楊學(xué)鵬

（中鐵七局集團鄭州工程有限公司，河南 焦作 454150）

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁單端張拉施工工藝及質(zhì)量控制措施

楊學(xué)鵬

（中鐵七局集團鄭州工程有限公司，河南 焦作 454150）

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁多采用兩端同步的方式進行張拉，但由于結(jié)構(gòu)設(shè)計或施工條件限制，縱向預(yù)應(yīng)力也需采用單端張拉。單端張拉與兩端同步張拉預(yù)應(yīng)力損失不同，且固定端需采用P錨方式，與兩端張拉有一定區(qū)別。本文結(jié)合鄭焦城際鐵路跨南水北調(diào)大橋現(xiàn)澆簡支梁的施工情況，簡單介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土梁單端張拉施工的措施及注意事項。

單端張拉；摩阻試驗；P錨固定

1 工程概況

鄭焦城際鐵路為新建鄭州至焦作的城際鐵路，設(shè)計時速250km，正線采用雙線，線間距4.6米?？缒纤闭{(diào)大橋位于焦作市區(qū)東恩村附近，線路于DK73+520處跨越南水北調(diào)倒虹吸，線路與倒虹吸軸線夾角約29度。孔跨形式為4-32m+48m+72m＋72m+48m+1-32m。其中所有墩身、橋臺及采用掛籃形式的（48m＋72m＋72m+48m）連續(xù)梁已施工完成。原設(shè)計簡支梁為梁場預(yù)制架設(shè)，由于新月改建線南水北調(diào)大橋已開通運營，第4、9孔梁若采用架橋機預(yù)制梁則侵入鐵路安全界限，因此報請設(shè)計院第4、9孔梁由預(yù)制架設(shè)改為現(xiàn)澆法施工。

現(xiàn)澆簡支箱梁為等截面等高度單箱單室箱梁，箱梁底板箱寬5.3m，橋面板寬12.2m，箱梁中心梁高為2.686m，腹板厚為45cm至100cm，底板厚由跨中的28cm至端部的60cm，頂板厚為33.6cm至58.6cm。箱梁總長為32.6m，設(shè)計為C50混凝土，方量為286方，采用單向（縱向）預(yù)應(yīng)力體系，參照梁場預(yù)制梁圖紙。由于連續(xù)梁已施工完成，第4、9孔梁若采用雙端張拉則無工作空間，高位預(yù)制安全風(fēng)險過大，側(cè)位預(yù)制頂進緊鄰既有線，經(jīng)設(shè)計院變更預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)改為單端張拉方式，并按照設(shè)計聯(lián)系單施工。

2 預(yù)應(yīng)力項目概況及工藝流程

梁體采用在原位搭設(shè)碗扣式滿堂支架一次澆筑成型，其具體方案在此不作贅述。預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)固定端布置在靠近連續(xù)梁側(cè)，由于空間限制，在制作鋼絞線時，下料長度要精確計算，以免鋼絞線過長安裝困難。待鋼絞線全部穿束完成后，安裝錨固端，布置箱梁內(nèi)模板，綁扎頂面鋼筋澆筑混凝土。待混凝土強度達到設(shè)計值后分別進行預(yù)張拉、初張拉、終張拉。最后進行壓漿、封錨。由于第4孔梁需要做管道摩阻試驗，因此必須待混凝土達到設(shè)計強度的100%且彈性模量達到要求后方可進行張拉。

3 P錨錨固

預(yù)應(yīng)力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2005預(yù)應(yīng)力鋼絞線，抗拉強度標準值fptk=1 860MPa，彈性模量Ep=195GPa。預(yù)應(yīng)力孔道采用內(nèi)徑為90mm的鍍鋅金屬波紋管成孔。張拉端與兩端張拉相同，在此不再敘述。固定端自鋼絞線后依次是約束環(huán)、螺旋筋、固定錨板、擠壓套頭。錨固端外露鋼絞線不宜過長，以免造成不必要的預(yù)應(yīng)力損失過大。擠壓套頭采用YCW-20t千斤頂，鋼絞線端頭需打磨圓滑后方可進行擠壓作業(yè)，擠壓套頭后鋼絞線外露長度不得小于20mm，保證鋼絞線錨固牢固。在P錨安裝時，擠壓套頭必須緊貼固定錨板，螺旋筋靠緊固定錨板，出漿孔采用內(nèi)徑不小于20mm的帶鋼絲塑料管，深入約束環(huán)內(nèi)至少10cm，約束環(huán)與與鋼絞線間空隙采用吸水黑心棉塞緊，以防澆筑混凝土?xí)r進漿堵塞孔道。依據(jù)設(shè)計聯(lián)系單在N5、N7、N2b束預(yù)應(yīng)力筋錨固端安裝測力傳感器，用來做管道摩阻試驗及張拉時測量固定端力值。

