温家溪大桥预应力混凝土全连续特长箱梁张拉施工质量控制.pdf

2 0 1 1 ．N O ． 1 0第1 0 卷 总 第9 6 期 道桥工程 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 4． is s n ． 1 6 7 1 — 9 1 0 7 ． 2 0 1 1 ． 1 O ．0 2 5 温家溪大桥预应力混凝土全连续特长箱梁张拉施工质量控制 Qu a l i t y Co n t r o l f o r E x t e n s i o n Li mi t s Co n s t r u c t i o n Co n c e rni n g A P r e s t r e s s e d T r u n k Be a m Br i d g e i n Ch o n g q ing s We n J i a x i R i v e r 曾 勇 ( 重庆 建工第七建筑工程有 限责任公司重庆4 0 0 0 5 9 ) 摘 要： 温家溪大桥为预应力混凝土全连续箱梁 ， 单联 整体长度 迭2 3 3 m。 针对本桥预应力施工的特点、 难点， 采取 一定的措施进行施工技术分析 。 使预应力张拉施工质量得到有效控 制 关键词 ： 桥梁工程 ； 2 3 3 m长预 应力葙梁； 张拉伸 长量； 压浆 ； 质量控制 中图分类号 ： U4 4 5 ．4文献标 识码 ： A文章编号 ： 1 6 7 1 — 9 1 0 7 ( 2 0 1 1 ) 1 0 — 0 0 2 5 — 0 3 A b s t r a c t ：T h i s p a p e r d e a l s wi t h We n J i a x i B r i e p r o j e c t ， a 2 2 3 m lo n g p r e s t r e s s e d t r u n k b e a m b r i d g e ． D e ta i l ed me t h o d s a r e a d o p t e d i n t h i s p r o j e c t t o e ffe e t i v e l y b r i n g t h e e x t e ns i o n l i mi t s u n d e r c o n t r o 1 ． K e y w o r d s ： b ri d g e p r o j e c t ； 2 2 3 m l o n g p r e s t r e s s e d t n m k b e a m： e x t e n s i o n l i mi t s ； e x t r a c t e d s y r u p： q u a l i t y c o n tr o l 1工程概况 和技 术要求 1 ． 1工 程 概 况 该桥 左右幅 分离设计 ， 左幅 设计 全长2 3 9 m， 右幅设计 全 长2 3 8 m．桥跨布置 为3 5 + 4 x 4 0 + 3 5 m的预 应力混凝土全连续 箱梁桥。桥面纵坡为1 ． 6 ％ ， 横坡为1 ． 5 ％。预应力张拉端横 断 面 布 置 见 图 1 。 30 0 k 』 3 7 1 1 1 7 2 1 3 7 1 ． 1 k J 3 0 0 图1箱梁预应力横断面布置图 1 ． 2箱 梁预应力钢绞线束、 孔道波纹管 、 锚具技术要求 桥预应力钢材选用高强低松驰钢绞线 ， 公称直径 1 5 ．2， 抗拉 强度标准值1 8 6 0 MP a ， 公称面积1 3 9 mm2 。 预应 力张拉采 用双控 ， 锚 下张 拉控制应力o c o n = O ． 7 5 ， f p k =1 3 9 5 MP a ， 锚具 采 用 OVM 1 5系列 及 其 配 套 锚 具 。 主线桥箱梁腹板 采用1 3 中s 1 5 ． 2 m 钢绞 线束 ，每道腹板梁 设八束 ，孔道 波纹管 9 O m ，项板除3 舟 、 5 样 中横 梁位置采 用 1 4 s 1 5 ． 2 m 钢绞线束外 ， 其余均采用1 3 s 1 5 ． 2 m 钢绞线束 ， 每 道腹板 梁两侧顶板 内设二束 ， 孔道波纹管~9 0 r rr n ， 钢绞线 束采 用 两端 张拉 。箱 梁腹 板钢 绞 线N1 、 N 2 、 N 3 弯 曲段 半径 均 为 1 5 m ， N4为 1 O m 、 1 5 m。 1 ． 