连续梁张拉注浆施工技术研究

摘要：连续梁张拉压浆使预应力钢筋与混凝土构件形成整体，并且形成整体锚固。压浆使预应力钢筋与空气隔绝，使钢筋处于混凝土水泥浆的碱性环境中，防止氧化、锈蚀。张拉压浆工艺复杂，对张拉力、时间、强度、顺序、连续性等要求严格，是连续梁梁施工的关键工序，值得深究与探讨。

关键词：连续梁;张拉;压浆;摩阻试验;应力控制

中图分类号：U448 文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2021）11-0000-00

1 （32+48+32）m连续梁技术工艺参数

1.1应力损失计算

（1）预应力的损失：

①有关锚口及喇叭口的预应力损失。根据设计要求，本桥预应力锚具锚口及喇叭口的损失要求按照设计钢束控制应力的6%计算，要求对预应力锚口及喇叭口损失应经现场试验确定，并提交设计单位进行检算、调整。

②管（孔）道摩阻系数原设计计算是暂按0.23，要求对梁的管（孔）道摩阻系数应经现场试验确定，并提交设计单位进行检算、调整。

③管（孔）道偏差系数原设计计算是暂按0.0025，要求对梁的管（孔）道摩阻系数应经现场试验确定，并提交设计单位进行检算、调整。

④松弛损失、收缩徐变及其它各项损失均按《铁路桥涵混凝土结构设计规范》（TB10092-2017）相关规定进行计算。

（2）现场施工前，对锚口及喇叭口预应力损失根据实际采购的锚具应进行实地测试，并与原设计暂用值进行对比，在通过现场试验确定锚口及喇叭口预应力损失后，应按实测数据进行采用，预应力钢束锚外控制应力（张拉应力）必须根据预应力钢束锚下控制应力+现场实测的锚口及喇叭口损失进行综合确定。同时应实测孔道摩阻系数，严格控制孔道偏差在设计要求范围内，当出入较大时（偏差超过±6%），由设计单位对原设计进行核查调整处理。

1.2摩阻试验

（1）管道摩阻测试在实体梁上进行，选择的管道应满足以下要求：

①箱型梁至少选择6个管道;

②包括2种以上弯起角度（含最大弯折角）的管道;

③包含不同直径的管道，直径相同时选择钢绞线根数多的管道;

④未进行预、初张拉的管道。

（2）锚口摩阻、钢绞线回缩量测试在混凝土试件上进行，选择的锚具应满足以下要求：

①锚具为1孔～12孔的，选择用量最多的和孔数最大的锚具;

②锚具为13孔～19孔的，选择2种锚具，包括孔数最大的锚具。

1.3技术标准

张拉方式：普通张拉，分两次张拉。

注浆方式：真空注浆。

2工艺流程

梁体砼、试块砼浇筑-摩阻试验-设计单位反馈数据-初张拉/预张拉/终张拉-注浆-封锚砼施工。

3施工方法

张拉采用普通或者智能张拉设备，注浆采用真空注浆技术。

3.1支架的搭设

支架按双排脚手架设置，搭设总高度为4.8m，从墩顶垂直方向共搭设五层，在立杆底部铺设18mm×10cm木板防滑，扫地杆距墩顶0.2m，第二层至第四层间距均为1.15m;横桥向墩顶宽度为8.4m，共设置8个立杆，立杆间距均为1.2m，顺桥向两排脚手架之间所有连接点，均采用1.5m长钢管连接锁定，横向满铺0.2m×4cm木板满铺，木板两端用铁丝固定牢靠，防止出现翘头板。

3.2张拉

梁体砼施工完成后，砼强度及弹模达到设计要求的60%，进行局部预应力筋初张拉，砼强度及弹模达到设计要求的100%，终张拉全部钢索必须满足大于10天养护期方可实施。

3.2.1施加纵向预应力

参考设计要求，预应力张拉需要分阶段一次性完成张拉。施行张拉的条件为：（1）达到设计值的100%钢束所在砼强度要求;（2）砼达到设计值100%的弹性模量;（3）是混凝土龄期达到10d。预应力张拉的设备使用前应先进行标定，确保张拉质量。

钢束张拉必须采用伸长量和张拉力双控措施。按照图纸设计要求，初始张拉按设计张拉力20%计算初张吨位，低松弛预应力钢绞线后张法的张拉程序：abc。（ a=0;b=初应力20%δcon;c= 100%δcon），张拉持荷5min锚固。

当张拉达到设计数值吨位时，其实测的两端伸长量之和与设计计算差值，应满足不大于±6%的要求，否则若大于设计范围，应查找原因，如有必要需联系设计解决。

初始张拉力达到20%δcon状态时做出明确清晰的标记，方便伸长量的直接测定，伸长量不足时应立即查找并确定原因，采取措施补张拉，并作好张拉记录的同时，观察有无断丝、滑丝现象。

