桥梁T型梁预应力施工技术.doc

桥梁T型梁预应力施工工艺
黄建阳（中港三航务局六公司）
［摘 要］本文以福州罗长高速公路青芝寺高架桥为工程实例，介绍和总结了T型梁预应力施工工艺。
［关键词］T型梁 预应力 施工
the Construction process of prestressed bridge T beam
huangjianyang（The 6th Engineering Company of the 3rd Navigation Engineering Bureau)
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Abstract： Based on the experience of construction of Qingzhishi elevated bridge of Luoyuan—Changle Expressway， this article introduces and summarizes the Construction process of prestressed T beam。
Key words：T beam prestressed Construction
一、工程概况
福州罗长高速公路属国家主干线同三线,是福州市罗源县至长乐县高速公路。青芝寺高架桥是罗长高速公路段的一座特大桥，全长1500米，30米T型梁500片。梁长30米，高2。0米，顶宽2。35米,底宽0。4米.设有预应力筋3束，由上到下即N1、N2、N3,每束由7根钢铰线编束而成,张拉控制应力1376KN。
二、预应力施工工艺
(一）T梁预制工艺流程
钢筋绑扎 安装工作锚具 张 拉

预应力孔道安装 梁体砼浇筑 压 浆

模板安装 预应力筋穿束 清洗及封锚
（二）预应力筋孔道留置
2。1波纹管制作
本桥采用波纹管作为留置预应力孔道，波纹管具有重量轻、刚度好、弯折方便、连接简单、摩阻系数小,与砼粘结性能好，有足够的刚度及密水性，能在砼浇过程中不变形、不漏浆等优点。波纹管在现场由镀锌钢带制作而成，Φj15。24—7的钢束采用外直径Φ=77mm、内直径Φ=70mm的波纹管。波纹管按规范要求取样，进行外观尺寸检验、集中荷载下的径向刚度、荷载作用下的抗渗漏试验.
2。2波纹管安装
先按设计图中预应力筋的曲线坐标在钢筋骨架上定出波纹管曲线位置。波纹管的固定采用U型钢筋托架，托架焊牢在钢筋骨架上。波纹管的接长采用接头管的方法.接头管为大一直径级、长350mm的同类管。连接方法：用接头管套被连接波纹管,在连接两端用密封胶带封裹密实,以防接缝处漏浆。波纹管与两端锚垫板接头处也用密封胶带封裹。波纹管在模板内安装完毕后，应将其端部盖好，防止水或其它杂物进入。
2。3注意事项
波纹管储存、运输、安装时应尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂。同时还应防止电焊火花烧伤管壁,如有轻微破损应及时用粘胶带修补。
2.4灌浆孔、排气孔设置
灌浆孔设在锚垫板上.为使灌浆饱满，在每个孔道的最高点设置一排气孔，压浆达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止，表示灌浆已满，可停止压浆。在浇筑砼过程中要做好灌浆孔的保护，以免砼浆溢出而堵塞孔洞。
（三）钢绞线下料与穿束
本工程预应力筋采用Ⅱ级低松弛钢绞线,公称直径15。20mm，标准强度1860Mpa.
钢绞线进场后按规范要求取样,进行表面质量、直径偏差、力学性能试验,试验合格后方可进行下料编束。
3。1下料
钢绞线下料长度等于孔道净长加构件两端的预留长度，预留长度根据千斤顶的工作长度而定。本工程Φj15.24—7钢束采用YCW250型千斤顶，千斤顶工作长度取700mm.钢绞线的切断采用砂轮切割机,以保证切口平顺,丝头不散。编束时钢绞线要遂根理顺,绑扎牢固,以防止互相缠绕。编束后进行编号，两端头用胶布扎紧,以利于穿束.
3。2穿束
钢绞线在砼浇筑前穿束，按编束后的钢绞线的编号,将其穿入相应的孔内。要使纲绞线两端外露长度基本一致。穿束前应检查锚垫板和孔道位置是否准确.孔道内应畅通无阻，无水和其它杂物。
（四）预应力的施加
4.1准备工作
4。1。1张拉机具的校验
张拉机具如千斤顶、油泵、压力表等要进行标定。千斤顶与压力表必须配套校检，确定张拉力与压力表读数之间的一元线性回归曲线，以便在张拉过程中进行张拉控制.
