高速铁路特大桥箱梁预应力施工技术探讨

王 勇

（中铁十二局集团有限公司 第二工程有限公司 山西 太原030032）

1 工程概况

某高速铁路特大桥（40+64+40）m 跨度连续梁施工工程中，梁体为单箱室、变高度、变截面结构。 箱梁顶宽12m，底宽6.7m。 顶板厚度40cm，隔墙处加厚，按折线变化，底板厚40～80cm，按直线变化，腹板厚48～80cm，隔墙处加厚，按折线变化。 全联在端支点、中跨中及中支点处共设5 个隔板，隔板设有孔洞，供检查人员通过。

该连续梁位于直线段，全长145.5m，采用三跨布置，计算跨度40+64+40m， 中支点处梁截面高6.05m， 端支座处及中跨跨中截面梁高为3.05m，梁底按二次抛物线变化；边支座中心至梁端0.75m。

该连续梁采用三向预应力体系，采取分段张拉。 横向预应力束4-7Ø5有348 束；竖向预应力Ø25 精轧螺纹钢980 根；纵向预应力束：12-7Ø5有68 束，15-7Ø5 有4 束，18-7Ø5 有36 束， 共108 束 （其中底板38束，全部为12-7Ø5；腹板34 束， 15-7Ø5 有4 束，12-7Ø5 有30 束；顶板36 束，全部为18-7Ø5）。

2 箱梁预应力施工主要技术探讨

2.1 箱梁预应力管道安装

2.1.1 纵向和横向预应力管道安装

纵横向预应力波纹管预埋时应定位准确，每隔50cm 以Φ10 定位钢筋焊于梁体钢筋骨架上，接头处套管搭接长度不小于30cm，并以防水胶带严密缠绕。 纵向预应力顶板束管道在0# 块纵向中间最高点处设置透气管。 纵向波纹管应穿出端模板不少于5cm，以便于下一节段连接。 横向波纹管P 锚端待钢绞线穿入后，在约束环处以海绵和M15水泥砂浆堵塞，并以胶带缠裹，接一塑料管至梁面以作压浆透气孔，塑料管中穿Φ10 圆钢以防透气孔堵塞；张拉端制作木模作为端模，端模与喇叭口之间用螺丝拧紧， 喇叭口上压浆孔用海绵堵塞以防漏浆，喇叭管的中心线要与锚具垫板严格垂直， 喇叭管和波纹管的衔接要平顺，不得漏浆，并堵绝堵孔道。横向预应力束张拉端按设计位置进行布置。

2.1.2 竖向预应力安装

（1）竖向管道、精扎螺纹钢筋、螺母整体安装就位，并用定位钢筋固定。 拧紧锚具螺母使管道与锚具垫板凹槽贴紧，作好管道上下两端密封工作以防漏浆，同时预留竖向管道压浆管至箱梁内腔，中间穿Φ8钢筋以防在混凝土浇注、 振捣过程中使透气管脱落而堵塞透气孔；竖向管道张拉端螺母及垫板之间加垫海绵，并用胶带严密缠绕外露精轧螺纹钢筋和螺母。

（2） 竖向预应力的上下锚垫板上各焊接一根长12cm 的普通Φ48×3.5 钢管，以便于与内径Φ50 的波纹管连接。 在下锚垫板钢管端部位置焊接一根细钢管，与压浆管连接，长度取为6cm，直径与压浆管内径相匹配。

（3）竖向预应力锚固端加固时，锚垫板与钢筋骨架焊接牢固，螺母与锚垫板之间不得有空隙，在加固锚垫板后，在螺母下部用钢筋（或钢板）托起螺母，与钢筋骨架焊接牢固。 竖向预应力张拉端加固时，锚垫板与钢筋骨架焊接牢固，严格控制锚垫板的高度、竖向预应力束的平面位置、垂直度。

2.2 箱梁预应力张拉和压浆施工

2.2.1 张拉控制参数的选定

纵横向锚口及喇叭口损失按锚外控制应力的6%计算， 管道摩阻系数取0.23，管道偏差系数取0.0025；竖向预应力损失管道摩阻系数取0.35，管道偏差系数取0.003。 松弛损失、收缩徐变及其它各项损失均按预应力混凝土结构设计规范计算。

2.2.2 张拉施工

（1）同一节段预应力筋张拉按纵-横-竖的顺序进行，预施应力采用双控措施，终张拉时以油表读数控制，以张拉控制应力为主，伸长量作为校核，实测伸长量与理论值之差不得大于±5%。 预施应力过程中应保持两端的伸长量基本与计算值一致。