3.2.2张拉作业

（1）为了方便退卸，安装前，用高标号石腊涂沫工作锚及夹片。（2）安装千斤顶前，打好工作支架。（3）启动油泵送油工作需要循序渐进，缓缓徐行。（4）当张拉达到由试验确定的初始张拉力时，停止送油，立即读取油表数据，并量取千斤顶的伸长量，做好记录。

（5）分级张拉张按拉力0--20%--100%进行，两端张拉时，要求两端张拉伸长量、张拉速度保持一致，读取对应各级油表数值，量取相应伸长量。张拉力至百分之百时，持荷满5分钟，方可回油锚固。（6）核实实际和理论伸长量，其差值要满足不大于±6%设计要求，不满足时要立即查找原因。（7）开启油泵油阀，安全退卸千斤顶。（8）当千斤顶的行程不足时，可重复数次，直至张拉达到设计荷载100%后，方可回油锚固。所有鋼束在张拉到达设计预应力1300Mpa对应张拉力的20%，40%，60%，80%和100%时分别记录钢束伸长值和工具夹片外露值。（9）记录表签字后交技术员、监理认可。（10）张拉记录及伸长值计算记录等相关表格整理归档。

3.3压浆、封锚

3.3.1管道的压浆作业

压浆完成必须控制在预应力终张拉作业完成后的24h以内，目的是为了确保孔道中预应力筋在完成灌浆所有工作以前不出现生锈。

预应力混凝土孔道灌浆前，压浆材料性能参数应通过专门的试验确定，孔道压浆浆液的凝结时间、流动度、强度、含气量、泌水率等性能应满足规范规定及下列要求：

3.3.2浆料搅拌

选用的搅拌机转速不得低于1000r/min，搅拌前应清洗设备，清洗后的设备内不能有残渣和积水，并检查搅拌机滤网，滤网空格不大于3mm × 3mm。

搅拌浆液的顺序：搅拌机中首先加入实际拌和水用量的80%～90%，然后开始搅拌。再均匀加入其他全部压浆材料，水泥除外，加入过程中持续搅拌，最后将全部水泥均匀加入。所有粉料加入后，再搅拌2min。剩余的10%～20%的拌合水然后加入，再继续2min搅拌。

流动度试验，搅拌均匀后，每10盘必须进行一次检测，出机流动度的控制在18±4s，符合流动度的要求后，可以通过储料罐的滤网进入罐体储备。储料罐中的浆液应保持继续搅拌，用以确保浆体流动性符合相关要求。放置过久导致浆液流动性不足的，理应废弃不用，坚决不能采用加水提高流动性的措施。

3.3.3压浆工艺

压浆时应该先下后上，同一管道的压浆应持续进行，确保一次性完成。水泥浆从搅拌机搅拌结束开始至压入预应力管道结束其间隔不应超过40min。

为确保压浆管道密实饱满，压浆前首先应清洁管道，排出管道内的杂物、积水等。对锚具夹片空隙和其他可能漏浆处可采用高标水泥浆、堵漏王或其他密封措施等进行堵封，密封料强度达到要求后可以开始压浆。

3.3.4压浆要求

（1）设备。根据孔道不同长度和压浆指标，选用适当的真空压浆机施行管道压浆注浆作业。

（2）施作顺序。张拉结束后，用水泥浆立即封锚，锚垫板、夹片周边必须完全密封。压浆必须等到密封水泥浆的强度达10MPa以上。及时压浆，压浆时间以不超过张拉结束24h最为适当。压浆作业中同一管道不得中断，一次压浆完成。利用排气孔接力压浆可用于长孔道的压浆。

泵压应保持在0.5～0.6MPa之间，一般要稳压3min以上，确保注浆浆体的密实。

3.3.5 割束、封锚

在压浆后进行钢绞线割束，绝不能用电弧烧割，规定必须使用砂轮机锯割钢绞线。

割束要求：钢绞线切割后钢束余留的长度L>3cm。

封锚前，必须先对锚块、张拉槽的锚具周边凿毛、冲洗、干燥等，并且对外露钢绞线、锚具用聚氨酯防水涂料处理以便于防水，然后根据设计图纸的要求制作、安装钢筋网片，与梁体同标号浇注混凝土（本次C50）或堵漏王封锚。

混凝土应捣鼓密实，无蜂窝麻面，及时抹面压光，并进行保温保湿养护。封锚后混凝土面与梁端面的错台不超过2mm。

4 作业要求

4.1预应力张拉

预应力宜采用同步张拉、两端张拉，并对称左右进行，不平衡束最大不应该超过1 束。钢束张拉的顺序按先长束后短束，先进行腹板束，后进行顶底板束，从外侧向里，左右侧对称张拉。采用双控措施控制预施应力，预应力值以油泵压力表读数值为主，以实际测得的预应力筋伸长值记录进行校核。过程中施应力应保持两端的钢束伸长量大体上一致。要求张拉梁段的砼强度和弹性模量均不得小于设计要求值的100%，且龄期不少于10天。