4 孔道摩阻試驗

在澆筑完混凝土，待強度及彈性模量達到設(shè)計值后，對孔道進行管道摩阻試驗。由于在張拉時，預(yù)應(yīng)力筋與周圍孔道接觸、摩擦引起摩擦損失，此項損失被稱為管道偏差影響摩擦損失，即偏差系數(shù)k，主要與預(yù)應(yīng)力筋的長度、孔道的施工質(zhì)量及孔道的材料有關(guān)。另外預(yù)應(yīng)力筋在彎道部分還因管道彎曲、張拉時預(yù)應(yīng)力筋對孔道內(nèi)壁的徑向垂直擠壓力所引起的摩擦損失，此項損失被稱為彎道影響的摩擦損失，即摩擦系數(shù)μ，其值較大，并隨預(yù)應(yīng)力筋彎曲角度之和的增加而增加。雖然設(shè)計圖紙已給出偏差系數(shù)k和摩擦系數(shù)μ的參考值，為了設(shè)計力值理想的施加給梁體預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，在梁體進行張拉之前，應(yīng)進行管道摩阻試驗，確定現(xiàn)場實際的孔道偏差系數(shù)k和摩擦系數(shù)μ。設(shè)張拉端傳感器測力值為Fz，錨固端傳感器測力值為Fb，此管道長度為l, θ為管道全長的總曲線包角，F(xiàn)b=Fze-(μθ+kl)。

最大加載力值Fzmax為試驗張拉力值的80%，分十級加載至Fzmax，并測出每級荷載下對應(yīng)的Fb，通過計算得出孔道偏差系數(shù)k和摩擦系數(shù)μ的平均值作為試驗結(jié)果。錨口及喇叭口摩阻試驗需委外進行，在標準試件上得出錨口及喇叭口的摩阻，與設(shè)計錨口預(yù)應(yīng)力損失比較，誤差在工程允許6%之內(nèi)，則在正式張拉時按照設(shè)計參數(shù)進行張拉力與預(yù)應(yīng)力筋伸長量進行校核。若不在誤差允許范圍內(nèi)，需上報設(shè)計院回復(fù)后方可進行下一步施工。

5 單端張拉預(yù)應(yīng)力施工注意事項

5.1 預(yù)應(yīng)力孔道在安裝時，嚴格按照圖紙所給坐標進行，誤差不超過規(guī)范要求。管道定位網(wǎng)片直線段不超過80cm，曲線段不超過40cm。因為若孔道定位較少，管道在澆筑混凝土?xí)r錯動造成孔道摩擦增大，預(yù)應(yīng)力筋伸長量較小，影響梁體性能。

5.2 在預(yù)應(yīng)力筋固定端預(yù)埋測力傳感器之前，檢查測力傳感器的性能是否良好，并保護好測力接頭，防止固定端測不出數(shù)據(jù)，無法了解張拉效果。

5.3 預(yù)應(yīng)力固定端約束環(huán)處需密封良好，防止?jié)仓炷習(xí)r進漿，造成預(yù)應(yīng)力孔道堵塞，預(yù)應(yīng)力筋伸長量過小，且無法壓漿，影響梁體性能。

6 結(jié)束語

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁單端張拉雖然不宜采用，但在空間條件受限制的情況仍然適用，并且其與兩端張拉有些不同，只要重視單端張拉的注意事項，并且按照規(guī)范一步步去施工，也可以很好地完成預(yù)應(yīng)力的施工，保證工程質(zhì)量。

TU378

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1003-5168(2014)03-0029-01