浅谈负弯矩预应力筋的张拉与压浆施工工艺

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　　摘要：对桥梁工程中负弯矩预应力筋的张拉与压浆的施工工艺进行探讨
　　关键词：负弯矩、张拉、压浆
　　
　　随着高速公路的飞速发展，先简支后连续箱形梁桥在大中桥梁中得到广泛的应用，桥梁结构中负弯矩张拉与压浆不被大家重视，但负弯矩区压浆不密实的现象，影响了桥梁的安全和使用寿命。下面是我在某工程中负弯矩的张拉与压浆的施工工艺，供大家在以后的施工中得以借鉴。
　　一、工程概况
　　某公路工程承建的一座新建桥梁，桥梁的中心桩号为K63+674，本桥设计为一联，桥梁全宽为24.5m，上部结构为5×30m装配式预应力混凝土先简支后连续箱梁，下部结构桥台采用肋板式台，挖孔桩基础；桥墩采用柱式墩、挖孔桩基础。
　　二、负弯矩预应力筋的加工与张拉
　　1、预应力材料
　　1.1预应力钢绞线进场后要分批验收，对其质量证明书、包装、标志及规格进行检查。
　　1.2锚具装置要符合施工设计图及《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370—2000）的有关规定。
　　1.3扁波纹管所用钢带厚度不小于0.35mm。波纹管在安装前要将其整形并去掉毛刺。
　　1.4预应力钢绞线必须保持清洁，在存放和搬运过程中应避免机械损伤和有害的锈蚀。预应力钢绞线应放置在干燥环境中，并且不得直接堆放在地面上，必须采取垫以枕木并用苫布覆盖等有效措施防止锈蚀。
　　1.5锚具运输和存放时，要防止机械损伤和锈蚀
　　2、预应力管道预留
　　2.1负弯矩采用预埋D=72×23mm、D=90×23mm的扁波纹管预留孔道，波纹管钢带厚度不小于0.35mm，安装时避免猛弯猛打折。
　　2.2波纹管预留孔道的尺寸与位置应正确，孔道要平顺，端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线。定位钢筋按100cm设置，将定位钢筋焊牢在主筋上，然后将波纹管从定位钢筋骨架中穿过，波纹管接头处用接头管（一般大于波纹管0.5mm）将波纹管用胶带缠住，最终达到管道牢固、接头密合，弯曲圆顺，所有管道与管道间的连接及管道与喇叭管的连接要确保其密封性。当波纹管的安装与钢筋发生干扰时，适当调整钢筋位置，以保证预应力管道位置的准确。
　　2.3浇筑砼前要派专人对管道进行仔细检查，尤其要注意管道是否被电焊烧伤。
　　3、预应力筋的加工和安装
　　3.1钢绞线切割时，要在每端离切口30-50mm处用铁丝绑扎，切割要用砂轮机，不得使用电弧，且要使钢绞线的切割面为一平面，以便在张拉时检查断丝。
　　3.2安装预应力筋前先对孔道进行检查，防止堵孔或串孔现象发生，具体方法是用通孔器进行检查。
　　3.3穿束前要清除喇叭管内的杂物，穿束时，将每一束的各根预应力筋编号，在构件两端对号检查，防止其在孔道内交叉扭结。
　　4、预应力筋的张拉
　　4.1张拉前准备工作
　　4.1.1张拉前张拉设备必须经由国家主管部门授权的法定计量技术机构进行标定，若千斤顶使用6个月或200次则应进行校验。
　　4.1.2锚具安装正确，墩顶现浇主梁接头砼强度达到95%。
　　4.1.3施工现场设置确保全体操作人员和设备安全的预防措施。
　　4.2理论伸长值的计算
　　△L=PPL/APEP
　　式中：PP——预应力筋的平均张拉力（N）
　　L——预应力筋的长度（mm）
　　AP——预应力筋截面面积（mm2）此处取140mm2
　　EP——预应力的弹性模量（N/mm2）此处取1.95×105Mpa
　　预应力筋平均张拉力：PP=P×［1-e（-kx+μθ）］/（kx+μθ）
　　式中：PP——预应力筋的平均张拉力（N）
　　P——预应力筋张拉端的张拉力（N）
　　x——从张拉端至计算截面孔道长度（mm）
　　θ——从张拉端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角和（rad）
　　k——孔道每延米局部偏差对摩擦的影响系数，此处取0.0015
　　μ——预应力筋与孔道壁的摩擦系数，此处取0.25
