某公路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)要點

馮旭

（貴陽公路橋梁工程有限公司，貴州 貴陽 550009）

1 工程實況

某公路橋梁 K26+274.44～K26+691.32處，橋全長416.88m，為斜45°彎橋。橋面寬度為2×16m，梁部結(jié)構(gòu)采用了預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁、預(yù)應(yīng)力混凝土T梁2種形式；下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式橋墩、排架式橋臺2種形式，立柱分別為1.0×1.0m和1.2×1.2m兩種結(jié)構(gòu)型式，承臺形式除 P6、P7、P14、P15 為圓端形外，其余均為矩形；設(shè)計荷載為汽-超20,掛-120，上部結(jié)構(gòu)型式為：6×22+30+2×22+20+2×2+18+4.69+22+35+22+4.69+18+22m，主梁為35m預(yù)應(yīng)力組合T型梁結(jié)構(gòu)，T梁混凝土設(shè)計標(biāo)號C50，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用ASTMA416-87a標(biāo)準(zhǔn)270級鋼絞線，直徑15.24mm，截面積139mm2，標(biāo)準(zhǔn)強度Rby：1860MPa。該梁由預(yù)制T型梁、現(xiàn)澆橋面板及現(xiàn)澆端隔板構(gòu)成。其施工工序為：預(yù)制T梁，在預(yù)制場張拉第一批鋼束N4、N5，并壓漿封錨→架梁后綁架橋面板鋼筋及端隔板鋼筋，澆筑部分橋面板并張拉第二批鋼束N1、N2、N3→第二次封錨，同時澆筑橋面板連續(xù)縫→橋面鋪裝及防護工程。

2 T梁預(yù)制

35m預(yù)應(yīng)力組合T梁預(yù)制較為簡單，但應(yīng)注意波紋管的布置。在波紋管接頭處一定要將波紋管接口用小錘整平，并用膠帶纏緊，以防在穿束時引起波紋管翻卷，嚴(yán)重時會導(dǎo)致管道堵塞。同時要檢查波紋管是否因為焊接等原因產(chǎn)生破損，一旦發(fā)現(xiàn)及時修補，在澆筑混凝土?xí)r安排專人清孔，保證管道通暢。

圖1

3 張拉方法的選擇

網(wǎng)易預(yù)應(yīng)力張拉一般分為一端張拉和兩端張拉2種形式。如果采用兩端同時張拉鋼束N4、N5，需要2套張拉設(shè)備，而采用一端張拉無疑減少張拉設(shè)備的投入。因此，采用何種張拉方法則成為施工技術(shù)的關(guān)鍵問題。為了減少張拉設(shè)備投入，使一端張拉有可靠的技術(shù)保障，減少風(fēng)險，我們進行了錨具變形、預(yù)應(yīng)力回縮影響長度分析，并在計算錨具變形、鋼筋回縮等引起的應(yīng)力損失時，考慮了與張拉鋼筋時的摩阻相反的摩阻作用，這樣能更好地反映由錨具變形等引起的應(yīng)力損失沿梁軸逐漸變化的實際情況。因鋼絞線采用夾片式錨具，實測QM錨具在張拉端預(yù)應(yīng)力鋼材的回縮量△L=4～8mm，該△L影響長度的大小直接決定著張拉方法的選用?，F(xiàn)以N4束為例，對預(yù)應(yīng)力鋼束回縮影響長度的大小進行分析。N4號鋼束為曲線形狀，AB、EF段為直線

圖2 N4鋼束（單位:mm）

段，BC、DE段為圓弧段，CD段為直線段，并且以梁中心對稱布置。以A為張拉端，根據(jù)規(guī)范JTJ041-89，參考預(yù)埋波紋管，取孔道局部偏差對摩擦的影響系數(shù)K=0.003，預(yù)應(yīng)力與孔道壁的摩擦系數(shù)μ=0.03，從張拉端至固定端：

