江永安

一、工程概況

河南省河口村水庫金灘大橋，全橋由12孔30m先簡支后連續(xù)預應力箱梁組成，橋面連續(xù)，橋面標高181.295m。橋長367.00m，橋面寬度為凈8+2×0.5m，橋面總寬9m。橋梁縱坡采用平坡，橋面橫坡為2%。由南向北橋孔布置為6×30m+6×30m。下部結構采用Ф1.6m雙柱式墩Ф1.8m鉆孔灌注樁基礎。橋面由12片中梁（梁頂寬 2.4m，底寬 1.0m，高 1.726m）和24片邊梁（梁頂寬2.8m，底寬1.0m，高1.726m）組成。

二、預應力設計

1.預應力筋設計布置。在每片箱梁腹板和底板從上到下左右對稱布置N1、N2、N3、N4 共 8 束正彎矩鋼束，正彎矩鋼束規(guī)格有15-4、15-5及15-6三種；在箱梁頂板橋梁墩頂連續(xù)段處（全橋共30處）布置4束T1負彎矩鋼束和3束T2負彎矩鋼束，負彎矩鋼束規(guī)格分別為15-5和15-4兩種。

2.鋼絞線采用美國標準ASTMA416-98a標準生產的270級低松弛鋼絞線（Φ15.2），標準強度1860MPa。

3.預制梁內正彎矩鋼束采用兩端對稱張拉，張拉順序為 N1、N2、N3、N4；墩頂連續(xù)段處的負彎矩鋼束也采用兩端張拉，張拉順序為T2、T1鋼束對稱單根張拉。錨下張拉控制應力均為1350MPa。

4.張拉管道采用預埋金屬波紋管，孔道壓漿采用C50水泥漿。

5.正彎矩張拉采用OVM15型錨具，負彎矩張拉采用BM15型錨具。

三、鋼絞線及張拉設備

1.預應力鋼絞線進場驗收時應對質量證明書、包裝、標志和規(guī)格等進行檢查，同時從每批鋼絞線中任取三盤，從每盤的鋼絞線端部正常部位截取一根試樣送具備資質條件的試驗室進行表面質量、直徑偏差和力學性能試驗。經檢驗合格后方可使用。合格的檢驗報告中的數據就作為理論伸長值計算的依據。

2.鋼絞線的切斷采用砂輪割片，保證切口平整，線頭不散。根據使用部位、依據設計圖紙對鋼絞線進行編束，每隔1.5～2m用綁線綁扎一道，對鋼束兩端統(tǒng)一編號放好。

3.2000kN液壓千斤頂和OVM15型錨具用于正彎矩張拉，BM15型錨具與帶錐形頭的270kN千斤頂用于負彎矩張拉。施工前將千斤頂和壓力表經具備相應資格條件的檢校部門進行配套力值校驗，檢校合格后由檢校部門出具檢驗報告。檢驗報告應有反映千斤頂張拉力F與壓力表讀數P對應關系的回歸方程（P=aF+b）。據此計算相應張拉力所對應的壓力表讀數以供張拉時使用。

四、預留管道

1.金屬波紋管進場時應按出廠合格證和質量保證書核對其類別、型號、規(guī)格及數量，同時對其外觀、尺寸、集中荷載下的徑向剛度、荷載作用后的抗?jié)B漏及抗彎曲滲漏等進行檢驗。要求外觀清潔，內外表面無油污，無引起銹蝕的附著物，無空洞和不規(guī)則的折皺，咬口無開裂、無脫扣；經規(guī)定的集中荷載作用后，或在彎曲情況下，不得滲出水泥漿，但允許滲水。

