浅谈箱梁预应力张拉及管道压浆施工技术控制

　　摘要：本文以哈大铁路客运专线十家堡梁场施工为背景，主要介绍了箱梁预应力钢绞线张拉工序施工方法和张拉过程控制方法及注意事项及预应力孔道灌浆操作过程和相关要求，为以后类似工程施工提供了宝贵经验。
　　关键词：箱梁，预应力，张拉，压浆
　　
　　前言：预应力混凝土钢绞线张拉和管道压浆施工工序质量控制中相当重要的部分，直接影响梁体质量。
　　一、工程概况
　　哈大铁路客运专线十家堡梁场主要负责哈大铁路客运专线DK579～DK616范围内的箱梁预制及桥面系施工，负责预制、架设548片（其中：32m箱梁535孔，24m箱梁13孔）。
　　二、预应力张拉
　　1、施工准备
　　1.1钢绞线的下料、编束及穿束
　　1.1.1.钢绞线的下料的质量要求
　　①下料后的钢绞线不得有死弯、沾染油污、污泥或片锈、老锈。
　　②同编号的钢绞线应放置在一起，下垫上盖，严禁乱堆，乱放。
　　③预应力纲绞线下料长度允许偏差应满足规范要求。
　　1.1.2下料方法
　　应按设计孔道长度加张拉设备长度，并预留锚圈外不少于100mm的总长度下料，下应采应砂轮机平放切割，严禁电弧焊。钢绞线切割完后须按各束理顺，并间隔1.5m用铁丝捆扎编束，同一束钢绞线应顺畅扭结，同束钢绞线应尽量做到是同一盘内的钢绞线。
　　1.1.3钢绞线下料
　　钢绞线下料采用拉直下料方法，在保证其顺直状态下长度，做出切割标记，用无齿锯在标记处切断钢绞线。切割前应在切割口两侧各5cm处先用铁丝绑扎。
　　1.1.2钢绞线的编束
　　①钢绞线编束的质量对其应力均匀与否影响较大。为使各根钢绞线松紧一致，钢绞线必须在平直状态下编束。
　　②编束宜在平直的场地进行，并用带孔眼的梳板进行编扎，以保证各根钢绞线顺直。
　　③编束所用的梳板可用8mm厚的钢板制作，孔径φ18mm，孔间距28mm,孔眼布置与相应锚具孔的布置相同。
　　1.1.3钢绞线穿束
　　1.1.3.1穿束前，应在编好束的钢绞线前进端距端部3～5cm部位用绑线绑扎一道，减少穿束阻力。
　　1.1.3.2锚垫板上及喇叭口沾附的砂浆清除干净，当发现孔道内可能有积水时，穿束前应用高压风吹干孔道内的水分。
　　1.1.3.3当穿至末端时，可用采用专用工具套住钢绞线，将穿束力作用线延长，便于多人穿束；当穿较高位置的钢束时，搭设穿束平台。
　　1.1.3.4穿束质量要求
　　（1）每束钢绞线根数应符合施工图要求。
　　（2）穿束时拖拉方向和钢束穿入方向均与锚具锚垫板垂直。
　　（3）钢绞线穿入梁体后应尽快张拉，停放时间不宜过长，否则应采取塑料管或塑料薄膜包裹进行防锈措施。
　　1.2张拉设备
　　预应力设备选用及校正:张拉千斤顶采用穿心式双作用千斤顶，额定张拉吨位宜为张拉力的1.5倍,且不得少于1.2倍，张拉千斤顶在张拉前必须经过校正，校正系数必须小于1.05，校正期为一个月且张拉次数不得超过200次作业。
　　1.3钢绞线张拉力及伸长量计算
　　1.3.1张拉力控制
　　预应力混凝土钢绞线张拉应按照设计图要求顺序分阶段进行，张拉力应按照图纸设计进行，并按照要求每100孔箱梁有铁道部质量检测中心进行管道摩阻等指标的检测，并根据孔道实际摩阻对张拉力进行调整，从而保证预应力混凝土钢绞线张拉质量满足要求。
　　1.3.2张拉钢绞线伸长量计算
　　每端张拉伸长值=总量距-起始距+控制应力下工具夹片外露-初始应力下工具夹片外露；
　　初张拉失策伸长值=（H端张拉伸长值+D端张拉伸长值）*[控制应力/（控制应力-初始应力）]；
