公路跨线桥预应力箱梁工程中预应力施工技术.pdf

176工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工松紧适当。2.2 预应力钢绞线穿束作业要点在钢绞线两端做好标识，理顺钢绞线，使各根钢绞线均保持在相同松紧状态，然后再进行编束。检查孔道内是否存在积水或杂质，如若存在，则要及时进行清理，清理完毕后才能准备穿束。根据孔道和钢绞线具体情况选择合适的穿束方法，短钢绞线采用人工穿束，长孔道采用人工穿束为主、卷扬机为辅的穿束方法。3 预应力张拉工艺在确保所选工艺符合箱梁工程施工要求的同时，要尽可能借鉴新的施工工艺，制定合理的施工方案，并按照施工流程规范作业。预应力张拉工艺流程具体见图1。3.1 张拉设备确准备张拉工序施工采用智能张拉系统，型号为 TYZ/60-/TK。选用张拉千斤顶为 350t 穿心式千斤顶2。0 引言对于公路桥梁工程来说，预应力施工是重要组成部分，其施工质量的好坏会直接影响整个桥梁工程的建设质量。预应力工程涉及内容多，施工周期长，施工环节连贯性强，且对施工技术要求较高。在开展预应力施工时，必须根据项目设计情况，综合考虑相关影响因素，选择合适的施工工艺，保证阶段的施工均达到行业标准和施工要求。1 工程概况天津港集疏运专用货运通道工程桥梁共有 5 座，全长 4562.9m，其中主线桥 1 座，长度为 2092.8m，匝道桥4 座，长度为 2470.1m。道路等级为城市快速路，设计速度为 80km/h，桥面宽度 35.55m。其中主线 1 处上跨快速路，3 处上跨市政道路路口。主线桥上部结构为等高预应力混凝土现浇箱梁，采用斜边腹板箱梁断面，腹板斜率 1:3，悬臂长度 2.5m。30m 跨径梁高 1.8m，35m 跨径梁高 2m，50m 跨径梁高 2.8m，53.5m 跨径梁高 3m。2 预应力钢绞线下料及穿束2.1 预应力钢绞线下料作业要点采用砂轮切割机实施切割。选择地形平坦的区域作为钢绞线下料场地，采用合理钢绞线的保护措施保护钢绞线，避免钢绞线出现磨损或锈蚀1。按照钢绞线下料方案进行下料，严格控制下料误差，确保下料长度误差不超过-50+100mm。制作简易铁笼，避免下料过程中因钢绞线存放杂乱或卷曲不当而移动弹伤施工人员。采用20 号铁丝进行绑扎，绑扎间距保持在 1.01.5m，绑扎公路跨线桥预应力箱梁工程中预应力施工技术高玺摘要：以具体工程为例，结合现场施工条件，阐述箱梁工程预应力钢绞线下料、穿束、张拉、孔道压浆及封锚施工技术要点，以提高桥梁预应力工程施工效率，保证桥梁工程整体施工质量。关键词：桥梁工程；箱梁；预应力；施工技术（中铁十九局集团广州工程有限公司，广东广州511462）图1 预应力张拉工艺流程预制梁板预埋波纹管、预留管道清孔、构件尺寸检查锚具准备穿束钢绞线制作检验设备张拉锚固压浆制作水泥浆试块切头CM&M 2023.041773.2 制孔采用橡胶棒插拔成孔。橡胶抽拔棒分 2 段，先采用镀锌皮套管套接，再在接头上缠裹塑料胶带，封闭接头，确保不出现漏浆情况。橡胶棒接头处理具体见图 2。在预埋橡胶抽拔棒时，应利用应钢筋定位网固定限制抽拔棒，避免橡胶抽拔棒出现移位或上浮的现象。选择合理的材料制作钢筋定位网，采用 10mm 钢筋制作焊接而成，严格控制钢筋焊接间距，保持在 500mm 范围内为宜。当梁体混凝土强度达到 48MPa 时，就已经达到抽拔条件要求，应综合参考施工环境（温湿度）、水灰比及凝结速度，确定最佳的抽拔时间。配合使用人工和机械设备进行橡胶棒抽拔作业，根据项目体量和橡胶抽拔棒规格，选择 5t 卷扬机作为抽拔机械。抽拔出橡胶棒后，需要对成孔进行质量检查，确保孔壁连续光洁，成孔效果达到施工要求。