浅谈后张法预应力施工控制

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摘要：本文对后张法预应力施工技术进行了总结，并对施工中常遇到的问题做了浅析。

  关键词：后张法波纹管钢绞线1、工程概述横坑大桥位于珠海市斗门区横坑渡口下游约150m处，全桥桥跨布置为20×25+86+160+86+20×25=1332m,其中主桥为86+160+86=332m三跨预应力混凝土连续刚构，引桥均为25m预应力混凝土T梁。道路等级为平原微丘二级公路，设计时速60Km/h,桥面宽10.5m，设计荷载为汽车-20级，挂车-100，地震设计烈度7度,通航标准为一级航道。主桥纵向预应力钢束设置了顶板束（悬臂束）、边跨端部顶板束、中跨底板束、边跨腹板束和预留束共五种。顶板束（悬臂束）采用15-12、15-15两种，边跨端部顶板束采用15-15、15-22两种，中跨底板束采用15-12，边跨腹板束采用15-22，预留束采用15-12。锚具采用OHM15-12、15、22型锚具，其设计张拉吨位分别为2346、2932、4301KN，两端对称张拉。本文以主桥纵向预应力张拉施工为例浅谈后张法预应力施工控制。2、施工简介2.1波纹管2.1.1布置波纹管时首先用钢筋加工井字架作为波纹管的定位架，纵向间距为1m，横向位置按设计图纸上的坐标定位，波纹管中穿有内衬管，以保证波纹管成孔质量。2.1.2在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平，以防在穿束时引起波纹管翻卷导致管道堵塞。2.1.3浇筑混凝土前应检查波纹管是否有孔洞或变形，接头处是否用胶带密封好，在与锚垫板接头处，一定要用胶带或其它东西堵塞好以防水泥浆渗进波纹管或锚孔内。2.1.4浇筑混凝土时应尽量避免振捣棒直接接触波纹管，以防漏浆堵孔。2.2钢绞线2.2.1钢绞线采用上海申佳金属制品有限公司生产的低松弛270级钢绞线，公称直径为Φj15.24㎜，标准强度为1860Mpa。2.2.2钢绞线下料在桥面上进行，并清除其表面上的杂物及锈蚀，以防钢束受污染。下料长度=孔道长度+150cm，若采用卷扬机穿束则需增加20cm，下料时用砂轮切割机切割。2.2.3将钢绞线理顺，用扎丝绑扎好，以防在穿束过程中钢绞线打绞，张拉时受力不均，导致有的钢绞线达不到张拉控制应力而有的则可能被拉断。2.2.4将钢束端头做成圆锥状，用氧焊焊牢，切忌使用电焊焊接。表面要用砂轮修平滑，以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷，堵塞孔道。2.2.5穿束前用高压水冲洗孔道，清除孔内杂质，保证穿束通顺。2.2.6因本桥预应力束孔道是曲线状，用人工穿束比较困难，通常将卷扬机的钢丝绳系在引绳上，用人工先将引绳拉过孔道，然后将钢丝绳头用卡环与钢束头接在一起，开启卷扬机将钢束徐徐拉进孔内，在钢束头进孔道时，用人工协助使其顺利入孔。如果在钢束穿进过程中堵塞，要立即停止，找准堵塞管位置，凿开混凝土清除管道内的堵管杂物，仍继续用卷扬机将束拖过孔道。桥面开仓时不可损坏邻近的波纹管，封仓前应先把割断的桥面钢筋焊好，最好在封仓处埋有排气孔，便于压浆。2.3张拉2.3.1准备工作2.3.1.1将锚垫板喇叭管内的混凝土清理干净。2.3.1.2消除钢绞线上的锈蚀、泥浆。2.3.1.3套上工作锚板，在锚板锥孔内抹上一层薄薄的黄油，在锥孔内装上工作夹片。2.3.2千斤顶的定位安装2.3.2.1套上相应的限位板。2.3.2.2装上张拉千顶，并且与油泵相连接，注意千斤顶要和油压表配套使用。2.3.2.3装上工具锚板，在锚板锥孔内装上工具锚夹片，锥孔内表面和夹片表面涂上约1mm厚的蜡质润滑剂，以使张拉完毕后夹片能自动松开。2.3.3张拉2.3.3.1当浇筑混凝土强度到达设计强度的80%，同时龄期必须为三天以上方可进行张拉，张拉的顺序为先纵向长束后短束，采用张拉力和伸长值双控，伸长值容许误差控制在±5%以内，同一断面的断丝率不得大于1%，更不容许整根钢绞线拉断。