羊乐大桥连续刚构预应力智能张拉及真空压浆施工技术研究

文/肖黔

1 工程概况

羊乐大桥位于贵州省德江县楠杆乡沙坝村，本桥采取分幅设计，共三联，左幅起讫桩号为K19+576.2～K20+114(中心桩号为K19+967.5)，上构形式为8×30m 预应力混凝土（后张）先简支后结构连续T 梁+（73+135+73）m预应力砼连续刚构；右幅起讫桩号为K19+556.2～K20+094（中心桩号为K19+947），上构形式为8×30m 预应力混凝土（后张）先简支后结构连续T 梁+（73+135+73）m 预应力砼连续刚构，左右幅独立设置，主跨结构上对称，两幅相距约15m。

表1 羊乐大桥梁段主要参数表

2 混凝土连续刚构大桥预应力智能张拉及真空压浆施工技术

2.1 混凝土连续刚构大桥预应力管道安装

混凝土连续刚构大桥预应力管道安装，首先根据图纸设计的纵向线性要求，用油漆做出标记，然后在标出位置上设置定位钢筋，定位钢筋直线段每隔100cm 设置一道，定位钢筋在曲线段一般每隔50cm 设置一道，确保位置准确。

2.2 混凝土连续刚构大桥预应力穿束

预应力筋的切割宜用砂轮锯切割。预应力筋编束时，应梳理顺直，绑扎牢固，防止相互缠绞；束成后，要统一编号、挂牌，按类堆放整齐，以备使用。

2.3 混凝土连续刚构大桥纵向预应力

纵向预应力钢束要保证箱梁纵向桥轴线与设计一致，一般采取两端同时应力张拉，即相同编号的钢束组必须采用单箱轴线两侧对称、两端同时张拉，张拉时两端保持同步，钢束先张拉顶板钢绞线，然后张拉腹板钢绞线，底板钢绞线的张拉顺序是先张拉长束后张拉短束。

钢束钢绞线张拉步骤：初始应力（短束一般为10%，长束一般为20%）→张拉设计应力（持荷10min，根据现场情况而定）→设计张拉力顶塞。

张拉设计力：

15-22钢束：张拉控制力σcon=0.75×fpk×Ag×n×=4296.6KN。

15-22钢束：张拉控制力σcon=0.72×fpk×Ag×n×=4095.27KN。

15-19钢束：张拉控制力σcon=0.72×fpk×Ag×n×=3562.3KN。

2.4 混凝土连续刚构大桥横向预应力

横向预应力筋采用公称直径为φs15.2mm的预应力钢绞线，每束3 股，采用BM15-3 扁锚体系。设计张拉吨位531.3KN，张拉采用单端张拉，张拉端与锚固端交错布置。

设计张拉力：15-3 钢束：张拉控制力σcon=0.68×fpk×Ag×n×=531.3KN，单端张拉。

2.5 混凝土连续刚构大桥竖向预应力

全桥竖向及0#块横隔墙横向预应力采用直径φ32 高强度930 级精轧螺纹钢筋，设计控制力为672KN。由于0#块竖向预应力筋最大长度为11.74m，因运输条件限制，竖向预应力筋需采用专用接长连接器进行预应力筋接长。

张拉程序：0→672KN(持荷5min）→测量伸长量并锚固。

竖向预应力粗钢筋在第一次张拉完成后约20 天，采用扭力扳手进行二次张拉，达到设计吨位后进行锚固，只有经过二次张拉后才能压浆。张拉前及张拉时严禁水泥砂浆进入预应力管道。

横竖向预应力筋滞后纵向预应力筋2 个节段后张拉，竖向预应力筋应逐根张拉到位，严禁遗漏[1]。

2.6 混凝土连续刚构大桥预应力张拉机具准备

2.6.1 钢绞线张拉前，首先对千斤顶和油压表进行外委标定，确保油压表和千斤顶的张拉力与油压的线性方程式准确，并作为钢绞线张拉控制的依据。

2.6.2 横向预应力张拉采用25t 液压千斤顶进行张拉，千斤顶进场后检验是否与油表为一套且需具有相应资质标定单位的标定证书才能投入使用。

2.6.3 竖向预应力筋张拉采用扭力扳手进行张拉，扳手所需的扭矩大小应在螺母下放置压力环并根据设计张拉吨位进行实测，经换算后作为精轧螺纹钢的张拉依据。

2.7 混凝土连续刚构大桥预应力智能张拉施工

2.7.1 混凝土连续刚构大桥纵向预应力张拉

2.7.1.1 预应力钢筋混凝土应根据工程实际情况，选择合适的预应力筋形状进行布置，并根据布置形状对预应力筋的线性数据、预应力筋的下料长度、预应力张拉力、预应力损失、预应力张拉伸长值进行计算；另外，还应对台座的强度、刚度和稳定性进行验算。

2.7.1.2 预应力张拉采用双控，即以张拉力控制为主，对钢束的实际伸长量进行校核，实测伸长值与理论伸长值的误差不得超过设计和规范要求[2]。

图1 预应力智能张拉系统结构图

2.7.2 混凝土连续刚构斜跨大桥横向预应力张拉

横向预应力张拉采用单端单根张拉工艺，张拉控制应力取0.68fpk，张拉设备选用2 台25t 液压千斤顶，锚具采用BM15-3 型扁锚体系。锚固体系与张拉程序与纵向预应力筋类似，此处不再赘述。

2.7.3 混凝土连续刚构斜跨大桥预应力封锚和压浆

张拉完成后，尽快封锚和组织孔道压浆施工；三向预应力管道均采用大循环压浆工艺；压浆前先检查钢束有无滑锚现象，如有滑锚现象，及时处理[3]。

2.7.4 混凝土连续刚构斜跨大桥预应力封锚

压浆后应通过检查孔检查压浆的密实情况，孔道压浆完成后进行封锚施工。封锚前，在预应力张拉槽口加焊钢筋网片，封锚砼应与梁体砼标号一致。封锚完成后，可用环氧树脂在边跨非连续端每片梁贴两块20×2×20cm 的减震块，并对该梁体进行位移等观测，由测量人员实施并记录数据。

2.7.5 混凝土连续刚构斜跨大桥预应力真空灌浆工艺施工技术

2.7.5.1 预应力管道两端必须密闭，管道连接牢固，不得脱管、破裂。输浆管必须采用高强度橡胶管（抗压强度不小于2MPa）。在管道最高点必须设置出浆孔，不能只在锚具两端出浆。

2.7.5.2 浆体：初凝时间为6h；水灰比在0.3～0.33 之间；体积变化率不大于1%；搅和后的流动度为30～50s。

2.7.5.3 泌水性：小于水泥浆初始体积的2%；四次连续测试结果差值小于1%；拌和24h水泥浆的泌水应能被吸收；7 天龄期强度大于42MPa；对钢绞线无腐蚀作用[4]。

3 结语

本文通过贵州高原混凝土连续刚构斜跨大桥预应力智能张拉及真空压浆施工技术的研究，应用在同类型的特大桥建设领域，可以在减少压浆材料的浪费、加快施工进度及提高压浆质量等方面取得良好效果及收益，为今后类似特大桥预应力智能张拉和真空压浆施工方面提供经验和借鉴。