总519期
2019年第33期（11月 下）
预应力混凝土连续箱梁张拉与
压浆施工控制
张士兵
（滨海县水利建筑工程总公司，江苏 滨海 224500）
摘要：以某大跨桥建设为工程实例，介绍了预应力混凝土连续箱梁施工主要材料的应用，预应力钢筋下料和穿束，预应力钢筋的张拉计算和孔道压浆工艺，并对预应力梁张拉、压浆、封锚后的结果进行评估，结果表明，将预应力混凝土应用到大跨桥箱梁的张拉和压浆施工中，可以提高大跨桥的施工质量，降低施工成本，延长大跨桥的使用寿命，值得推广应用和深入研究。关键词：预应力混凝土；连续箱梁；大跨桥；后张法；张拉；压浆；锚固中图分类号：U445
文献标识码：B
1 工程介绍
某大跨桥起点为K356+675.9，终点为K357+469，总长达到7.8m，经过研究探讨，桥跨计划采用预应力混凝土连续箱梁，尺寸为18m×24m共138片，在预制场提前预制。预应力箱梁梁体在进行施工时由于工程质量要求，张拉时要采取应力控制为主要控制技术，伸长量控制进行控制辅助，操作顺序一般先张拉腹板束，然后再进行顶板束的张拉，最后张拉顶板横向束完成梁体的张拉操作。
钢绞线强度要达到1860MPa。在进行大跨度横向预应力建设时的锚固装置采用型号为BM-15扁锚进行固定。
3 预应力筋下料与穿束
预应力筋的下料尺寸要经过计算进行确定，应比孔道的长度要长，一般要加上两端构件的尺寸。在进行预应力筋切割时应避免使用气焊进行切断，以免对预应力筋产生损伤。本工程在切割时运用砂轮锯进行切割，可以保证预应力筋在下料时的质量。下料前要进行下料实验，验证预应力筋下料长度是否符合工程要求，符合后才能进行批次下料。预应力筋在进行编束时，应保证编成一束的筋是同一批次同一厂家的，避免由于厂家不同造成预应力筋的内部结构不同，使箱梁混凝土内部受力不均匀，影响大跨桥的质量。
预应力筋在进行穿束前应保证工程质量合格，在进行穿束时可以整根操作也可以编束后再进行。整根预应力筋进行穿束时应注意避免打叉现象。
2 主要施工材料和施工机械设备的选择
2.1 主要施工材料
此大跨桥在施工时采用的预应力高强度低松弛钢绞线是规格为φ15.2的钢绞线，一个由7根直径为5mm的高强钢丝扭成，每米的高强度低松弛钢绞线重量在1.100～1.102kg之间。
孔道压浆的目的是保护施工的钢绞线不被生锈腐蚀，延长箱梁的使用寿命，在进行压浆操作时一般使用强度较高的水泥净浆，为了保证其强度，一般要加入添加剂增强其强度，降低水灰比，控制沁水率。经工程设计要求，水泥净浆的水灰比要保持在0.4～0.45之间，在水泥净浆内加入减水剂的情况下水灰比可保持在0.35左右，施工完成后水泥净浆的沁水率应保持在2%左右才能符合设计要求。2.2 施工机械设备
千斤顶在大跨桥施工时是很重要的起重设备，此工程采用的千斤顶型号为YCW250B，是YCW（B）系列的轻型穿心式千斤顶。在预应力筋张拉施工时，预应力筋要用千斤顶来调整位置并安装。
锚具是应用到后张法组成构件中的一种固定装置，应用到预应力混凝土箱梁建设时，同时也称为预应力锚具。将预应力筋的拉力传递到混凝土内部起到永久固定的作用。本工程采用型号为M15-7的锚具，这时要求匹配使用的
4 预应力筋的张拉施工
4.1 预应力筋的张拉力计算
在进行大跨桥箱梁施工时，由于其在建设时孔道存在一定的摩阻力，会造成预应力损失，影响工程施工质量。所以在施工前要测定施工材料的摩阻力值，根据摩阻力的大小校正张拉控制应力，使其达到工程设计要求。但是在校正时，张拉控制力不能超过预应力筋极限抗拉强度的80%。
经设计要求预应力筋的张拉力数值按公式（1）进行计算： （1）
式中：P为预应力筋张拉力数值，kN；M为锚圈口的摩阻应力损失，经测定取值为2.5%；n为预应力筋的根数，取值为7；σk为预应力筋张拉控制应力，经计算取值为1395 MPa；
