浅谈某公路大桥预应力箱梁的张拉工艺

杨小晶

（山西远方路桥集团总公司，山西 大同 037005）

浅谈某公路大桥预应力箱梁的张拉工艺

杨小晶

（山西远方路桥集团总公司，山西 大同 037005）

文章结合工程施工实践，根据以往桥梁后张法预应力箱梁施工经验，重点对后张法预应力箱梁预制及安装施工方法、技术及控制进行了论述。

公路大桥；预应力箱梁；张拉工艺

1 箱梁的张拉工艺

当箱梁砼强度达到设计强度90%时，就可进行钢绞线穿束，穿束前清理好波纹管中的杂物和污物。用塑料布包住线头便于穿束。穿束时两侧工人用力要均匀一致，保证钢绞线顺直。钢绞线穿好后，上好锚具以备张拉。张拉机具应与锚具配套使用，应在进场时进行检查和校验，千斤顶与压力表应配套校验，张拉机具由专人负责使用和管理。锚具和夹具的类型需符合设计规定和预应力钢绞线张拉的需要，外观检查，不得有裂纹、伤痕、绣蚀，尺寸不得超过允许偏差。箱梁在强度达到100%后，方可进行正弯矩的张拉。

2 预应力钢绞线下料、编束和穿束

钢绞线进场后进行外观检查和力学性能试验。钢绞线表面不得有裂缝、小刺、劈裂、机械损伤、氧化铁皮和油迹。力学试验为抗拉强度、弯曲和伸长率试验。

2.1 钢绞线下料、编束

钢绞线下料有两点要求：一是长度要满足使用要求；二是要防止过长造成浪费。箱梁采用两端张拉，每根钢绞线的下料长度按下式计算确定：L=l+2（l1+l2+l3+l4）

式中：L：钢丝下料长度；

l：孔道净长；

l1：工作锚长度；l2：千斤顶长度；l3：工具锚长度；l4：预留量一般取100 mm。

2.2 穿束

在波纹管定位前进行穿束。首先全面检查锚垫板和孔道，锚垫板应位置准确，穿束前应检查钢绞线是否交叉，端头绑扎有无弯折现象（端头要用胶带裹严），钢束应按长度和孔位安装锚具时应注意将钢绞线表面用钢丝刷清除上面的泥沙及灰浆，锥形孔必须保持清洁，不得有脏物，安装锚具时应注意工作锚环和锚垫板对中，夹片均匀打紧并外露一致，安装千斤顶时应注意其活塞上的工具锚的孔位和构件端工件锚的孔位排列一致。严禁钢绞线在千斤顶穿心孔内发生交叉，以免张拉时出现断丝。工具锚的夹片应保持夹片外润滑，夹片内清洁。

3 预应力钢束张拉与锚固

（1）千斤顶(拉伸机)根据该桥纵向束设计张拉应力采用QKS-300或YDC-1 500千斤顶，并由监理指定检验部门进行检测。

（2）限位板用在钢绞线锚固时，确保位置正确，使得夹片跟进自锚，3片夹片受力均匀，不致发生滑丝与断丝。

（3）高压油泵型号ZYB2*2-65用20#或10#机械油。

（4）压力表用具有≮150 mm直径的读盘,精度不低于105级，表面最大读数为60 kbf/m以上的压力表。一个千斤顶配两块，作为大小油缸表。

（5）高压油管应用高压橡胶管，其压力≮400 kg/cm2，同油泵、千斤顶相匹配。设置张拉操作台和防护板，设置操作台考虑可调整不同高度和倾斜度，便于放置千斤顶。采用yc122型千斤顶处理单根钢绞线的滑丝处理。在距离千斤顶后1.5～2.0 m处安设防护板。

4 张拉

4.1 混凝土强度达到设计强度后进行张拉

钢绞线各束张拉顺序按N1→N3→N2→N4进行。

4.2 张拉程序

0→10%σk→20%σk→100%σk→103%σk（持荷 2 min锚固）。

4.3 张拉力、伸长值计算

（1）张拉力：设计要求锚下控制应力为0.75，即Rr=1 395 MPa，每束钢绞线的张拉力P=Pr×Ay=1 395 MPa×142 mm2=198.1 kN。

