建筑・规划・设计 民营科技２０１２耳第１０期 预应力混凝士连续梁 悬臂浇筑节段 压浆质量控制 （中铁八局集团昆明铁路建设有限公司，云南昆明６５０２００） 摘要：结合预应力施工实际情况，从波纹管定位，预应力管道定位，预应力筋穿柬，张拉，压浆五个方面进行论述。提出了各施工 工序控制措施，以实现对悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥施工的有效质量控制。 关键词：预应力；悬臂浇筑；张拉；压浆；控制 １育茸言 ３．２穿束 由于预应力混凝土连续梁桥具有跨越能力大、施Ｔ方法灵 悬臂施丁预应力钢绞线一般在混凝土浇筑完成后穿束，采用 活、适应性强、结构刚度大、抗地震能力强、通车平顺性好以及造 卷扬机穿束，下料完成后，整束钢绞线头焊接在一起，焊接头为 型美观等特点，目前在世界各国已得到广泛应用。然而悬臂浇筑 锥形，方便穿束。穿束前理顺所有钢束，避免钢绞线在管道内扭 预应力梁桥预应力张拉、压浆质量好坏关系到桥梁的安全及施工 结在一起。钢绞线应避免锈蚀，无泥土等杂物，并且应避免被电 安全。对于悬臂梁桥节段预应力张拉、压浆，由于受施工工期控 焊所伤。 制，张拉时间一般较早，如何对其进行有效的质量控制极为重要。 ４预应力张拉 ２管道定位 预应力总体上严格按照上下、左右对称张拉原则，局部先张 管道位置是设计图纸预应力束在结构中的真实反映，所以， 拉中间预应力，再张拉两边预应力；先张拉接近底板预应力冉张 管道位置的正确与否直接关系到结构内力。因此，管道定位作为 拉接近顶板预应力。 预应力施工的第一个环节同时也是最重要的环节，应引起施工人 ４．１千斤顶安装 员的重视。 悬臂节段浇筑预应力一般处于腹板位置，采用双端张拉。将 ２．１波纹管安装前准备 工作锚板对应各根钢绞线穿入夹片锚孔后抽出疏丝板（疏筋板）， 管道定位要准确，挂篮底模锚固完成，轴线、标高达到相关要 将工作锚板轻缓推压于锚垫板承压槽口内，轻轻压人工作夹片， 求后，应在底模上将箱室轮廓线（腹板、横梁）完整标示出来，这不 并采用夹片压紧套管均匀轻缓顶压夹片，使夹持钢绞线的工作夹 仅有利于绑扎普通钢筋，也为管道定位提供了量尺基准。 片平整均衡受力。 悬臂浇筑箱梁节段预应力配筋大多为曲线，但设计图中预应 将限位板与工作锚板对孑Ｌ后穿束推压入槽，确保限位板与丁 力束只有竖曲线转点坐标及特征点断面图，这不能满足施工要 作锚板结合平稳且同轴。 求。所以，对于曲线配筋的预应力束必须另外画图，并按水平距离 采用手拉葫芦提升千斤顶至与预应力束同轴位置，并将钢绞 每米标示出竖向高度（以底模为基准），有平曲线的应标示出至轮 线束穿人千斤顶内孔，顶推千斤顶至限位座图压于限位板上。 廓线的水平距离；同时应标示出曲线转点坐标或特征点坐标。 将工具锚板与千斤顶，限位板对孔后穿束推压入千斤顶尾部 ２．２波纹管安装定位 工具锚板承压座圈槽口，确保限位板与工具锚板间钢绞线顺孑Ｌ无 普通钢筋绑扎完后，即可穿波纹管。穿波纹管时应注意其大 扭绞现象。将工具夹片采用夹片压紧套管均匀轻缓顶压夹片，使 致位置，以便定位时减少波纹管与普通钢筋的冲突。波纹管穿完 夹持钢绞线的工具夹片平整均衡受力。 后按所画图纸坐标并结合设计图安置定位钢筋（定位前应认真检 最后调整千斤顶高度和角度，使整个千斤顶及外露预应力束 查普通钢筋保护层并注意定位钢筋处普通钢筋要牢固），并确保 与锚垫板端面垂直，同时确保锚垫板、限位板、千斤顶、工具锚板、 曲线转点或特征点处要有定位钢筋，使其牢固地位于设计位置。 Ｔ具夹片相互结合密贴平整并同轴。 定位完后应观察管道整体线型，保证曲线连续圆顺无死弯，然后 张拉前最后对千斤顶安装质量及张拉槽口进行一次检查，主 安装螺旋筋、锚垫板及锚后钢筋网片，锚垫板、螺旋筋应垂直于孑Ｌ 要检查下列内容： 道中心线。 １）核对千斤顶、高压油表是否按照配套标定的组合进行安 波纹管定位完成后，混凝土浇筑前应在管道内穿套管，套管 装，张拉数据是否计算正确并对张拉操作人员交底清晰明了。 