　　未进行初张拉的钢绞线终张拉实测伸长值=（H端张拉神产值+D端张拉伸长值）*[控制应力/（控制应力-初始应力）]；
　　初张拉过的钢绞线张拉实测伸长值=（H端张拉伸长值+D端张拉伸长值）+初张拉伸长值；
　　钢绞线理论伸长值的计算：
　　ΔL=б*（1-е-（KX+μθ））*L/（（KX+μθ）*E）
　　锚外伸长量L1为：L1=б*Lm/E，其中Lm--锚外长度
　　锚圈口损失Ms为：Ms=ΔL*（1-锚口和喇叭口摩阻损失）*2
　　合计伸长量Lh为：Lh=(ΔL+L1)*（1-锚口和喇叭口摩阻损失）*2
　　通过计算，将实测伸长量与合计伸长量比较，实测伸长量应不超过合计伸长量的±6%。
　　2、预应力钢绞线张拉
　　2.1预施应力采用双控措施，预施应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核，张拉过程中应保持两端伸长量基本一致。
　　2.2预应力张拉控制要点：
　　张拉前三控：混凝土强度、弹模及龄期；
　　张拉中三控：应力、伸长值及持荷载时间；
　　张拉三同心：孔道、锚具及千斤顶必须同心。
　　2.2.1预应力后张法前的准备工作：对预应力筋施加预应力之前，应对梁体混凝土进行检验，混凝土强度是否达到设计要求的龄期、强度及弹性模量，否则不允许张拉。
　　2.2.2张拉时，严格按照设计要求的张拉顺序及控制应力进行，应左右对称，最大不平衡不得超过一束。
　　2.2.3油压达到张拉吨位后关闭主油缸油路，并保持5分钟，测量钢绞线的伸长量加以校核。
　　2.2.4当预应力筋施加应力完成，卸载千斤顶后，对其做详细检查，此时应注意一下问题：
　　①检查有无滑丝、断丝，若有滑丝、断丝，其数量不应超过总数量的5‰，并不得位于箱梁的同一侧，且每束内断丝不得超过1根。
　　②实际伸长量不超过计算伸长量的±6%。
　　2.2.5终张拉完毕24后，经检查确认无断丝、滑丝后，采用机械切割，外漏长度不小于钢绞线直径的1.5倍，且不小于30mm。
　　三、预应力管道压浆
　　1、预应力筋张拉结束后，48h内应及时进行管道压浆。压浆前管道内应清杂物及积水。
　　2、压浆用水泥应采用标号不低于42.5号的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥所制作的水泥浆，水泥浆应掺有高效减水剂、阻锈剂，严禁掺入氯化物或其他对预应力筋腐蚀作用的外加剂。
　　3、灌浆前孔道应用高压水冲过、湿润，并用高压风吹去积在低点的水，孔道应畅通、干净。灌浆应先灌下层孔道，对一条孔道必须在一个灌浆口，一次把整个孔道灌满。灌浆应缓慢进行，一次完成；
　　4、预应力管道压浆采用真空辅助压浆工艺。同一管道压浆应连续进行，一次完成。管道出口处必须确认出浆浓度与进浆浓度一致时，方可封闭保压。
　　四、结束语
　　预应力张拉是箱梁产品生产中的关键工序之一，是影响箱梁产品质量的重要部分，正确的施工工艺和控制措施是保证箱梁产品是否满足客运专线对使用年限和满足设计时速的要求的关键，通过上述工艺控制，能够较好的解决施工中常见问题，并为类似工程提供了宝贵的施工经验。
　　
　　参考文献：
　　【1】哈大铁路客运专线桥梁工程质量控制手册【M】哈大铁路客运专线有限责任公司1997
　　【2】客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件【M】铁道部2004

《浅谈箱梁预应力张拉及管道压浆施工技术控制》

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