悬浇连续梁预应力施工实践

黄飞

摘 要：预应力在桥梁施工中尤为重要。影响预应力质量的主要因素有：施工工艺，原材料质量，施工人员的业务水平和素质等。本文结合某大桥箱梁预应力施工情况，对施工工艺进行浅显的分析。

关键词：箱梁；预应力施工工艺；原材料；设备；张拉；压浆

1 原材料

1.1 钢绞线

钢绞线每批检查重量不大于60T，领取钢绞线应按质保单逐盘检查，含有断丝不得使用。检查钢绞线每捆有无不均匀初应力，检查方法取2-3米长的钢绞线，在室内放置24小时，检查各丝是否仍处为一个平面。若发生变化，说明钢绞线存在不均匀初应力，此类钢绞线严禁使用，应予以退货。随机抽取3根送检测单位进行表面质量、直径偏差、力学性能检测，试验结果如有一项不合格应做报废处理。钢绞线切割采用砂轮机进行切割，严禁采用电弧焊、氧焊切割。

1.2 精轧螺纹钢

每批精扎螺纹钢检查重量不大于100T，应对表面质量应逐根目视检查，外观合格后，在每批中任选2根截取试件进行拉伸力学试验。若有一根不合格，则应取双倍数量重做全部各项试验，若仍有一根不合格，则该批材料为不合产品。

1.3 锚具、夹片、连接器

夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。同时应按设计使用、应满足分级张拉、补张拉及放松的预应力要求。从每批中抽取5%，但不少于5套作HRC硬度试验，每个构件测试3点，若有一个构件不合格，则取双倍数量重做试验，若仍有一个构件不合格，该批构件作为不合品。从每批中取6套锚具（夹片）组成3组，进行静载锚固性能试验，若有一个试件不符合要求，则另取双倍数量重做试验。若仍有一个试件不符合要求，则该批锚具为不合格产品。锚具、夹片、连接器的性能，应100%达到预应力钢材最小规定的抗拉强度、锚固系数、回缩量（≤6mm）、夹片与钢绞线之间的摩擦力、夹片外露量等指标都要满足产品的相关要求

1.4 预应力管道

按出厂合格证和质量保证书核对其类别、型号、规格是否满足强度和刚度要求。施工前应对波纹管进行抗压力、抗渗漏、抗弯曲试验。管道安装时严格按设计图所给定的坐标准确定位固定，确保直线段顺直，曲线段圆顺平滑无弯折变形，以免在浇筑砼过程中发生管道上浮。

2 千斤顶与油表校验标定

2.1 千斤顶、油表的选用

应根据钢束的张拉力选择合适的千斤顶和油泵，以达到张拉的要求。油表的选用：精度不低于0.4级，最大表盘读数60MPa，读数分格应不大于1 MPa，表盘直径应大于150mm，应为防震型的油表。

2.2 张拉设备的使用和标定

千斤顶使用期超过个月或张拉行程超过200次以及在使用过程中出现不正常现象，应检修以后重新校验标定。标定是要配套标定，先标定油表，再将油表和千斤顶配套标定。标定好后得到回归方程式y=bx+a。检验时，要将油表、千斤顶、油泵配套，记录编号，不得混用。

2.3 张拉设备使用的注意事项

预应力筋连续断裂；千斤顶严重漏油；千斤顶更换油压部件或使用修复后的仪表或更换油的规格；油压表和千斤顶使用期限达到校验的有效期；油压表指针不能回零，超过规定；油表在高压时，油压读数稳不住或缸体漏油，出现示值超过基本允许误差；均应进行重新标定。

3 预应力张拉要点

3.1 预应力施工前应做好如下准备工作

（1）、检查梁体是否达到设计的张拉强度，砼强性模量是否达到80%的要求，否则不允许张拉。

（2）、原材为检验合格，张拉设备配套标定，并在有交效期内。

（3）、张拉前，应对首件试验梁段测定下列数据，以熟悉掌握张拉工艺，确保梁体预应力的准确性。

①锚具的锚圈口的摩阻损失；（≯3%）②管道的摩阻损失（k-孔道偏差系数，μ-孔道的摩阻系数）③锚具锚固后钢绞线的回缩量（≯7mm）④夹片的回缩量（≯6mm）⑤钢绞线的强性模量“E”⑥钢绞线的断面积“A”⑦钢绞线的抗拉强度“Rby”。