应具备韧性好，强度高等特点，避免施工过程中断于孔道内部，一 ２）千斤顶及相应限位板，工作（工具）锚板，丁作（工具）夹片 般选用ＰＥ管。套管直接略小于波纹管内径，大于整束钢绞线截面 是否安装紧密，且各端面槽口是否垂直或同轴。 的外径，这样方便穿人和拔出，且施工过程中不易破坏波纹管，保 ３）是否对压浆口进行了保护，高压油管是否联接正确、顺畅 证穿束畅通。 且无折角扭绞现象。安全围护设施是否齐全有效。 ３穿钢绞线 ４．２预应力张拉控制 ３．１钢绞线下料 预应力张拉须采用“双控”，即应力控制与伸长量控制，保证 预应力钢筋进场后须检验合格后方可使用。钢绞线的下料长 预应力施工质量。 度应通过计算确定，计算时应考虑结构的孔道长度、锚夹具（含工 １）张拉应力控制。单根预应力钢绞线：ｆｐｋ：１８６０ＭＰａ， 具锚）厚度、连接器长度、千斤顶长度、镦头预留量和外露长度等 Ｅｐ＝１．９７ｘｌＯ５ＭＰａ，锚下张拉控制应力一般取０．７５ ｆｐｋ，ｆＣＯ￣＝０．７５ 因素。钢绞线的切取，应采用切断机或砂轮锯，不得采用电弧切割 ｔｐｋ＝１３９５ＭＰａ，单股钢绞线截面积Ａ＝１４０ｍｍ２。平均张拉力计算式 或氧气割。下料后预应力束应进行编号，并上盖下垫进行堆放，防 止锈蚀。钢绞线下料后应在端部用胶带缠绕包裹，防止头部松散， … 同时便于穿人预应力管道，防止出现损伤管道的现象。 民营科技２０１２年第１Ｏ期 Ｐ：预应力筋张拉力（ＫＮ） Ｘ：建筑・规划・设计 施工过程中的预防及处理措施： 从张拉端至计算截面（取孔道端部）的孔道长度（ｍ） 压浆之前，应对孔道进行清洁处理，用空压机检查孑Ｌ道是否 通畅，严禁孔道内积水，尤其是冬季，必须排除积水以防混凝土 冻裂。 ０：从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角ｋ：孑Ｌ道每米局部偏差对摩擦的影响系数 ：￣１（ｒａｄ） 管道摩擦系数 波纹管一定要经过验收合格后方可使用，在使用前做好泌水 ２）伸长量控制。预应力钢材的张拉施工时的实际伸长值与理 性试验和抗压实验，波纹管接头留有２０ｅｒａ以上的重叠，并用透明 论伸长值差值应符合设计要求，或按规范要求控制在一６％叶６％以 胶带将接头缠牢。 内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，才可继 续进行张拉。 波纹管安装就位后，点焊钢筋注意不能损伤波纹管，浇注混 凝土的过程中，避免震捣棒触碰波纹管，在混凝土浇筑前重点检 查波纹管有没有受到损伤。 选择适宜的压浆设备，压浆宜使用活塞式压浆泵，以防止出 其理论伸长值按下式计算： ＡＬ＝Ｐ・Ｌｘ［１一ｅ一（ＫＸ＋￣０）］／［Ａ ・Ｅ。（ＫＸ＋￣０）］，式中： Ｐ：预应力钢筋张拉端的张拉力（Ｎ）； Ｘ：从张拉端至计算截面的孔道长度（ｍ）； 现故障；压浆泵压力表必须经过标定准确后使用。 配置合适的水泥浆。施工时水泥浆按以下要求配置：一是根 ０：从张拉端至计算截面曲线孑Ｌ道部份切线的夹角之和（ｒａｄ）； 据规范要求水灰比宜为０．４～０．４５，掺入适量的减水剂时，水灰比可 Ｋ：孑Ｌ道每延米局部偏差时摩擦的影响系数； 减少至０．３５；施工时水灰比在掺人减水剂后为０．３７；二是施工时 ：预应力筋与孔道壁的摩擦系数； Ｌ：预应力钢筋的长度（ｍｍ）； Ｅ。：预应力钢筋弹性横量（Ｎ／ｍｍ ）； Ａ。：预应力筋截面积（ｍｍ２）； 水泥浆的泌水率控制在最大不超过３％，２４ｈ泌水率宜控制在２％； 同时控制膨胀率；三是在施工时水泥浆稠度控制在１４—１８ｓ范围 内，并尽量控制在１４—１６ｓ范围内；四是由于水泥浆在搅拌过程中， ＡＬ（ｍｍ）：预应力筋张拉实际伸长值：ＡＬ＝ＡＬ ＋△Ｌ２； 水泥容易凝结结块，必须将结块用筛网过滤清除。 控制好压浆工艺。压浆应均匀连续地进行，不得中断，并应将 所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭，使孔道内排气通畅； 压浆压力应适宜，在施ｌＴ时压浆的压力控制为０．