另外，在抽拔过程中，如果发生抽拔棒断裂事故，应将单根钢绞线弯曲制作成钩，采用人工的方式将弯钩缓慢送入管道内，勾住断裂的抽拔棒，再借助卷扬机将钢绞线弯钩和抽拔棒同时拔出。3.3 确定张拉条件并收集相关数据为保证混凝土施工质量和满足模板周转需求，应在达到预应力张拉要求后及时实施张拉。不同预应力张拉作业存在一定差异，但通常都是分预张拉、初张拉和终张拉 3 个阶段进行，各个阶段需要达到条件也不同。3.3.1 预张拉检测确定梁体混凝土强度达到 33.5MPa 时，即可开始预张拉。先安排施工人员拆除放松模板，再严格按照张拉规范进行预张拉。3.3.2 初张拉检测确定梁体混凝土强度达到或超过 43.5MPa 时，即可进行初张拉。张拉时需将梁体吊移出制梁台位。3.3.3 终张拉检测确定梁体混凝土强度达到 53.5MPa、弹性模量达到 35.5GPa，且混凝土龄期超过 10d 时，即可施加应力完成终张拉。在张拉前，施工人员要先根据施工图纸确定张拉顺序，左右对称张拉，两端的张拉荷载和同步率应尽可能保持一致，同步率误差不得超过 5%，最大不平衡束不超过 1 束。同时，还需要对限位板槽深进行检查，确保其与钢绞线直径标准契合，避免磨损刮伤钢绞线3。3.3.4 收集相关数据根据预制梁生产设计要求和相关施工规范，测试孔道、锚具及张拉设备的预应力瞬时损失和摩阻，收集相关数据，为张拉计算提供数据支撑，并结合现场实测，确定最为合理的张拉应力值和伸长量。3.4 预应力钢绞线的张拉3.4.1 钢绞线预、初张拉程序做好预应力钢绞线张拉的准备和确定工作，数据和张拉顺序核对无误后，应经由工程部长审核签字，确认后即可将数据输入设备，实施预应力张拉。设计预、初张拉的钢绞线张拉程序为：初始状态施加初始 20%预、初张拉应力，持续负荷 30s 测量张拉伸长量施加预、初张拉应力，持续负荷 120s 测量张拉伸长量补充预、初张拉应力测量张拉伸长量回油锚固施加 100%预、初张拉应力，持续负荷达到张拉力值和伸长量。未设计预、初张拉的钢绞线的张拉程序为：初始状态施加初始 20%预、初张拉应力，持续负荷 30s 测量张拉伸长量施加 100%预、初张拉应力，持续负荷120s 补充预、初张拉应力测量张拉伸长量回油锚固。在实施张拉时，相关数值均以测量设备所测值为准。预应力张拉以油表读数为准，伸长量以实测值为准。若发现张拉伸长值误差超过 6，施工人员应该立刻暂停预应力张拉作业，放张超长钢束，全面排查误差原因，处理异常问题，处治完毕后才能继续实施张拉。3.4.2 钢绞线张拉伸长量计算预应力筋的理论伸长值L可按下式计算：L=P平L/(ApEp)（1）式中：P平为应力筋的平均张拉力，单位为 N；L为预应力筋的长度，单位为 mm；Ap为预应力筋的截面面积，单位为 mm2；Ep为预应力筋的弹性模量，单位为 N/mm2。预应力筋的平均张拉力P平可按下式计算：P平=P1-e-(kx+u)/（kx+u）（2）式中：P平为预应力筋的平均张拉力，单位为 N；P为预应力筋的张拉端的张拉力，单位为 N；e为自然对数底，取 2.71828；x为从张拉端至计算截面的孔道长度，单位为 m；为从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和；k为孔道局部偏差对摩擦的影响系数；u为预应力筋与孔道壁的摩擦系数。图2 橡胶棒接头处理178工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工3.4.3 张拉操作要点检查孔道、锚具和千斤顶的位置，并利用锚板和千斤顶调整各个设施的位置，使上述轴线轴心对应相同。同时，逐一排查钢绞线的松紧性，保证每一根钢绞线受力相同，且松紧度也满足施工要求。从两端同步向千斤顶主缸送油，施加初始应力（20con）。