收稿日期：2019-06-20
作者简介：张士兵（1966—），男，江苏滨海人，高级工程师，主要研究方向为大跨径悬臂箱梁施工技术。
84Ag为单个预应力筋的横截面积，取值为14cm2。
经过上述公式进行计算后得出P为1390.98kN，小于预应力筋极限抗拉强度的80%，符合工程设计要求，可以进行施工。
4.2 油压表读数计算
油压表表盘读数经过对施工材料进行校验后确定使用以下回归方程进行计算：
（2）
式中：X为油压表的压力，kN；Y为油压表的读数，MPa。
当进行极限张拉时，经计算X数值为1.05；P数值为1460.84kN，油压表表盘读数为30.31MPa。4.3 预应力筋的伸长值计算
预应力筋的理论伸长值采用公式（3）计算：
（3）
式中：ΔL为预应力筋理论伸长值，cm；L0为预应力梁孔道长，经测量取值2502cm；Eg为预应力筋的弹性模量，经计算取值206.85MPa。
经过上述公式进行计算后确定预应力筋的理论伸长值为17.69cm。然后对预应力筋的伸长值进行校核，可以确定预应力筋的张拉力和孔道摩阻力均符合工程要求。4.4 预应力筋的张拉施工方法
预应力筋的张拉施工方法如图1所示。在具体施工前首先要进行准备工作，将需要施工的构件端头清理干净，完成提前拼装工作，然后安装张拉和锚具等工程设备，最后将YCW250B千斤顶安装在准确位置，锚索装置在千斤顶中并调整位置，保持与孔道在一条水平线上，为张拉工作做准备。
图1 预应力筋的张拉流程
由于本工程所用的预应力筋大于30m，经设计研究后选择两端张拉方式进行张拉操作。张拉完成后进行锚固操作，将预应力锚索插入混凝土中，增强大跨桥的牢固度，防止锚索断裂腐蚀。锚固完成后要进行封端操作，将已经固定住预应力筋的锚具使用强度较高的水泥砂浆进行封闭，彻底封住预留的管道口。
交通世界TRANSPOWORLD5 箱梁孔道压浆
此大跨桥预应力筋张拉完成后要进行压浆操作，进行压浆前要提前安装好压浆的相关仪器设备，配比好水泥浆，压浆的水泥经设计要求采用等级为52.5的硅酸盐水泥，经监理同意的情况下加入减水剂，使水灰比保持在0.35左右。清理管道内杂物之后，进行孔道抽真空操作。按工程要求的需要量向搅拌机进行投料，然后搅拌均匀。为保证工程质量，水泥浆要用小型搅拌机少量多次进行搅拌，以免水泥浆放置时间过长影响其质量。得到一定量的水泥浆后采用由上至下的顺序进行灌浆。灌浆过程中如果出现浆液溢出现象，要将压浆孔塞紧。注意压浆完成后要稳压3min左右才能关闭压浆管阀门。
6 项目检测
在大跨桥预应力混凝土箱梁张拉和压浆施工完成后，要使用专业的检测仪器对施工的各项数据进行检测，查看是否符合施工设计要求，如不符合要进行调整。检测结果如表1所示。
表1 实测项目结果
序号检查项目
规定值或允许偏差
1
管道间距上下层10/mm同一层102管道坐标梁高方向10/mm
梁长方向
303张拉伸长率±6%4张拉应力值符合工程设计要求5回缩量符合工程设计要求
6
断丝滑丝
每束一根，且每断面不超过钢丝总数
的1%
经过对大跨桥箱梁施工的各项数据进行检测后，可以得出各项数据符合工程设计要求。
7 结语
将预应力混凝土应用到大跨桥箱梁的张拉和压浆施工中，可以提高大跨桥的施工质量，降低施工成本，延长大跨桥的使用寿命，值得推广应用和深入研究。
参考文献：
[1] 赵露. 某现浇箱梁长直腹板预应力张拉及压浆检测分析
[J]. 中国住宅设施，2018， 183（8）：123-125.[2] . 浅析20m预制箱梁混凝土施工质量控制[J]. 低碳世
界，2018（9）：214-215.
（编辑：赵艳）
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