（2）伸长值：公式：①△L′=Pp×L／Ay×Ey；②Pp=P×〔1-eˉ（kl+uW）〕／（KL+uW）

由规范G-8附表得知系数K=0.001 5、u=0.25

式中：P：钢绞线张拉力，kN；

Pp：钢绞线平均张拉力，kN；L：钢绞线的长度，m；

Ay：钢绞线截面积，mm2；

Ey：钢绞线的弹性模量，MPa；

W：钢绞线起弯角，弧度；

△t：分段伸长值。

△T1= 中 t1×2=（7.19+2.81+0.64）*2=21.3 cm

钢束N1伸长值允许变化范围：20.0～22.6 cm

注：由上而下为 N1、N3、N2、N4，中跨 N1、N2、N3 为 4 束，N4为 3束，边跨N1、N2、N3为 5束，N4为4束。

△T1=中 t1×2=（7.19+2.81+0.64）×2=21.3 cm钢束N1伸长值允许变化范围：20.0～22.6 cm

5 张拉安全措施

表1 中跨箱梁N1钢束各段参数表

表2 中跨钢束

（1）张拉现场的周围应设有明显的警告标志，严禁与该工作无关的人员进入张拉现场，梁的两端设有安全护栏。张拉时千斤顶对面严禁站人，以防发生意外。

（2）张拉操作人员由熟练本专业的人员参加，由专人指挥。操作时和张拉完成后，严禁踩或碰撞钢绞线或夹片。

（3）工具锚和工作锚上用的夹片，使用时分别存放，不能混乱放在一起。

（4）拆卸油管时，先松去油压，以防伤人。

（5）千斤顶支撑必须与梁端垫板接触良好，位置正确对称，严禁加多层铁板，以防支撑不稳或受力不均倾斜伤人。

6 孔道压浆

压浆是防止钢绞线锈蚀和保证钢绞线与砼之间握裹成为整体，防止松弛的重要措施。因此，孔道压浆非常重要，必须按照JTJ041—2000规范执行。

6.1 水泥浆要求

（1）试配强度不低于梁体强度，施工中用42.5级普通硅酸盐水泥。

（2）水泥浆要具有较好的稠度，水灰比控制在0.4～0.5，由中心试验室确定。掺加适量的高效减水剂和高效膨胀剂等；水泥浆3 h泌水率应控制在2%；流动度宜为12～15 s，且≯18 s。

（3）水泥材料用新鲜的，颗粒要细，必要时过筛，有结块的严禁使用,以保证水泥浆顺利压入孔道。

（4）施工时，每一工作班应留≮3组7.0×7.0×7.0 cm立方体试块，标准养护28天，试压强度不低于设计强度，作为评定水泥浆质量的依据。

6.2 压浆作业程序

（1）封锚头：用环氧树脂或C50砼封住锚头钢绞线，待砼强度达到设计强度＞90%时可安装阀门压浆嘴，方可压浆。

（2）冲洗管道：用压浆泵供水，将管道冲洗干净。如有与相邻穿孔通或梁体透水，应先处理好再压浆。

（3）拌制灰浆：用灰浆拌和机拌制灰浆，把搅拌好的灰浆过筛后存入储浆桶内。此时桶内灰浆要用人工低速搅拌以防沉淀,并经常保持足够的数量使每根孔道的灰浆能一次压完。

（4）孔道压完浆过一段时间灰浆不流动时，拆除压浆孔阀门，并冲洗干净。卸管时应先检查孔道内灰浆压力是否完全消失，可先稍扭开，观察是否有灰浆外溢现象。卸下的钢碗扣，联结管应及时冲洗，以备下次再用。

（5）检查孔道内压浆是否饱满。一般在两端有时不满，可采用补浆的办法解决，即浆漏斗插入压浆孔，用壶将灰浆通过漏斗注入，直到外溢为止。预应力钢绞线张拉后，在24 h内完成孔道压浆，其目的一是保护钢绞线免遭锈蚀；二是使预应力钢绞线与混凝土有效地黏着。压浆前用水冲洗孔道，借以除尘和湿润孔壁，便于灰浆流动以及与孔壁有良好黏着。冲洗后用压力风吹去多余的水。

（6）孔道压浆应认真填写好施工记录，压浆后露出锚具外多余的钢绞线，用砂轮切割机切割，切割后的钢绞线外露长度≮30mm，锚具外面的钢绞线间隙应用水泥浆填塞，以免冒浆损失压浆压力，同时应立即将梁端外的水泥浆冲洗干净，清除支承垫板、锚具以及端面砼面砼的污垢，在露封存端部设置钢筋网，为固定钢筋网的位置可将箍筋点焊在支承板上，妥善固定封锚端模板。压满浆的管道应进行保护，使在一天内不受振动，管道内水泥浆注入后48 h内，结构混凝土温度≮5℃，负责应采取保温措施。

7 封锚

压浆结束后，为了保护外露的锚具不致锈蚀而失效，初凝之时，将外露部分清洗，并将端面混凝土凿毛，应尽快按要求封锚，待水泥浆强度达到2.5 MPa后才可对钢绞线工作长度进行切割，切割采用手提式砂轮机实施，绝不允许用氧焊烧断。张拉、压浆、封锚这系列工序完成之后，端跨梁可进行梁板封端。等封端砼强度达到75%后可起吊梁板。

Discussion on the Tension Process of Pres tressed Box Beam in a Highway Bridge

Yang Xiaojing

The article,combined with construction practice，based on the past experience of post-tensioned box beam bridge construction，emphases on precastpost-tensioned box beam，installation construction methods，techniques and control.

highway bridge；prestressed box beam；tension process

U 448.22+3

A

1000-8136(2010)32-0058-02

杨小晶，男，1968年2月出生，山西阳高县人，1971年7月毕业于山西省交通学校道桥专业，2008年7月毕业于北京交通大学网络教育学校交通土建工程专业，工程师。