預(yù)應(yīng)力施工在包莊西生產(chǎn)橋箱梁中的應(yīng)用

□齊 浩(河南科源水利建設(shè)工程檢測有限公司)

1.工程概況

包莊西生產(chǎn)橋位于河南省新鄭市，是包莊和小李莊主要的生產(chǎn)道路。該橋設(shè)計(jì)凈寬為3.5 m，總干渠設(shè)計(jì)樁號SH(3)125+593.974，橋梁荷載等級為：公路Ⅱ級。橋型為現(xiàn)澆等截面預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁，梁高2.0m，橋梁全長106m。主橋上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁高為2.0m頂板厚度為15～40cm，底板厚度為40cm，中橫梁底寬2.5m，端橫梁底寬4.5m，腹板寬0.35m。本橋共3跨，分別為33m、40m、33m。箱梁為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)連續(xù)、單箱單室，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C50。

2.預(yù)應(yīng)力施工主要設(shè)備

張拉機(jī)具：張拉時采用與油泵壓力表配套的YCW150型千斤頂。千斤頂與壓力表。壓漿設(shè)備：為保證孔道灌漿質(zhì)量，采用帶有循環(huán)拌漿機(jī)及活塞式壓漿泵的組合壓漿設(shè)備。主要設(shè)備清單見表1。

表1 張拉壓漿主要設(shè)備清單表

3.預(yù)應(yīng)力施工

3.1 張拉施工流程∶

放鋼絞線籠子準(zhǔn)備及鋼絞線就位→鋼絞線下料、穿束→錨墊板面口的波紋管處理及灌漿孔有無堵塞檢查→錨墊板面口的波紋管處理及灌漿孔有無堵塞檢查→按裝工作夾片、錨圈→安裝限位板、千斤頂、工具夾片、錨圈→按設(shè)計(jì)要求的程序、順序張拉、并作記錄→提供張拉記錄并由監(jiān)理工程師簽認(rèn)

3.2 預(yù)應(yīng)力張拉準(zhǔn)備

3.2.1 校定液壓千斤頂。

3.2.2 混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)：預(yù)應(yīng)力筋張拉前，應(yīng)當(dāng)檢測梁體混凝土的強(qiáng)度?；炷恋膹?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上，同時混凝土的彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)混凝土彈性模量的90%，混凝土齡期不少于7d，方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。

3.2.3 施工順序嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求的張拉孔道先后次序，張拉各個孔道并及時壓漿。

3.2.4 張拉力的控制：按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求，φs15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線束錨下控制應(yīng)力應(yīng)為σcon=1350MPa，截面積為139mm2。張拉力的校核：按照設(shè)計(jì)要求，鋼束張拉采用張拉力與引伸量雙控，以引伸量校核。實(shí)際伸長值與理論伸長值之差應(yīng)控制在＋6%～－6%以內(nèi)。張拉前將錨墊板表面和其喇叭管內(nèi)的混凝土殘?jiān)宄蓛?，并清除鋼絞線上的銹蝕與泥漿。千斤頂安裝時，必須使孔道、錨具及千斤頂軸心“三心一線”，限位板和錨具必須孔孔對應(yīng)。

3.3 預(yù)應(yīng)力張拉及質(zhì)量常用控制措施

3.3.1 當(dāng)混凝土構(gòu)件達(dá)到設(shè)計(jì)要求的張拉齡期強(qiáng)度，開具“張拉通知單”，并經(jīng)監(jiān)理工程師或有關(guān)質(zhì)檢部門同意后，才能進(jìn)行張拉作業(yè)。

3.3.2 張拉控制力嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑臄?shù)據(jù)并根據(jù)張拉標(biāo)定報告進(jìn)行控制。鋼絞線束張拉順序嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙要求中層束—下層束—上層束的順序進(jìn)行。張拉時應(yīng)使用千斤頂?shù)膹埨饔镁€，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的軸線、孔道軸線重合。

3.3.3 設(shè)計(jì)要求采用兩端對稱張拉法。張拉順序按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)張拉順序（中層束—下層束—上層束）和設(shè)計(jì)張拉控制力逐步施加預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉控制標(biāo)準(zhǔn)為雙控，其伸長量應(yīng)從張力的10%開始計(jì)入，張拉中測量伸長值與計(jì)算伸長值允許偏差為＋6%～－6%。

3.3.4 張拉方式與程序：預(yù)應(yīng)力鋼束張拉過程中，應(yīng)在廠家指導(dǎo)下按《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》的要求認(rèn)真執(zhí)行，兩端對稱逐級加壓的施工方法?？紤]到張拉鋼絞線的長度，千斤頂行程不夠不能一次張拉到位，需要倒頂才能完成張拉，張拉程序符合規(guī)范要求。

