预制箱梁预应力张拉关键技术探讨

关键词：箱梁施工；预应力张拉；伸长量 

中图分类号：u448文献标识码： a 文章编号： 

1． 工程概况 

本项目富安立交主线ⅰ号桥由左右两幅桥组成，起点桩号为k12+923.031，终点桩号为k13+110.111，桥跨布置为（3×30+3×30）米装配式部分预应力混凝土箱梁,有预制箱梁60片。富安立交主线ⅱ号桥由左右两幅桥组成，起点桩号为k13+341.500，终点桩号为k13+663.500。桥跨布置为（3×30）米预应力混凝土现浇连续箱梁+（32+45+32）米预应力混凝土现浇连续箱梁+（4×30）米装配式部分预应力混凝土箱梁，有预制箱梁41片。一跨预制箱梁横向均由10片组成，分为左右两幅，装配式箱梁为单箱单室斜腹板截面，装配式箱梁中心梁高1.6米。装配式箱梁顶板预制段宽度，中梁为2.4米，边梁为2.75米，底板宽1米。 

2． 预应力张拉技术 

预应力张拉一直是箱梁预制的重点施工环节之一，预应力张拉施工质量将决定着箱梁的受力问题。预应力张拉应在混凝土强度达到设计强度的90%时，且混凝土龄期不小于7d后，方可进行。张拉顺序应先纵向后横向，并注意对称进行。严格按照设计张拉顺序进行施工，对称张拉。每个工作面上必须至少保持不少于两台千斤顶同时操作。张拉机具采用ywc-120b型千斤顶，张拉前进行检查和校验。张拉采用zb4-500型油泵及输油管，使用时应检查安全阀，调整压力是否适当，并经常保持灵敏可靠。安全阀调整压力一般高出工作压力10-15%。校正好的安全阀不得随便拆卸变动。开拉前，必须先打开安全阀，令油泵空转至液流中无气泡时方可与千斤顶油嘴相接。张拉前，千斤顶和油表要进行配套核定，得出油压与张拉力间关系曲线，确保预应力施工质量。在所有准备工作就绪后，经监理工程师复核无误后，即可进行张拉作业，张拉为两端同时张拉。张拉时，两端千斤顶升降压，划线，测伸长值等工作应一致。因此，两名司泵人员应在班长统一指挥下，两端同步进行操作。 

对预应力张拉控制采用应力控制方法，以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值偏差应控制在±6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施加以调整后，方可继续张拉。张拉伸长值采用下列公式：△l=ppl/ eg。l——预应力束的张拉伸长值（cm），pp——预应力束的平均张拉力(n)，eg——预应力束的弹性模量mpa(n/mm2)，l——预应力束张拉时的有效长度（cm），张拉应力控制：张拉千斤顶油压表的读数与张拉力的关系，采用油压表标定时的线性关系来确定，并编制预应力张拉计算书指导现场施工。 

预应力张拉时，应先调整到初应力，初应力为张拉控制应力的10%，伸长值应从初应力时开始量测。预应力钢绞线的实际伸长值除量测的伸长值外，应加上初应力以下的推算伸长值。可按下式计算：△l=△l1+△l2，△l1——从初应力至最大张拉力间的实测伸长值（mm）；△l2——初应力以下的推算伸长值（mm），可采用相邻级的伸长值。张拉时应派人专人用水准仪配合塞尺检查梁张拉后起拱度是否符合设计要求，当起拱度明显不符合设计要求时，应停止张拉，查找、分析原因，待解决后再继续张拉。张拉时应专人如实记录张拉原始数据并现场计算张拉伸长值是否符合设计及计算的结果，如有偏差偏差应及时查找原因，保证张拉符合规范要求。锚固应在张拉控制应力处于稳定状态下进行，锚固阶段张拉端锚具变形、钢绞线的内缩量等容许值不得超过6mm。 

3． 预应力张拉施工中关键技术问题 

3.1预应力钢筋张拉伸长量不足 

从工程实践表明，对于预应力钢筋张拉有出现伸长量不足的情况。出现这种情况主要归结为以下几个原因：预留管道不顺直，致使预应力钢筋与管道壁的摩阻力增加，虽然控制张拉应力未变，但由于预应力钢筋平均张拉应力降低，故而使得伸长量不足。即在千斤顶张拉处虽然未改变张拉应力，但远离张拉点的部位由于管道摩阻力的平衡作用使其张拉应力减小的程度过大，使得整体预应力降低，导致伸长量不足；采用了先将预应力筋穿入管道后浇筑混凝土的方法时，管道漏浆已将部分预应力筋粘结牢固，在张拉时该段预应力钢筋处于拉应力基本为零的状态，相应的伸长量也就基本为零，使得总伸长量不足；所采用预应力钢筋的实际弹性模量与理论计算伸长量时，所采用的弹性模量数据有一定的差异；张拉设备标定时或油表读数换算为拉力的数据不准确；张拉设备发生机械故障。 