（2）纵向预应力张拉采用两端两边同步对称张拉，终补拉时以油表读数控制，但必须按实记录伸长量。张拉顺序严格按照设计顺序，不得私自改变，张拉分三步加载到位，0→0.1σk（伸长量记录）→σk（伸长量记录）→1.0σk（持续5min 作伸长量记录），回油之后再作一次伸长量记录（在张拉之前和张拉之后要分别测量夹片外露的长度，以确定钢绞线回缩长度）。

（3）横向预应力张拉采用逐根张拉工艺，张拉端与锚固端在箱梁两端交错设置。张拉分三步加载到位，0→0.1σk（伸长量记录）→σk（伸长量记录）→1.0σk（持续5min 作伸长量记录），回油之后再作一次伸长量记录（在张拉之前和张拉之后要分别测量夹片外露的长度，以确定钢绞线回缩长度），张拉采用应力应变双控制，以应力值算出的油压表读数控制张拉数值，以钢绞线伸长量校核。 终补拉时以油表读数控制，但必须按实记录伸长量。 每一节段伸臂端侧最后1 根横向预应力在下一节段横向预应力张拉时进行张拉，防止由于节段接缝两侧横向压缩不同引起开裂。

（4）竖向预应力钢筋为也采用逐根张拉工艺，为了减少竖向预应力损失，竖向预应力筋采用两次重复张拉的方法，即在第一次张拉完成7 天后进行第二次张拉，弥补由于操作和设备等原因造成的预应力损失，锚固回缩量不得大于1mm。 张拉竖向预应力筋时，千斤顶的张拉头应拧入钢筋螺纹的长度不得小于40mm， 一次张拉至控制吨位，持续1～2min，并实测伸长量作为校核，然后拧紧螺帽锚固。

（5）张拉结束之后，在锚具附近钢绞线上环周作出明显标记，12 小时后复查，确认没有断丝和滑丝。然后开始用水泥加堵漏王浆体封锚。

2.2.3 压浆施工

（1）压浆应在张拉结束2 天内进行，连续梁压浆全部采用真空辅助灌浆工艺，水泥浆强度等级不低于M55，在压浆机械和原材料全部就位后，开始清除孔道，安装两端锚垫板上的压浆孔、连接管、连接阀，并开始抽真空。

（2）压浆时及压浆后3d 内，梁体及环境温度不得低于5℃。压浆用水泥应为强度等级不低于42.5 级低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥， 掺入的粉煤灰应符合客运专线铁路桥涵工程施工技术指南的规定；水胶比不超过0.34，且不得泌水，流动度不应大于25s，30min 后不应大于35s，抗压强度不小于35MPa；压入管道的水泥浆应饱满密实，体积收缩率应小于1.5%。 初凝时间应大于3h，终凝时间应小于24h，压浆时浆体温度应不超过35℃。

（3）启动砂浆搅拌机，按施工配合比加入水泥、外加剂、水开始拌和，拌和时间不少于1min，浆体必须搅拌均匀，将搅拌好的水泥浆放入压浆灌，压浆灌水泥浆进口处设置过滤网，以防杂物堵管，压浆按先下后上的顺序，由一端向另一端压送水泥浆，当另一端溢出的稀浆变浓之后， 达到进浆口的稠度后， 压浆前管道真空应稳定在-0.06～0.1MPa 之间；浆体注满管道后，应在0.5～0.6 MPa 下保持压力2min 以上，封闭出浆口，压浆最大压力不宜超过0.6MPa，若无漏浆则关闭进浆阀门卸下输浆胶管，如果压浆用的胶管过长，则应相应增加进浆压力。 压完浆后保压1～2h，如无水泥浆反溢现象，则拆卸压浆连接管和连接阀门。 为了保证压浆质量，水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min，当气温或箱体温度低于5℃时，停止施工，压浆后3天内，要保持箱体温度在5℃以上，确保浆体不被冻坏。

3 结语

随着高速铁路桥梁工程中混凝土箱梁的广泛采用，使得现场施工中箱梁的预制越来越趋于工业化、系统化的规模。 如何科学合理的采用新技术进行箱梁的预应力施工，对箱梁的施工质量、施工进度，以及提高整体施工效率等方面，都有着重要的作用。 为此，本文结合相关的施工案例，对桥梁的混凝土箱梁的预应力施工技术部分做了简短的介绍， 期望能对读者有一定的参考作用。

［1］刘金培,王立梅.后张预应力箱梁的施工[J].交通世界:建养.机械,2009(4).

［2］陈明航,文明铁.后张法预应力箱梁施工问题及对策[J].交通科技与经济,2009(1).

［3］孟生荣.预应力箱梁施工技术及水泥混凝土防裂措施[J].山西建筑,2005(7).