依次類推，可得出沿曲線長度方向鋼束的應(yīng)力分布圖。假設(shè)張拉時正向摩擦與錨固時預(yù)應(yīng)力筋回縮的反向摩阻相等(即正、反摩擦損失斜率相等)，根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼束在錨固損失影響區(qū)段內(nèi)的總變形與鋼束回縮值(/XL)相協(xié)調(diào)的原理，L=PPL/APEP。式中：Ep-鋼絞線彈性模量，Ep=1.95×105MPa；

△L—錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值，實測；

△L=4mm～8mm；

L—預(yù)應(yīng)力筋的有效長度(mm)；

W—錨固損失的應(yīng)力圖形面積；

AP—每束鋼鉸線的截面面積(mm2)；

PP—預(yù)應(yīng)力束的平均張拉力(N)。

假設(shè)錨固損失自圓弧C點影響至路中直線段長度為L。又設(shè)AB段應(yīng)力下降的斜率為ml，則 ml：(1395-1390)/3.701=1.35，同理可知：BC、CD段的應(yīng)力下降斜率分別為m2=10.03、m3=1.34。根據(jù)正、反摩擦損失斜率相等，可得出Ⅳ：、D/：、W3，代入有關(guān)公式可求出：

當(dāng)△L=4mm，LX=8453mm；

由此可求得預(yù)應(yīng)力鋼束回縮影響長度S：

S=Ll+L2+LX=3701+4189+8453-16343mm>(Ll+L2+L3)通過對預(yù)應(yīng)力鋼

束回縮影響長度分析結(jié)果可知：35m預(yù)應(yīng)力組合T梁錨固時，鋼束回縮影響長度超過跨中，若采用兩端張拉，不但增加了張拉設(shè)備，而且跨中預(yù)應(yīng)力值反而小于一端張拉時跨中預(yù)應(yīng)力值，影響T梁使用性能。因此，采用一端張拉的方案既經(jīng)濟又可行。為驗證一端張拉后固定端預(yù)應(yīng)力值的建立，對每根梁的兩束進行固定端補張拉，實測每束僅能補0.4mm左右的伸長量。實踐證明，該方案在實際運用中各項技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計和規(guī)范要求，效果較為理想。

4 施工要點分析

4.1 張拉前檢查混凝土抗壓強度，要求不低于C40級，張拉時嚴(yán)格按照設(shè)計要求和有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。張拉采用雙控，即應(yīng)力控制和伸長量控制。

4.2 施工中如因千斤頂工具式夾片磨損造成夾持不緊，出現(xiàn)滑絲，處理方法為壓力機立即回油，更換工具式夾片，檢查錨具錐孔與夾片間是否有雜物，清除錨墊板喇叭口內(nèi)混凝土重新張拉。如果仍有滑絲現(xiàn)象，則應(yīng)對鋼絞線、錨具進行重新檢測，對千斤頂油壓表進行重新標(biāo)定，確保今后萬無一失。

4.3 由于波紋管破損而漏漿，造成鋼絞線與混凝土握裹，引起摩擦力過大。處理方法：反復(fù)多次張拉并持荷一段時間，以克服摩擦力過大的影響，預(yù)制T梁時應(yīng)注意及時清孔。

4.4 由于孔道摩阻而使伸長量偏小，處理方法：在開始張拉時把鋼絞線拉到5.0MPa，再回油至油壓表讀數(shù)為零，然后分級張拉，并按規(guī)范要求進行超張拉，這樣得出的張拉伸長值滿足設(shè)計要求。

4.5 張拉過程中隨時觀測梁的上拱度和梁體的側(cè)向變形，避免梁體變形過大而產(chǎn)生裂紋，并及時觀測各項數(shù)據(jù)，以便今后設(shè)計、施工時作參考，做到心中有數(shù)。

5 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟迅速的發(fā)展，城市公路橋梁建設(shè)日新月異。本文是筆者在近幾年來的工作過程中，根據(jù)工程實例，對35m預(yù)應(yīng)力混凝土組合T型梁的預(yù)制、張拉方法等施工技術(shù)的相關(guān)問題進行了簡要的闡述。對軟基中沉降量較大的橋梁較為合適，在各地區(qū)有著較為廣闊的發(fā)展前景。

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