对此在施工中为了有效地防治张拉伸长量不足，可采取预埋预应力钢筋管道时，对每个坐标位置都要严格按照设计数据准确定位，固定可靠，整个管道线形要保持圆滑顺直，特别是不得有由施工而造成的局部弯曲，在浇筑混凝土之前必须经过认真仔细检查后方可继续施工，并在混凝土浇筑振捣时要特别注意，振捣棒不得直接碰撞管道，以免使预应力管道发生移位；如采用先行将预应力钢筋穿入管道而后浇筑混凝土的施工方法时，在混凝土浇筑和振捣时要特别注意保护管道，不得使插入式振捣器过分靠近管道，以免将管道振漏或发生偏移.并要有专人负责每隔10~20min将各束预应力钢筋作推拉活动，直至最后浇筑的混凝土达到初凝以后。其作用:一是可以检查预应力钢筋是否被砂浆或水泥浆凝固，二是如果有少量砂浆或水泥浆漏入管道内，通过推拉预应力钢筋可以把这些少量砂浆或水泥浆拉平填入波纹管的凹槽内，使得管道仍能保持基本平滑.在预应力钢筋张拉之前应将其再一次作少许推拉活动，以确认预应力钢筋未被漏浆所凝结；在计算理论伸长量时，预应力钢筋的弹性模量要采用通过实际的数据；认真复核张拉力、油表读数的对应关系，找出相应的关系曲线，准确计算；检查油压泵、千斤顶、锚具、油压表等设备是否运转正常，必要时重新进行标定。 

3.2钢绞线发生滑丝、断丝 

在预应力张拉施工中明确要求每束钢绞线断丝不超过1丝，每个断面断丝之和不超过该断面总和的1%。出行断丝的原因是多方面的，施工过程中应在以下几方面做好预防措施。在预应力材料质量方面把好关，严格按照规范要求进行现场抽样检测，不合格 产品不得用于工程实体。安装锚垫板时，该中心孔道与预留孔道同心同径，不得出行锚垫板中心孔道小于预留孔道或严重偏位的现象。张拉应力达到要求，一定要稳定规范要求时间，锚固回油时不要太快，要稳开稳放。如果出现断丝现象，应仔细观察工作夹片是否有破裂情况，如果多次出现该情况，则说明工作夹片太脆或不均匀受力。 

3.3孔道压浆堵孔处理 

在压浆过程中如出现堵孔现象，应用高压水把孔内已压入的浆液冲洗干净，找到堵孔位置进行处理后再重新进行压浆。对于可能压浆堵管的情况，在钢绞线穿束时应该注意，如果穿束不顺畅，或是预先穿筋的孔道在浇筑混凝土后抽动困难，说明孔道内不够顺畅，必须在张拉前准确测量该位置，并做好记录。一旦压浆发现堵孔，则根据压浆进浆数量和事先的量测记录，准确判定堵孔位置，并在该位置增设注浆孔或排气孔，对该孔进行二次补浆，直至孔内浆液密实。预应力孔道压浆用的水泥浆应结合工程的具体要求，针对水泥浆的流动性、泌水率、凝结时间、膨胀率、化学成分及强度展开浆液的适配，选择最佳的灌浆配合比、使得浆液泌水性小、可泵性好，强度达到要求且充盈孔道。 

4． 结语 

文章通过结合桥梁预制箱梁施工实例，阐述箱梁预制过程中的预应力张拉施工，预应力筋张拉包括安装预应力管道、制作及穿放钢绞线、张拉钢绞线等工艺。重点对张拉伸长量不足等工程问题提出有效的预防措施，为同类工程提供参考借鉴。 

参考文献： 

[1] 赵峰涛．客运专线箱梁预制中预应力施工技术研究[j]．安徽建筑，2010，28（08）：118~119． 

[2] 李梦瑞．后张法预应力箱梁施工质量控制[j]．江苏建筑，2010，27（04）：31~33． 

[3] 冯德飞，卢文良，张树国．东海大桥70m箱梁预应力施工技术[j]．山西建筑，2009，31（05）：57~58． 

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