3主线桥箱梁施工设计要求 收稿 日期 ： 2 0 1 1 一 O 6 — 2 9 作者简 介 ： 曾勇 f 1 9 6 9 一 ) ， 男， 高级．工程师 ， 一级建造 师 ， 主要从 事施 工技术质量管理工作。 主线桥箱梁 采用现浇施工 ， 预应力张拉为两端 张拉 。 全桥 箱梁预应力钢绞 线束 ：腹板束1 3 1 5 ． 2 mm钢绞线 束设计 为2 4 束 、顶板 1 3 1 5 ． 2 mm负弯矩钢绞线束设计 为1 2 束、 1 4 s 1 5 ． 2 mm钢绞线束设计 为3 束 ，腹板 束位于弯曲段设 计设 置防崩钢筋 1 2 @1 5 c m~ n 固 ．钢绞线 束波 纹管安装定位 采用qb l 0 钢筋 井字形 网片@5 0 c r n 。箱梁腹板束、 顶板束锚垫板 内设计增设锚下网片钢 筋。 钢绞线束张拉端设计 留置2 0 c m封 锚 段 ， 并 配 置 封 锚 钢 筋 。 设计 中锚具选择使用O V M预应力产 品． 中 国广西柳 州欧 维姆机械股份 有限公司生产 O V M多根数钢绞线张拉端锚 固 体 系 ： M1 5 锚具 ( 适用于0 ． 6 “ 钢绞线 ) 配用Z B 4 — 5 0 0 型电动油泵 和Y C W 型 千 斤顶 进 行 张 拉 ．应 用范 围强 度 为 1 8 6 0 MP a ～ 2 0 0 0 MP a 及 以下级别的中1 5 ． 2 钢绞 线 箱梁混凝土强度达 到设计 强度 的9 0 ％时 ．方可张拉预应 力钢 绞线束。张拉 顺序按 中上 下顺序进 行。 即按 照N 2 、 N 3 、 N1 、 N 4 ， 最后张拉顶板束 ， 张拉钢束时应对称同步张拉。实际 伸长量与理论伸长量 的差值应控制在 6 ％以内．否则应暂停 张 拉 ， 待 查 明 原 因并 采 取 措 施 予 以调 整 后 ， 方 可 继 续 张 拉 ， 张 拉时 ，每 一截面 的断丝 、滑 丝率 不得 大于该截面 总钢丝数 的 1 ％ 2箱 梁预 应力张拉施工难点及措施 针对本工程 ， 重点 谈预应力管 道的安装控 制、 穿束难、 张 拉质量控制以及真空压 浆措施 。 2 ． 1预 应 力 管 道 的 安 装 加 强措 施 预应力管道的埋置位置决定 了今后预应力筋的受力及应 力分 布 情 况 。 因此 对 管 道 的 埋 设 要 严 格 按 照 设 计 图 纸 仔 细 认 重庆建筑 Ch o n g q in gAr c h i t o c 4 ：u r o 真 地 进行 ， 注 意平 面 和 立面 的位 置 。 本桥 施 工 用西1 2的钢 筋 焊 成 “ 样” 架夹 住 管 道 点 焊 固定 在 箍 筋及 架 立 筋 上 ， 管 道 容 许 偏 差 竖向不大干1 0 mm， 横 向不大于5 mm。 针对本工程钢绞线特别长的情况 ，为 了防止浇筑混凝土 时堵 塞 管道 ．我 们 在 施 工 中 采 取 了在 波 纹 管 接 头 处 一 定 要 将 波纹 管接 口用 小锤 整 平 ． 以 防在 穿 束 时 引起 波 纹 管 翻 卷 ． 严 重 时会导致管道堵塞 。还 要检 查波纹管是否因为焊接等原因产 生破损或变形 ， 若发现一定要在浇筑混凝土之前补好 。在与锚 垫板接头处， 用胶 带堵塞好以防水泥浆渗进锚孔内。浇筑前应 检查波纹管的密封 性及 各接头的牢固性．用灌 水法做 密封性 试验 ， 做完密封性试验后用高压风把管道 内残留的水吹出。 2 ． 2预应力钢绞 线束的穿束难点 ( 钢绞线束长 ． 钢绞线穿 束难 1 钢绞线为全桥 贯通 ， 整体长度达2 3 3 m( 包括张拉 长度 ) ， 钢束 自重很大 ， 如采用浇筑 混凝 土后再 穿束的方式 ， 因孔道长 摩 阻大， 较难穿入。因此， 只能在浇筑混凝土前穿入 钢束。 因 该 桥 预 应 力 束 孔 道 是 曲 线 状 ． 并 且 钢 绞 线 总 长 达 2 3 3 m． 用 人工穿束就很 困难 ． 因此将牵 引钢 丝绳 系在 高强钢 丝上 ． 用人工 先将高强钢丝拉过孔道 ． 然后将钢丝绳头用专用 连接器 ( 子弹头式) 与牵引钢丝绳连 接在一起。因桥面为弧形 ， 起弧较多 ． 牵引时存在容易弄坏波纹管壁和定位变动等 问题 ， 施工风险比较大， 因此开启卷扬机将钢束徐徐拉过孔内 ， 速度 控 制 在 2 0 m ／mi n内。 在钢 束头 进 孔 道 时 ， 用 人工 协 助 使 其 顺 利入孔 右幅桥施工 时． 