸长量；横向预应力束采用一端固定单端张拉法；竖向精轧螺纹钢筋采用下端固定上端向上张拉法。

3.1 钢束张拉时，混凝土强度弹性模量不应小于设计值85％。龄期不小于6d，张拉按钢索顺序对称张拉，以油压表数为主，伸长量作为校核。

3.2 纵向张拉端工作长度采用800mm，横向张拉端工作长度不小于500mm，竖向张拉端工作长度采用250mm。

3.3 在进行第一批索张拉前，应进行管道摩阻、固口摩阻试验，以检查实际损失值与理论计算值的差别，以确保有效预应力，当二者差异较大时需要调整张拉力。

4 横向预应力钢束

横向预应力钢束一般都比较短，大部分为3束、5束为偏型，施工时都是先穿好钢绞线，才浇筑混凝土。注浆孔道为PVC管、排气孔位置预埋是关键工序。

4.1 出现问题。由于混凝土施工和其他作业人员行走等因素，部分注浆管被压偏。有的甚至被折锻造成注浆困难，不得不用冲击钻开窗找出堵塞位置进行补浆作业。

4.2 控制改进措施

4.2.1 注浆管由PVC管改为钢管。就是为节约成本用PVC管也要选择质量好有硬度不被压偏的，同时安装要认真。

4.2.2 接头接缝严密，钢束波纹管采用定位钢筋网片准确固定牢固，外露部分采取保护措施。

4.2.3 混凝土施工立模时要考虑预留张拉千斤顶安装位置。

4.2.4 张拉前必须先用压风机通风，不能用灌水的方法来检验是否孔通。

4.2.5 每束张拉顺序先张拉中间1根然后对称向左右两边张拉，张拉时千斤顶的张拉头拧入钢绞线的长度应≥40mm，一次张拉到设计吨位，持续1-2min。并校核实际伸长量，张拉后应及时进行管道压浆，压浆结束后进行封堵。

4.2.6 在锚具和锚垫板表面涂防水涂料，然后用掺有ACII2000迁移性钢筋防腐剂的徽膨胀混凝上封堵，最后使用-50℃耐低温防水涂料将接缝表面封好。

5 纵向预应力钢束

纵向预应力钢束都比较长(本桥最长81.226m)，纵向张拉有在腹板位置、有在顶板、有在底板、还有在腹板内齿块位置，并且预埋件较多，结构骨架钢筋密集，波纹管安装摆放接长、张拉是重要工序。

5.1 出现问题

5.1.1 施工中由于工人操作不认真，在波纹管接头位置处理不到位，波纹管固定网片圈焊接不太规范，由其是在接缝50cm范围内摆放固定不平，造成穿钢绞线时顶住波纹管一侧，波纹管接头处折角，毛刺被混凝土漏入的水泥浆堵塞，有时波纹管被顶穿破，无法再穿下去。只有返工拉出后一根一根再重穿。造成以下情况的原因主要是骨架钢筋与波纹管相碰，工班之间工序配合作业互相干扰，接缝不密切，外裹绞带纸不到位。

5.1.2 张拉端装顶困难，设计图纸未考虑张顶位置，須对已浇混凝土破除才能张顶。

5.1.3 注浆困难，清孔排气费时。

5.1.4 工期、施工节点矛盾突出。

5.2 控制改进措施

5.2.1 在施工混凝土前应该把纵向钢绞线管束全部穿放到位(如可能)，再浇筑混凝土(本桥施工是先安装波纹管，在浇筑混凝土前用PVC管内支撑穿入波纹管内通过，浇筑混凝土后把PVC管拉出的方法)先穿钢绞线时如遇到穿行困难时可直观的找到位置，迅速处理通过。本次桥梁在穿纵向钢纹线时比较困难，有时2—3d也穿不了一束，工人干的很烦，原因是波纹管接头处折角、毛刺被混凝土漏入的水泥浆堵塞。穿钢绞线时一根一根穿又把接缝穿破。

5.2.2 预应力管道定位必须进行坐标放样，采用定位钢筋网片准确固定牢固，平直部位定位网片间距不能超过50cm，弯曲部位定位网片不能超过30cm，对管道的位置和固定在浇筑混凝土前必须进行专门检查，防止在混凝土浇筑过程中发生管道位移、上浮。

5.2.3 混凝土立模施工要充分考虑张拉千斤顶安装位置，YCW400型千斤顶重362kg外型尺寸宽450mm，厚510mm，最小工作空间长为1500mm，宽600mm。在梁端头张拉槽19号、22号墩高垫石已浇筑，正好在张拉位置必须凿除已浇垫石才能张拉。

5.2.4 张拉记录要规范每束每根都要记录清楚，表格格式、设计伸长量、实际伸长量、百分率要计算一目了然。

5.2.5 穿束：穿入预应力钢束每一束内的各根预应力应顺序编号，在箱梁两端对号检查，防止其在孔道内交叉扭结。

5.2.6 预拉：开动高压油泵，使千斤顶油缸进油，随时调整锚圈及千斤顶的位置使其对准孔道位置，同时检查每根钢绞线是否达到长度一致，如不一致，退出楔块进行调整然后再打紧楔块。

5.2.7 控制张拉力：钢绞线在达到超张拉应力时，使油压保持5 min后退至控制应力，测出钢绞线的伸长量，如总伸长值与理论伸长值相差<±6％则认为张拉合格。在张拉过程中技术员采取全过程旁站检查，并对张拉记录进行核实签认。

5.2.8 合理安排工期与进度，严格按照组节点目标、施工指南、验标安排每一梁段的施工时间，张拉时既要满足强度、弹性模量等力学指标，也要满足设计要求的混凝土龄期。不宜过分强调缩短每一段梁的施工周期，杜绝因桥下部进度滞后而在梁部赶工期的现象。

6 结语

总之，预应力施工必须把好张拉前准备情况。校顶每月或200次后必须重新校顶，张拉力、油表换算值准确计算，计算后到现场比对，预应力管道通风才能张拉，横向、纵向、竖向都要严格通风使管道畅通。张拉过程控制，左右对称、前后对称、同步加载，加载到80％时要减速，要有统一的口哨或对讲机指挥协调。张拉后看是否有滑丝，如有滑丝证明没有张拉好，返工也比较困难，怎样检查滑丝看夹片痕迹，回缩量不能超过6mm，张拉顺序不能搞错，按设计顺序张拉，在纵向最高弧段要打孔排气，用冲击钻，以利压浆，张拉期间要有安全标识牌，张拉范围严禁站人等措施。

参考文献：

[1]杨艳.道路桥梁工程中预应力钢筋混凝土施工常见问题研究[J].科技

风，2010，(8).

[2]陈礼彪.下白石特大桥竖向预应力钢筋施工工艺与测试[J].公路2003，

(9).