4。1。2锚具与夹片的检验
除了生产厂家提供的产品合格证书外,还必须对每批产品的外观、硬度进行检验和静荷锚固性能试验，合格后方可使用。
4。1。3张拉架
张拉架供张拉时吊挂千斤顶使用,根据T梁断面尺寸设计制作，对其要求是能满足所有孔道钢绞线的张拉,并且移动方便、操作安全可靠.
4。1。4安装锚具与千斤顶
本工程工作锚采用OVM15-7系列,由螺旋钢筋、锚垫板、锚杯、夹片等组成.锚具必须具有可靠的锚固性能，足够的承载力和良好的工作性能，能充分发挥钢绞线的强度，安全地实现预应力筋张拉作业.锚垫板、螺旋筋在模板安装时由木螺栓固定在梁端模上，与孔道中心线垂直。
安装锚具前，应将钢绞线表面粘着的泥砂及灰浆用钢丝刷清除干净。锥形孔须保持清洁，不得有泥土、砂类等杂物。安装锚具时，应注意工作锚与锚垫板对中、夹片均匀打紧并外露一致。安装千斤顶时应注意其活塞顶上的工作锚的孔位与构件端部工作锚的孔位排列一致，严禁钢绞线在千斤顶的穿心孔内发生交叉，以免张拉时出现失锚现象。工作锚具的夹片应保持清洁和良好的润滑状态，以防止夹片在退楔时被卡住.
4。1。5T梁砼强度检查
在张拉之前，必须对T梁砼进行强度试验。待砼强度和龄期达到设计要求后，才可进行张拉。本工程要求砼张拉强度为设计强度（40MPa）的100%,砼龄期为14天。
4。2张拉
4。2。1张拉程序
0→10％σcon（初应力)→20％σcon→100%σcon(持荷两分钟锚固）。
4.2。2张拉控制
本工程采用Ⅱ级高强度低松弛预应力钢绞线，控制应力为标准强度（1860MPA）的75%，即σcon=0.75Rby=0.75×1860Mpa=1395Mpa。通过张拉力与压力表读数之间的一元线性回归曲线，把各级张拉应力换算成油压表读数,进行张拉控制。表1、表1为本工程各张拉阶段张拉力和油压表读数的关系表.
张拉力和油压表读数的关系表（表1）
张拉力和油压表读数的关系表(表2)
1＃油泵
序号
张拉阶段
张拉控制力
油压表读数
1
10％σcon
137。6KN
8。7Mpa
2
20％σcon
275.2KN
13.7Mpa
3
100％σcon
1376KN
53。1Mpa
1＃油泵
序号
张拉阶段
张拉控制力
油压表读数
1
10％σcon
137.6KN
8。9Mpa
2
20％σcon
275。2KN
13.8Mpa
3
100%σcon
1376KN
52.5Mpa
张拉顺序按设计的要求由上到下（即N1→N2→N3)，因曲线预应力筋与孔壁的摩阻力较大，因此采用两端同时张拉的方法。张拉力的控制以应力控制为主，以伸长量进行校核.张拉时两端千斤的顶升、降压、测伸长、插垫等工作要基本同步.
预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。张拉时千斤顶活塞均匀向外顶升，千斤顶尾部的工作锚具夹片自动夹紧预应力筋，这时梁端工作夹片会沿着张拉方向被带出,但受张拉限位板的限制作用，工作夹片只会被带出约6mm左右的距离。张拉锚固时因预应力筋的回缩，工作夹片跟进锚具孔内，自动夹紧。
4。3预应力施工质量控制
4.3。1伸长量校核
预应力筋张拉时，通过张拉伸长值的校核,可以综合反应张拉应力是否达到设计要求、孔道摩阻损失是否偏大、预应力筋是否有异常现象。预应力筋张拉伸长值的量测是建立在初应力基础上进行的。
预应力筋的设计伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2-C—D
ΔL1:从初应力10%σcon 到最大应力100％σcon间的实测伸长量。如不计孔道摩阻力影响，其理论值：
ΔL1= Δσ×L/E,其中,Δσ：预应力筋应力变化值,E：预应力筋弹性模量;
ΔL2:初应力10％σcon 以下的推算伸长量，即0至10％σcon伸长量，采用相邻级的20％σcon至10%σcon伸长量代替；
C:千斤顶内钢绞线工作长度段的伸长量;
D：施加预应力时千斤顶的弹性压缩、夹片回缩量等引起的缩量。
通过量千斤顶活塞外伸长度测出预应力筋的实际伸长量。每束预应力筋实测伸长量与设计伸长量的偏差控制在6％以内.