初張拉：現(xiàn)澆主梁兩端同時對千斤頂主缸充油，使鋼絲束略為拉緊，同時調(diào)整錨圈及千斤頂位置，使孔道、錨具和千斤頂三者之軸互相吻合，當(dāng)鋼絞線初張拉力達(dá)到10%時張拉控制力時作伸長量標(biāo)記，并借以觀察有無滑絲情況發(fā)生。

張拉：采用兩端同時逐級加壓的施工方法進(jìn)行，兩端千斤頂?shù)纳龎核俣葢?yīng)接近相等，當(dāng)兩端達(dá)到張拉控制力時，鳴號，并繼續(xù)供油維持張拉力不變，持荷5 min，同時測量實(shí)際伸長值是否與批復(fù)的設(shè)計(jì)伸長值相符。

3.3.6 錨固：預(yù)應(yīng)力筋在張拉控制應(yīng)力達(dá)到穩(wěn)定后方可錨固。打開高壓泵截止閥，拉缸油壓降至零，活塞回程，錨具即自動跟進(jìn)。錨固完畢經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)合格后方可切割多余的預(yù)應(yīng)力筋，切割時采用砂輪鋸，嚴(yán)禁采用電弧進(jìn)行切割，同時不得損傷錨具。

4.孔道壓漿

4.1 孔道壓漿施工工藝流程：

張拉施工完畢→壓漿原材料準(zhǔn)備：水泥、外加劑、水→壓漿的漿體制作→測試漿體的流動→逐孔壓漿并記錄→制作漿體的試件→壓試件并提供報告。

4.2 壓漿前的準(zhǔn)備工作

割切錨外鋼絲—封錨—沖洗孔道。

4.3 真空壓漿施工工藝

4.3.1 預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，孔道應(yīng)盡早壓漿，按照設(shè)計(jì)圖紙要求應(yīng)在24h內(nèi)進(jìn)行壓漿，壓漿前梁體及環(huán)境溫度均不得低于5℃?？椎缐簼{是用壓漿泵將水泥漿壓入管道內(nèi)，使水泥漿注入鋼絞線間隙，充填管道空隙，讓鋼絞線與梁體混凝土結(jié)合為整體。壓漿用水泥應(yīng)為強(qiáng)度等級P.O52.5級低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥，鮮漿泌水率為0。漿體水膠比不應(yīng)超過0.26～0.28，壓入管道的漿體不得含未攪勻的水泥團(tuán)塊。

4.3.2 在壓漿前，先用無油的壓縮空氣吹洗管道，接著用含有0.01L/kg生石灰或氫氧化鈣的清水沖洗管道，直到孔道內(nèi)的松散顆粒全部清除干凈，再用無油壓縮空氣吹干。壓漿時，由最低點(diǎn)的壓漿孔壓入，并且使水泥漿由最高點(diǎn)的排氣孔流出，直到流出的稠度達(dá)到注入的稠度。管道應(yīng)充滿水泥漿,管道內(nèi)水泥漿在注入后48h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土溫度不得低于5℃，否則應(yīng)采取保溫措施。當(dāng)白天氣溫高于30℃時，壓漿宜在夜間進(jìn)行。在壓漿完成后，應(yīng)檢查注入端及出氣孔的水泥漿密實(shí)情況，需要時進(jìn)行處理。

4.3.3 壓漿工序完成后即可進(jìn)行封端，封端前應(yīng)先清除錨頭、墊板、梁端銜接處的油圬、灰碴，并將混凝土結(jié)合面鑿毛;然后再綁扎封錨鋼筋，立模板，灌筑與梁體標(biāo)號相同的混凝土。封端的工作量不大，但其結(jié)果對梁體的美觀影響很大，一定要認(rèn)真去做，不能疏忽。

5.封端

孔道壓漿后應(yīng)立即將梁端水泥漿沖洗干凈，同時清除支承墊板、錨具及端面混凝土的污垢，并將端面混凝土鑿毛，以備澆筑封端混凝土。封端程序如下：設(shè)置端部鋼筋網(wǎng)→妥善固定封端模板，以免在澆筑混凝土?xí)r模板走動而影響梁長→封端混凝土的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求→澆筑混凝土?xí)r要仔細(xì)操作并認(rèn)真插搗，使錨具處的混凝土密實(shí)。

6.結(jié)語

在南水北調(diào)工程橋梁施工中，預(yù)應(yīng)力施工可以有效避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫出現(xiàn),提高構(gòu)件的抗裂性能和剛度,因而在實(shí)際工程中被廣泛應(yīng)用。張拉、孔道壓漿、封端等作為預(yù)應(yīng)力施工的主要施工步驟，在實(shí)際施工中其合理性與科學(xué)性，作為工程質(zhì)量的保障尤為需要關(guān)注。