2.預應力管道的位置必須嚴格按設計坐標定位并用定位鋼筋固定，每片定位鋼筋網由四根15cm長的鋼筋焊接而成，定位鋼筋網須與梁內鋼筋焊接固定，沿預應力管道長度方向每距80cm布置一片，在曲線段加密至每50cm布置一片以確保管道圓順。嚴防錯位和管道下垂，如果管道與鋼筋發(fā)生碰撞，應保證管道位置不變而只是適當挪動鋼筋位置。澆筑前應檢查波紋管是否密封，防止?jié)仓炷習r阻塞管道。

3.箱梁頂板負彎矩鋼束的金屬波紋扁管，應在預制箱梁時預埋，并采取有效措施防止?jié)仓髁簳r扁波紋管發(fā)生變形而影響后期的頂板束張拉，頂板負彎矩鋼束的定位鋼筋每間隔800cm設置一組。在箱梁安裝好后，澆筑連續(xù)接頭段前將對應的扁管密封相連。

4.錨墊板安裝同波紋管垂直且位置準確。波紋管接頭采用大一號的同型波紋管，管長200cm，接頭和破損處用膠帶纏封牢靠防止漏漿。

5.波紋管安裝后應逐根檢查是否有損傷和穿孔現象，如有則用膠帶裹緊密封。波紋管下部禁止有豎向正對波紋管的鋼筋頭，以免刺穿波紋管。

五、穿束

箱梁混凝土經同等條件養(yǎng)護的同標號抽查試塊試壓檢測，混凝土強度達到設計強度的90%時就可進行鋼絞線穿束，穿束前清理好波紋管中的雜物和污物。用塑料布包住線頭便于穿束。穿束時兩側工人用力要均勻一致，保證鋼絞線順直。

六、預應力張拉

1.張拉設備安裝。鋼絞線穿好后，安裝錨環(huán)，位置應居中。安裝夾片，輕輕打緊，端部應齊平。

2.張拉。正彎矩鋼束張拉時按設計要求采用雙向對稱張拉。箱梁吊裝、中隔梁、墩頂連續(xù)接頭段澆筑完成后，混凝土達到設計強度90%，且混凝土齡期不少于7d,張拉頂板負彎矩預應力鋼束。負彎矩鋼束張拉時按設計要求采用單根、雙向對稱張拉，張拉控制應力FK均為1350MPa。

預應力筋采用雙控兩端張拉，以應力控制為主，伸長量為校核，實際伸長值與理論伸長值的差值，應控制在±6%以內，如超出須停止張拉，查找原因。

（1）預應力鋼束張拉程序如下：

0→10%δk→20%δk→100%δk(持荷2min錨固)

正彎矩鋼束張拉順序：N1→N2→N3→N4，采用兩端對稱張拉。

負彎矩鋼束張拉順序：T2→T1，鋼束對稱單根張拉，從中梁開始，邊梁結束。

（2）將千斤頂、限位板和工具錨環(huán)依次套在鋼絞線上，預應力筋在千斤頂的穿心孔內應順直，不能有交叉錯位現象。

（3）張拉時張拉速度均勻進行，過程如下：先張拉到初應力10%δk，測千斤頂活塞伸長量L1，張拉到初應力20%δk，測千斤頂活塞伸長量L2，然后張拉到100%δk，測千斤頂活塞伸長量L3，持荷2min后回油錨固再測千斤頂活塞伸長量L4。張拉結束后計算L3-L4，如果計算值大于8mm則在張拉過程中有滑絲現象，應采取措施進行處理；如小于8mm則可計算實際伸長值。

（4）預應力張拉實際伸長值和理論伸長值計算：

預應力筋實際伸長值：

預應力筋的理論伸長值△L1計算如下：

計算公式：△L1=PpL/ApEp

式中：

Pp——預應力筋的平均張拉力（N）；

P——預應力筋張拉端的張拉力（N）；

L——預應力筋的長度（mm)；

Ap——預應力筋的截面面積（mm2）；

Ep——預應力筋的彈性模量（N／mm2）；

x——從張拉端至計算截面的孔道長度（m）；

θ——從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角之和（rad）；

k——孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數，本工程張拉孔道為預埋金屬波紋管，k取值0.0015；