4。3。2钢绞线断丝、滑丝控制
规范规定构件截面中断丝和滑丝的数量不得大于钢丝总数的1％，每根钢绞线只允许断、滑丝1根钢丝。本桥施工中未
4。4压浆与封锚
4。4.1压浆准备
预应力筋张拉后必须尽早对预应力筋孔道进行压浆。本工程采用的压浆设备为衡阳产HBW50/1.5型水泥砂浆灌浆机组，包括HBW50/1.5型活塞式水泥砂浆灌浆泵和SHT搅拌机。压浆管采用高强橡胶管。
压浆前采用掺适量水玻璃搅拌的M30砂浆将锚具、夹片与钢绞线之间的缝隙封裹。3小时后进行压水清洁处理，采用不含油的压缩空气将孔道内的积水吹出,并对压浆设备进行检查。
4。4.2水泥浆搅拌
本工程水泥浆设计强度为40Mpa，水灰比为0.4,采用42。5R普通硅酸盐水泥并掺用高效减水剂.水泥浆稠度控制在14-18S之间，3天强度达设计100％.
水泥浆在搅拌机搅拌2～3min后再进入有过滤筛网的水泥浆筒继续人工搅拌,以保持水泥浆的均匀性。边搅拌边进行孔道灌浆。拌好的水泥浆应在30min内泵完。
4。4.3压浆控制
压浆顺序按设计的要求由下到上即N3→N2→N1，压浆时压浆泵的压力控制0。5—0.7Mpa，从一端压浆孔压入，另一端排气孔排气泌水。孔道一次连续压浆完成，压浆达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止,用木塞塞住出浆口,保持不小于0.5Mpa稳压期，该稳压期控制在2。0min左右,再拔出压浆嘴，立即用木塞塞住.
4.4。4封锚
本工程边跨梁锚具需封锚，压浆后清洗梁端及被水泥浆溅染的梁部位，并对梁端砼凿毛,按设计要求设置钢筋网浇筑封锚砼。
四、减少预应力损失的措施
由于材料特性、施工因素、环境条件的影响，将引起预应力筋的预应力损失。引起预应力损失的主要因素有：预应力筋与孔道壁之间的摩擦；张拉端锚具变形引起预力筋回缩；预应力筋应力松驰;混凝土收缩与徐变等。
为保证使预应力损失控制在预定范围之内，在施工中，必须认真做好每道工序，重点做到:
1、作好波纹管定位与密水性,确保砼浇过程中不跑位、不变形、不漏浆,从而减小预应力筋与管道壁之间的摩擦。
2、选择高质量的锚具，使锚具变形与预应力筋回缩小于规范的容许值。
3、钢绞线张拉后及时对孔道灌浆，控制好压浆质量,确保压浆密实性.
4、作好T梁砼配合比设计，控制好砼原材料和砼施工质量，加强砼养护，提高和保证砼密实性与强度，从而减小混凝土收缩与徐变。
五、结 语
本工程施工过程中严格控制了T梁张拉压浆的每一环节，预应力筋延伸量实测值与理论偏差均在桥梁规范所规定的6％的范围之内，T梁张拉起拱量均在25mm左右，压浆饱满，水泥浆试块强度均达40Mpa以上,为工程创优造了良好的条件。
作者简介：黄建阳、男、73年10出生、福建漳州人,1997年毕业于重庆交通学院水港系港航专业(本科)，从事港口路桥施工与管理工作,现就职于中港三航务局六公司，工程师，项目经理。
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