6 号桥 台端 路基 未挖通 ．钢绞线穿 束时 不 能直线穿过，而是在6 号桥 台端原乡村公路上将钢绞线放长 。 然后在O 号桥 台安装5 t 卷扬机及定滑轮， 在6 号桥 台端安装定滑 轮 ．然后采用 先从O 号 桥台及3 号墩 中横梁位 置将2 段引线穿 过 。 然后将2 段引线连接起来 ． 再 将钢 丝绳从6 号桥 台箱梁端头 将钢丝绳人工通过引线拉至0 号桥 台，接在卷扬机钢丝绳上 ． 然后通过 卷扬机将 钢绞 线从6 号桥 台箱梁 端头拖拉 至O 号 桥 台， 如此将所有钢绞线 穿完后 ， 进行下一步工序施工。 由于穿 束时钢绞线在6 号桥 台端头存在一个接近9 0 度 的转角 ． 因此摩 擦力大， 故在6 号桥 台端头加装一定 滑轮 ， 减少摩擦力 ， 以防止 钢 丝 绳 拉 断 的状 况 发 生。 左幅穿束时6 号桥 台端头路基 已经挖通 。 钢绞 线穿束相 对 于 右 幅较 为 轻 松 ， 穿 束 方 法 与 右 幅 一 样 ， 卷 扬 机 、 定 滑 轮 布 置 见图2 。左幅采用先穿钢绞线 ， 再关箱梁内模板 ， 因此波纹管破 损较少 2 ． 3预 应 力 钢绞 线 的张 拉 伸长 量 控 制难 点 及 措 施 伸 长量 控 制 难 点主 要 是 钢 绞 线张 拉 实 际伸 长 值 的 确定 ． 因 图2钢绞线穿束简明示意圈 为本桥长达2 3 3 m， 且为一次性 张拉到位 ， 所 以为确保张拉质 量，必须精确计算实 际张拉伸长量来计算 出张拉 力来控制张 拉质量。本节主要分析计算实际伸长量的分析 方法。 钢绞线张拉伸长值计算钢绞线预应 力张拉施工设计控制 张拉力 ， 是指预应力张拉完成后钢绞线在锚夹具前的拉力。但 在预应 力张拉时 ．钢绞线 的控制张拉力是在 千斤顶工具锚处 控 制的 ． 因此 为控 制和计算 方便 ． 一般 以钢绞线两头锚 固点之 间的距离 ， 再加上钢绞线在张拉 千斤顶 中的工作长度 ， 作为钢 绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度。在钢绞线预应力张 拉时， 钢绞 线的外露部分 ， 大部 分被锚具和千斤顶所包裹 。 钢绞 线 的张拉伸长量 无法在钢绞线上直接测量 ．故只能用测量张 拉千斤顶的活塞行程 ， 计算钢绞线 的张拉伸长值 ， 但同时还应 减 掉钢绞线张拉全过程 的锚塞 回缩 量( 参阅2 ． 0 MP a 】 ， 并注意连接 牢 固 ， 安装好后 ， 用 塑料胶管将排 气 管引出 ， 并 高出箱梁顶板 2 0 0 r r r n o 压 浆 在 预 应 力 张 拉 后4 8 4, 时 内进 行 。孔 道灌 浆质 量 要 求 ： 孔道灌浆应采 用强度 等级不低于5 0 MP a 的普通硅酸盐水泥配 置的高强度水泥水泥 浆。 灌浆用水泥 浆的水灰 比不应大于O ． 4 ， 搅拌后3 小时泌水 率不宜 大于2 ％ ， 且不应大于3 ％， 泌水 应能 在2 4 小时内全部重新被水泥浆吸收 ． 水泥 浆稠度 宜控 制在 1 4 1 8 S。 压 浆工作在灰 浆流 动性下 降前进行( 约3 0 ～ 4 5 分钟 时间 内) ， 孔道一 次连续灌注。压 浆应达到孔道另一端饱满和 出浆 ， 排 气孔排 出与规定稠度相 同的水泥 浆为止 ．出浆孔 阀门待 出 浓浆后关 闭 ．进浆 口阀 门待压 力上升至 0 ． 6 ～ O ． 7 MP a ，持荷 2 mi n 保压时间且无漏水和漏浆时关 闭． 锚 具上的漏浆缝隙 。 在 压浆前采用封锚混凝 土封 闭。 中途换管道时间内， 继续启动灌 浆泵 ， 让浆体循环流动。 灌浆时作好记录 ， 以防漏压。 压浆过程 中 。应 注 意 中横 梁 位 置 出 浆 孔 是 否 冒浆 。 出 浆 后 方 可 进 行 堵 塞 ， 然后继续压浆。 压 浆 按 照 先 下 层 后 上 层 的顺 序 ， 平 缓 、 均 匀 的 连 续 进 行 ， 并将所 有最高点 的排气孔依次一一放开和关 闭 孔道压 浆后 ， 及 时检 查孔道上 凸部位灌 浆密实性 ， 效 果良 好 参考文献 ： ⋯ J T GF S O ／ 1 ～ 2 0 0 4 ， 公 路 工 程 质 量 检 验 评定 标 准 f S】 ． 【 2 】现 代 公 路 ， 桥 梁 ， 隧 道 工 程 设 计 ， 施 工 实 用 图 集 【 Ml ， 当 代 中国 出 版 社． 2 0 0 4 。