持续负荷，停油划线，用铅笔在工具锚口划线，准确读取液压缸伸长值和夹片外露量。如发现有丝滑标记，则要检查是哪根钢绞线出现了张拉偏差，造成了夹片外露不合格。采用退锚的方式对工具锚外夹片进行处理，严重时需直接更换钢绞线和夹片。如果没有出现滑丝现象，则可以继续实施张拉。施加应力（100con），持续负荷 5min，读取液压缸伸长值和夹片外露量，并参考理论伸长量，验算是否达到设计标准。若二者误差低于允许值 6，则可以判断张拉合格，即可回油锚固，结束预应力张拉作业。反之如果二者误差超过允许值 6，技术人员则需要全面排查误差原因，并重新实施张拉，直至达到设计和施工要求4。持续加载负荷过程中，若出现油压下降的情况，施工人员应及时调整油压，并全面排查钢束是否出现滑丝和断丝的情况。张拉应力采用油表读数和伸长量实测双重方式进行控制，必须保证张拉应力施加符合行业标准和具体施工需求。3.4.4 钢绞线束张拉质量要求控制两端伸长量差值，若差值超过允许值 10%，则要及时处治张拉不同步的问题。检查钢束滑丝、断丝情况，24h 后每片梁滑断丝数量必须控制钢绞线总数的0.5%以内，同侧同束断丝数量必须控制 1 根以内。规范操作，合理张拉，控制每一束钢束张拉的次数，同束钢束张拉次数应控制在 3 次之内。张拉过程中，如发现锚具和钢绞线存在明显刻痕，夹片错位超过 1mm，切割或压浆时再次出现滑丝等情况，必须更换损坏夹片和钢绞线，再次张拉，以保证钢绞线张拉效果。3.5 孔道压浆3.5.1 压浆准备张拉作业结束且达标后，必须及时开展孔道压浆作业，时间不得超过48h。选择合适的压浆工艺和注浆材料，严格按照设计配比制备压浆材料。选择真空辅助灌浆工艺，管道一端安装压浆管道与压浆机，另外一侧则安装抽真空机和真空管。在正式进行孔道压浆作业前，彻底排出孔道和注浆管道中的积水和杂质，再启动真空器抽真空。检查孔道内是否存在漏气和堵塞问题，待管道内的压力保持在-0.10-0.06MPa 后，即准备开始压浆。3.5.2 压浆要点注浆遵循自下而上的原则，先缓慢注浆，确定压浆无异常情况后，即可加快压浆速度。当压浆压力升高到0.50.6MPa 时，进行保压控制。保压持续 2min，观察保压情况，确保压力低于 O.5MPa。当水泥浆从另一侧真空管流出时，则要及时关闭压浆阀门和抽真空器，打开管段阀门，为水泥浆液流出创造便利。流出水泥浆达到施工要求后，则要及时关闭压浆泵，结束压浆作业。3.6 封锚根据箱梁混凝土品质和类型来选择封锚混凝土，二者混凝土品质和类型必须保持一致，即采用 C50 细石混凝土。在正式封锚前，应做好准备工作，对梁体封端混凝土进行凿毛处理，铲除混凝土表面上凹凸不平的部位，清理支承板和支座上的浮浆和杂质。采用砂轮切割机将张拉外露的钢束切除至封锚要求，使钢束外露保留3mm。最后再进行混凝土浇筑，保证混凝土浇筑效果和成型质量。4 结语综上所述，预应力技术优势突出，性能稳定，预应力施工结束后能够具有良好的稳定性和安全性。在公路桥梁建设中应用预应力施工技术，不仅仅能够保证公路桥梁建设质量，同时对公路桥梁的安全长期使用有重要积极意义。本文依托工程实例，深入分析公路跨线桥预应力箱梁工程中的预应力各项施工技术及控制要点，为提升桥梁工程的施工质量奠定基础，希望所提内容能够为广大同仁提供参考。参考文献1 任海鹏.公路桥梁工程建设中的预应力箱梁施工技术要点研究 J.科技与创新,2021(14):44-45+48.2 郭文锋,万海瑞,康乐,等.桥梁工程现浇预应力箱梁施工关键 技术 J.施工技术,2020,49(16):66-69.3 米泽龙,邵长权.公路桥梁现浇梁施工技术 J.工程建设与设 计,2020(7):209-210+213.4 许长建.市域铁路预应力简支箱梁张拉施工控制 J.工程建设 与设计,2021(3):137-139.