　　L实=100%-20%+（20%-10%）×2，在张拉完成后，实测伸长值+初应力以下的推算伸长值与理论伸长值之差必须控制在±6%以内。若超出范围则暂停张拉，查明原因并采取措施调整后，再继续张拉。
　　4.3张拉程序：0→初应力（10%бk）→20%бk→бk（持荷2min锚固）。бk为张拉时的控制应力，含预应力损失值。张拉采用双控，在控制应力值的同时，要检测张拉到10%、20%、100%时的伸长量，计算伸长值。实测值与理论计算值的误差要控制在6%范围内，符合要求后锚固。如不符合规定，则应查明原因，并及时处理，张拉满足要求后锚固预应力筋，千斤顶回油至零。
　　4.4张拉原则：接头砼达到设计强度的95%时方可张拉预应力钢束。钢束T3采用两端张拉，T1、T2采用单端张拉，张拉顺序为T3、T2、T1号钢束，对称单根张拉。钢束张拉采用双控，以钢束伸长量进行校核，钢绞线张拉锚下控制应力δcon=0.75fpk=1395Mpa。
　　4.5操作步骤和方法：
　　4.5.1固定锚具。特别注意使锚固面与钢绞线相垂直。
　　4.5.2将张拉用的夹片按原来在锚具中的片位号依次嵌入钢绞线之间。夹片嵌入后，用手锤轻轻敲击，使其夹紧钢绞线，夹片外露预应力筋长度整齐一致。
　　4.5.3安装千斤顶。将钢绞线穿入千斤顶内，，锚环对中，并将张拉油缸先伸出2-4cm，再在千斤顶尾部安放工具锚，将钢绞线夹紧。为便于松开工作夹片，工作锚内壁可涂少量润滑油。
　　4.5.4使顶压油缸处于回油状态后，张拉缸供油，开始张拉，同时注意工作锚和固定端锚具，使夹片保持整齐，张拉到初应力时，做好标记，作为测量伸长值的起点。
　　4.5.5按规定程序张拉至规定换算的油表值，测量钢绞线的伸长值以校核应力。
　　4.6注意事项
　　4.6.1张拉时，两端千斤顶升降速度大致要相等，测量伸长的原始空隙、伸长值、插垫等工作在两端同时进行。
　　4.6.2顶压过程中注意工作锚的夹片移动情况，发现不正常时，可将顶压油缸回油，用小钢针插入夹片缝隙，再将张拉油缸回油，去除夹片，找出原因后重新张拉。
　　三、孔道压浆
　　1、压浆前的准备工作
　　1.1露出锚具外部多余的钢绞线用切割机切除，切割后的余留长度不得超过2cm。
　　1.2锚具外面的预应力筋间隙用水泥浆填塞，以免冒浆。封锚时要留排气孔。
　　1.3压浆前，用压力水冲洗，排除孔内粉渣等杂物，保证孔道畅通。
　　2、水泥浆的拌和：先注水再加水泥，并按配合比加入减水剂和膨胀剂，拌和时间不少于2min，灰浆过筛后存放于储浆桶内。桶内灰浆要低速搅拌，并经常保持足够的数量以保证每根管道压浆能一次连续完成。
　　3、压浆工艺
　　3.1张拉合格后，及时用水泥浆封锚。压浆前，应对孔道进行清洁处理。
　　3.2孔道压浆宜采用水泥浆，所有材料应符合要求，水泥浆的稠度应在14-17s。
　　3.3水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间视气温情况而定，一般在30-45min范围内。水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。
　　3.4压浆顺序先从下开始，按由下而上的顺序进行。压浆应缓慢、均应地进行，不得中断。压浆的最大压力宜为0.5-0.7Mpa，本桥采用一次压浆，最大压力宜为1.0Mpa。
　　3.5用活塞式压浆将水泥浆从管道一端压入，直至另一端饱满出浆为止，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止，然后用木塞塞紧出浆口，为保证管道中充满灰浆，应保持不小于0.5Mpa的一个稳压期，该稳压期不宜少于2min，然后关闭注浆口。
　　4、注意事项
　　4.1水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间不能超过40min。
　　4.2压浆过程中结构砼的温度在5℃-15℃之间，若白天气温高于35℃，压浆在夜间进行。
　　4.3压浆后应从检查孔抽查压浆密实情况，如有不实，应及时处理。
　　四、结语
　　负弯矩在桥梁的施工中同样起着重要的作用。箱梁混凝土达到设计强度的90%后，且混凝土龄期不小于12d，才可进行张拉预应力钢束。