为准确实施预应力张拉作业，根据要求，应对张拉设备进行定期校正检查，检验的频次为1个月一检或张拉200次一检，如下列情况发生，应重新校验设备。（1）张拉过程发生突然断裂单根或整束预应力钢绞线;（2）千斤顶油缸漏油严重;（3）泄压的油泵压力表的指针不能准确顺利退回零点;（4）油压表遭遇重物撞或者击油泵车倾覆倒地。油表、千斤顶、油泵在任何条件下必须配套使用，不允许随意分拆变动，随意更换。

4.2注浆

张拉到位后的预应力束应及时压浆。管道压浆应采用抽真空压浆。（1）应力束张拉后应安排尽早进行压浆，如遇情况特殊如天雨大风等特殊工况不能压浆及时时，应对锚固装置及钢绞线束采取适当的保护防护措施，确保锚固设施及钢绞线不污染不锈蚀。（2）水泥浆液温度应保持在5℃～30℃之间。根据天气预报，调整作业时间，避免高温时间段注浆。（3）压浆期间，注意观察压浆孔及邻近孔道，防止漏浆及串现象发生。（4）注浆期间，加压要循序渐进，逐步加大压力，稳步进行，提高压力速度不宜过快。（5）注浆作业工程中，如果遭遇异常情况，如机械故障、孔道堵塞，必须立即停止作业，清洗管道，排除积水，排除故障条件具备后重新注浆。（6）压浆工作污染较大，操作完毕应及时清理机具，整理工作现场，做好环境保护。（7）及时、认真填写各类原始记录，做好台账。按照要求数量频次制作试验试件。（8）注意安全堆放材料，如水泥等，防止梁体偏压。（9）要求压浆后的3天以内环境及梁体温度不能低于5℃，如不满足，应采取保温措施。

4.3封端、封锚

（1）封端：为提高结构的耐久性，封端前对新旧混凝土结合面凿毛清理，锚具必须进行相应地涂装防水措施，在锚板纵横向植入有螺纹的短钢筋，封端钢筋应与之绑扎形成钢筋骨架。封端混凝土应捣鼓密实，无蜂窝麻面。

（2）封锚：为提高结构的耐久性，梁体封锚采用配套内凹槽的锚穴方式，以减小封锚混凝土体积，更有利于新旧混凝土结合。张拉槽及封锚块在封锚前应先将锚具周围冲洗干净并凿毛，并且对锚具及外露钢绞线涂刷聚氨酯防水涂料，达到防水效果。然后根据设计图紙，制作安装钢筋网片，浇注与梁体同标号无收缩砼（C50）或堵漏王封锚，并用干砂浆及时抹面压光。

混凝土应捣鼓密实，无蜂窝麻面，及时抹面压光，并进行保温保湿养护。封锚后混凝土面与梁端面的错台不超过2mm。

5重难点及总结

梁体砼施工完成后，钢索预张拉阶段，应在混凝土强度达到设计要求的60%后进行，锚下控制张拉应力为400MPa，且应不带内模张拉，内模应松开，进行腹板预应力筋初张拉，张拉钢索应严格编号，顺序张拉。钢索终张拉阶段，应在混凝土强度及弹模达到设计要求的100%，大于10天的养护期，严格按照施工图要求的预应力张拉顺序施行预应力张拉，张拉顺序必须按照先进行腹板钢束，后进行顶、底板钢束;先张拉长束后张拉短束，从外侧向里左右侧对称张拉，最后终张拉所有钢束。两端张拉所有纵向预应力钢束，采用双控指标控制预应力张拉，预应力值以油泵压力表读数值为主，以实际测得的预应力筋伸长值记录进行校核。过程中施应力应保持两端的钢束伸长量大体上基本一致。设计图纸表中左端伸长量为靠梁端侧。最大不平衡束不应超过1束。设计图纸表中钢束伸长量仅计算至锚下，实测延伸量与计算延伸量允许-6%～+6%的误差。终张拉完成后，应在48小时内进行管道压浆。备用孔道不使用时，必须压浆填实;钢索张拉后，必须用钢筋混凝土封端。

參考文献

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收稿日期：2021-10-05

作者简介：柏林（1967—），男，陕西凤翔人，本科，高级工程师，研究方向：工程管理。

Abstract： The continuous beam tension and grouting make the prestressed steel bar and the concrete member form a whole， and form an integral anchor. Grouting isolates the prestressed steel bars from the air and keeps the steel bars in the alkaline environment of the concrete grout to prevent oxidation and corrosion. The tensioning and grouting process is complicated， and it has strict requirements on tension， time， strength， sequence， continuity， etc. It is a key process of continuous beam construction， which is worthy of in-depth study and discussion.

Keywords： continuous beam; tension; grouting; friction test; stress control