3.2 预应力的张拉程序

（1）低松驰钢绞线

0 初始应力“0.1R by” 持荷2分钟 锚下控制应力“0.75R by” 持荷2分钟 锚固 0

（2）精轧螺纹钢

0 初始应力“0.1R by” 持荷2分钟 锚下控制应力“0.9R by” 持荷5分钟 锚固 0

3.3 张拉要点

（1）、预应力张拉束的张拉与锚固顺序按照设计图纸的要求两端平衡对称，同步进行张拉，张拉的原则先长束后短束。

（2）、张拉前，在钢绞线的尾部用颜色表标出同一个平面作为基准面，以便量测钢绞线各个阶段的伸长值。张拉时应测量该平面距锚垫板之间的距离，不得以油缸的伸长值来代替。

（3）、张拉前应对设计给定的伸长值进行修正伸长量计算方法（△L=σk*L/E）修正后的伸长量计算方法（δ=（E*A/（E*A）*△L）。

（4）、张拉完成后，检查钢绞线尾端所划平面标准线是否仍为一个平面，若该平面出现了变化，说明有个别钢绞线出现了滑丝现象，必须采取措施进行及时处理。并检查测量值与理论伸长值进行比较，超过[（δ-△）/△*100<±6%]偏差时，应查明原因进行处理。

（5）、张拉过程中若出现滑丝超标现象，或夹片断裂时应停止张拉，应对预应力束进行整束更换，重新张拉。

（6）、钢绞线的工作长度切割，应采用砂轮机切割。若砂轮机切割有困难需用氧割时，应采用缠绕石棉绳浇水的方式来克服高温聚热影响，并应得到监理的认可。

（7）、检查千斤顶和锚具有无滑丝，具体查看δ2-δ1是否大于7mm，若大于7mm则表明出现了钢束整体的滑丝，应查明原因采取措施处理后，方可继续张拉。

（8）、横向预应力采用一端间隔对称张拉，张拉从跨中束开始，若遇有纵向束张拉槽时，待纵向张拉后，再张拉横向束。

（9）、全桥张拉结束后，要测量梁体的上拱度和弹性压缩值。

4 伸长值的测量计算

4.1 初应力张拉

两端同时对千斤顶主油缸充油，打紧工具锚夹片，使钢绞线略为拉紧，充油时调整锚圈、垫圈及千斤顶位置。使孔道、锚具和千斤顶三者之间保持与轴线相互重合，同时注意使每根钢绞线受力均匀。随后两端同时加荷载到0.1σk，持荷两分钟，并在钢绞线束上划上平面记录，作业观察滑丝和量测伸长量的标记。

由于初张拉的各根钢绞线的松紧、弯、直程度不一定一致。所以初应力时的伸长不宜采用量测的方法，只能采用推算方法，可采用相邻级（10%-20%）σk。

4.2 控制应力张拉：（σk：）

控制应力的张拉见3.3张拉程序和3.4张拉要点。

4.3实测伸长值的计算

δ=（δ1-δ0）/0.9*100%

δ1-张拉至设计吨位时量测的引伸量；

δ0-张拉至0.1σk：推算引伸量；

5 理论伸长值的计算（举例）

6 孔道灌浆

孔道压浆工作宜在张拉完毕后尽早进行，一般在张拉完毕24h内进行，观察预应力筋束和锚具稳定后，即可进行孔道压浆工作。

压浆前的准备工作：割切锚外钢铰线，锚具外部多余的预应力筋束需使用手提砂轮机进行切断，预应力筋束割切后的余留长度不宜小于3cm。

封錨：锚具外面的预应力筋束间隙应用水泥浆填塞，以免冒浆而损失灌浆压力。

首先采用真空泵抽吸孔道中的空气，使孔道内的真空度达到80%以上，然后在孔道的另一端再用压浆机以大于0.7Mpa的正压力将水泥浆压入预应力孔道内。由于孔道内只有极少量的空气，很难形成气泡。同时，由于孔道内与压浆机之间的正负压力差，大大的提高了孔道压浆的饱合度。