５ＭＰａ；每个子Ｌ道 压浆至最大压力后，保持一定的稳压时间，稳压时间大于２分钟； ＡＬ ：从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值（ｍｍ）； ＡＬ ：初应力以下的推算伸长值，可采用相邻级的伸长值。 ３）张拉施工要点。ａ、施加预应力前，应对混凝土构件进行检 验，外观和尺寸应符合质量标准要求；张拉时混凝土强度应符合 设计张拉强度要求。ｂ、千斤顶顶安装前应将钢绞线抖动理顺，避 免张拉端附近钢绞线叠压造成相互摩擦影响各钢绞线均匀受力。 ｃ、工具锚安装前应在其夹片表面满涂半固体润滑剂，安装工具锚 夹片时，不宜敲得过紧，使在“初应力”时，能起到调整部分钢绞线 应力不均问题，然后再敲紧夹片，并在钢绞线端部同一截面划线。 ｄ、张拉机具安装顺序为：安装ｌＴ作锚及工作锚夹片一安装限位 板一安装千斤顶一安装工具锚及工具锚夹片。钢束张拉步骤：Ｏ一 初张力（１５％ｆｆＣＯ￣）一量距一张拉至３０％￣ｃｏｎ－＋量距一张拉至 １００％￣ｃｏｎ－＊持荷２ｍｉｎ量距锚固。ｅ、必要时，应对锚圈口及孔道摩 阻损失进行测定，张拉时予以调整。ｆ、张拉时，应使千斤顶的张拉 力作用线与预应力钢材的轴线重合一致。ｇ、预应力钢材的锚固，应 压浆饱满的标志是，浆液到达孔道的另一端并冒与规定稠度相同 的浓浆；施工过程中采用“二次压浆”工艺，即在第一次压浆后３０ 分钟时，进行第二次压浆，并维持不小于２分钟的稳压期。 压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压人， 由最高点的排气孔排气和泌水。 压浆顺序宜先压注下层孔道，较集中和邻近的孔道，宜尽量 先连续压浆完成，不能连续压浆时，后压浆的孔道应在压浆前用 压力水冲洗通畅。 压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时 处理和纠正。 在施工过程中当发现压浆不密实时，就要进行补浆（波纹管 化学浆的 在张拉控制应力处于稳定状态下进行。ｈ、预应力钢材张拉时，应 本身不合格除外）。补浆的材料一般为水泥浆和化学浆，补浆工艺类似水泥浆压浆工艺，但要选择树脂浆种类和技术参数 认真、如实填写施工记录。 ５压浆控制 （流动性、凝固时间等）和可靠的压浆机械和严格工艺。 预应力孔道压浆是预应力施工非常关键的施Ｔ工序，主要作 孑Ｌ道压浆应填写施工记录。结束语 用有：排除孔道内的水份和气体，使水泥浆充实孔道空间位置；通 过压浆方法将孔道内压满水泥浆，凝固后可保护预应力筋不锈 目前，高墩、大跨度预应力混凝土连续梁桥一般采用挂蓝悬 蚀；后张预应力构件中的预留孔道，穿人预应力筋张拉锚固后，仍 臂法施工，为了确保桥梁施工过程中的安全，使成桥后的结构线 有１／２—１／３的空隙，压浆后，这些空间被水泥浆严密充实，水泥浆 形及应力符合设计要求以及连续梁桥结构在营运阶段的安全，对 凝固后和构件形成一个密实的整体，有利于整体共同受力；孔道 桥梁的施工控制技术研究是很有必要的。认真总结施工中存在的 压浆后，浆体对预应力筋将产生巨大的握裹力（浆体强度一般应 问题，不断完善预应力混凝土连续梁桥的施工质量控制措施，具 强于构件本身且不低于３０Ｍｐａ），减轻了锚具的负担，即便是锚具 有一定的工程实用价值。 超过疲劳极限而失去锚固作用，有水泥浆产生的握裹力作为第二 道保护，无需担心预应力筋脱锚而造成不堪设想的恶果。由此可 参考文献 见，孔道压浆的根本目的是排除孔道内的水和空气，防止预应力 【１】向中雷．桥梁施工控制技术ｆＭ】．北京：人民交通出版社，２００１． 筋被腐蚀，保证预应力构件的耐久性，同时使预应力钢筋通过灰 ［２】孟祥娟．现浇钢筋混凝土箱梁桥施ｌ工的有关技术Ｕ］．山西建筑， 浆与周围混凝土结成一个整体，将预应力钢筋上的力均匀地传人 ２００７，３３（９）：３０６—３Ｏ７． 到结构物中，从而既能减轻锚具的受力，又能提高构件的承载能 【３】艾晓东．预应力混凝土连续梁悬臂法施工应力监测Ｕ１．铁道标准 力、抗裂性能和耐久性。 设计，９９９（１）：２８—２９．