2.3.3.2张拉过程如下：0→初应力15％σk→张应力100％σk，持荷3min后回油。2.3.3.3伸长量较大时应采用两次或多次张拉，此时应注意控制千斤顶的伸长值不超过千斤顶的行程20cm。2.3.3.4为了消除钢铰线束不直和初始受力不均的影响，一般应在张拉力达到一定初始值之后，再进行伸长值的量测。可在钢束张拉时初始张拉力（取设计张拉力的的15%）状态下标注伸长量起始记号，用量测值和理论计算值复核。2.3.3.5若伸长量不足或过大，要及时分析原因，一般是管道布置不准，增大孔道摩阻，应力损失过大，有时也有可能设计计算使用的钢绞线的弹模值与实际使用的弹模值不相同。总之要及时查明原因，采取相应的措施后方可进行下一步施工。2.3.4锚固2.3.4.1松开送油油路截止阀，张拉活塞在预应力筋回缩下回程若干毫米，工作锚片锚固好预应力筋。   2.3.4.2关闭回油油路截止阀,向回程油缸送油,活塞慢慢回程到底。   2.3.4.3按顺序取下工具夹片、工具锚板、张拉千斤顶、限位板。2.3.5封锚2.3.5.1在距工作夹片5cm处，切除多余的预应力筋，用混凝上封住锚头。2.3.5.2切割多余的钢绞线一般用砂轮切割机，因本桥属高空作业，且前台操作面小，采用氧气-乙炔加热切割，用湿麻布袋包住钢绞线使锚具夹片不受热，以确保夹片不因受热退火而滑丝。2.4压浆2.4.1一般在张拉后24小时内往张拉孔道内压浆，如情况特不能及时压浆，应采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀，以防滑丝。2.4.2压浆是后张法预应力施工中的最后也是关键的一步，压浆前对压浆机进行认真检查、标定，用压浆机向管道内注压清水，充分冲洗，润湿管道，至全部管道冲洗完后，正式拌浆，开始压浆。压浆开始后需等另一端排水，排水孔亦喷出纯浆并稳定后，才可封闭排气孔，其后对管加压到0.6MPa以上并持荷3min后封闭。灌浆后三天内不得切割钢绞线和碰撞锚具。   2.5注意事项2.5.1夹片与锚环孔不应粘附泥浆或其它杂物，且不允许锈蚀（若有轻微浮锈，应彻底清除）。   2.5.2对表面有锈的钢绞线，张拉前应彻底除锈，以减少磨擦损失。   2.5.3锚具安装到位后，应及时张拉，以防止因锈蚀而产生滑丝、断丝。   2.5.4限位板应根据千斤顶的外径选择。   2.5.5工作锚板夹片与工具锚夹片不能混用（工作锚具不能重复使用）。   2.5.6工具锚夹片对表面和锥孔内表面用前应涂有润滑剂以便退锚灵活。   2.5.7张拉系统使用前应进行标定。   2.5.8灌浆后三天内不得切割钢绞线和碰撞锚具。2.5.9在张拉过程中，应注意是否有异常现象如响声、油压表指针抖动等，张拉完成后检查钢绞线上夹片留下的咬痕，以便及时发现滑丝问题。如出现滑丝，可用单根张拉千斤顶进行补张拉。2.5.10张拉前应检查张拉系统安全可靠，张拉时应有安全措施，张拉千斤顶后严禁站人。3、事故分析3.1滑丝3.1.1可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物。3.1.2钢绞线上有油污、锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物。3.1.3锚固效率系数小于规范要求值。3.1.4钢绞线可能有负公差及受力性能不符合设计要求。3.1.5初应力小，可能钢束中钢绞线受力不均，引起钢绞线收缩变形。3.1.6切割锚头钢绞线时留得太短，，或未采取降温措施。3.1.7长束张拉，伸长量大，油顶行程小，多次张拉锚固，引起钢束变形。3.1.8塞片、锚具的硬度不够。3.2断丝3.2.1钢束在孔道内部弯曲，张拉时部分受力大于钢绞线的破坏力。3.2.2钢绞线本身质量有问题。3.2.3油顶重复多次使用，导致张拉力不准确，应重新标定油顶。4、结束语在预应力张拉施工中，钢绞线伸长值的量测和记录尤为重要。本工程同时采用两种方法对钢绞线进行测量，并对此两种方法进行比较校核，最大偏差不超过4mm，且张拉伸长值的误差均在控制范围内。但预应力施工中仍有很多现象很难准确分析，需不断摸索和总结。