μ——預應力筋與孔道壁的摩擦系數，本工程為預埋金屬波紋管與鋼絞線摩擦系數取0.2～0.25之間。

注：當預應力筋為直線時Pp=P。

校核實際伸長值△Ls與理論伸長值△L1的差值（△Ls-△L1）和理論伸長值△Ll之比，若（△Ls-△Ll）/△Ll小于 6%，則說明張拉結果符合規(guī)范要求，否則需采取措施處理，合格后方可錨固。

3.張拉時安全質量保證措施。

（1）預應力鋼絞線張拉時，現場要有明顯的標志，嚴禁閑雜人員進入，張拉過程中，千斤頂后不得站人，防止錨具夾片彈出傷人。

（2）預應力鋼絞線張拉過程中要嚴格按程序施工，均勻施加張拉力。油泵操作人員給油和回油要慢，不得突然回油和給油。

（3）張拉時由一人統(tǒng)一指揮，兩端同步張拉，同步量測；張拉工作應緩慢、均勻；派專人量測伸長量，并做好原始記錄。

（4）張拉用設備根據要求定期保養(yǎng)和檢測。

七、箱梁孔道壓漿和封錨

1.鋼絞線張拉完畢后應盡快進行孔道壓漿。

2.壓漿前認真對排氣孔、注漿孔、壓漿機等全面檢查并對壓漿設備進行安裝檢查，運轉正常并能達到所需壓力，才能正式灌漿。壓漿前還應對孔道進行清潔處理，并對孔道可能發(fā)生的油污用清水試壓以對管道清洗和濕潤。

3.壓漿機采用活塞式壓漿泵，壓漿泵要同水泥攪拌機相連接并不斷攪拌，防止水泥漿沉淀不均勻或凝固。壓漿泵最大壓力宜為0.5～0.7MPa，當采用一次壓漿或孔道較長時最大壓力宜為1.0MPa;壓漿應連續(xù)作業(yè)，保證壓漿緩慢、均勻進行。

4.水泥漿自拌制至壓入孔道的延續(xù)時間一般在30～45min內。

5.壓漿采用單端壓漿，每一個孔道應達到另一端飽滿出漿，并應達到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道中充滿灰漿，將出漿口塞住，應保持不小于0.5MPa的壓力持續(xù)2～5min，壓力表下降時，要按要求進行補漿增壓。

6.水泥漿按照圖紙要求采用C50水泥漿，水泥采用52.5普通硅酸鹽水泥。水灰比宜為0.4～0.45，水泥漿的泌水率最大不超過3%，水泥漿稠度宜控制在14～18之間，天氣溫度高時取上限，反之取下限。

7.待水泥漿強度達到2.5MPa后方可對鋼絞線工作長度進行切割，采用手提式砂輪機切割，禁止用氧焊燒斷。對需要封錨的錨具，壓漿后應將其周圍沖洗干凈，并對梁端混凝土鑿毛，然后設置鋼筋網澆筑封錨混凝土。

8.灌漿后，應填寫灌漿記錄，檢查管道密實情況，如有不實，及時處理糾正。壓漿中，每一工作班做不少于三組的7.07cm×7.07cm×7.07cm水泥漿試塊，標準養(yǎng)護28d，檢查其抗壓強度，作為評定水泥漿質量的依據。

9.每孔道應一次灌成，中途不應停頓，否則需將已壓灌部分水泥漿沖洗干凈，再重新灌注。

八、結束語

預應力混凝土梁板結構廣泛應用于公路、鐵路橋梁和工業(yè)民用建筑中，尤其是后張法預應力箱梁橋梁所占橋梁的比重越來越大，掌握預應力張拉技術是施工的關鍵，直接影響橋梁工程的成敗。參與施工的技術人員應熟悉掌握后張法預應力施工技術要領，以保證工程質量■