薛昊玥

（山西交科公路工程咨詢監(jiān)理有限公司，山西 晉中 030006）

1 工程概況

某道路橋梁二標段起止樁號為K8+660—K18+350，線路全長約為9.7km，設(shè)計時速為80km/h，雙向四車道，全線共有6座大橋，橋面寬度12.5m，凈寬11.5m，橋梁均采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁，T梁設(shè)計跨度為40m，在K12+500正線右側(cè)設(shè)制梁場1處，集中預(yù)制全線400片T梁。

2 預(yù)應(yīng)力張拉施工

2.1 橋梁預(yù)應(yīng)力張拉計算

2.1.1 理論伸長值計算公式

理論伸長值精確計算公式：

理論伸長值簡化計算公式：

式（1）～（2）中：P為預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉端的張拉力（N）；L為自張拉端至計算截面的孔道長度（m）；θ為自張拉端至計算截面曲線孔道部位切線的夾角之和（rad）；K為每米孔道局部偏差影響摩擦的系數(shù)，通過現(xiàn)場試驗獲得；μ為預(yù)應(yīng)力筋和孔道壁的摩擦系數(shù)，通過現(xiàn)場試驗獲得；Eg為預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量（MPa）；Ay為預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積（mm2）。

2.1.2 伸長量計算結(jié)果

預(yù)應(yīng)力張拉伸長量按上文所示公式進行計算。表1所示為40m的T梁張拉伸長量計算結(jié)果。

表1 40mT梁張拉伸長量計算結(jié)果

2.2 張拉施工

2.2.1 初張拉

待40m預(yù)制混凝土T梁的混凝土強度滿足30MPa標準后，開始進行初張拉施工。此過程中應(yīng)先利用單頂將各預(yù)應(yīng)力筋調(diào)校到張拉設(shè)計噸位的5%，再安設(shè)好千斤頂，并從兩端同時開展張拉操作，將預(yù)應(yīng)力筋初應(yīng)力拉到10%δk，以避免多根鋼絞線同時張拉時發(fā)生受力不均的現(xiàn)象。

2.2.2 終張拉

（1）40m預(yù)制混凝土T梁梁體的混凝土強度及彈性模量均達到設(shè)計標準的100%且齡期大于14d之后，進行終張拉作業(yè)。終張拉的過程中，為保障T梁不會出現(xiàn)過大的側(cè)彎，張拉程序按照N3→N6→N1→N1→N4→N5→N7→N2→N2順序進行，預(yù)應(yīng)力孔道布置及編號見下圖1所示。

（2）本次40m預(yù)制T梁的中橫梁及短束預(yù)應(yīng)力采取曲線布置，因此張拉施工最終確定采取多級加載一次張拉到位方式進行施工，具體是按0→10%δk→20%δk→100%δk→持荷5min→錨固的方式進行施工。

張拉的全過程中，應(yīng)實時記錄清楚張拉噸位及伸長量的實際值，并和理論值及設(shè)計值做對比分析，確保實際值和理論值之間的偏差在合理范圍內(nèi)。如果實際值和理論值間的偏差超過±6%，則需放松鋼絞線，并重新實施張拉操作。同時，張拉施工時根據(jù)油表讀數(shù)及伸長值實現(xiàn)對張拉過程的雙控，保證梁體兩端的鋼絞線的回縮量均能控制到6mm內(nèi)。待油壓表顯示達到設(shè)計張拉噸位后，先關(guān)閉主油泵的油路，持荷5min，并觀察及校核油壓變化情況。若油壓出現(xiàn)下降，則需及時補油，使油壓恢復(fù)到設(shè)計噸位值。此外，待T梁梁體受力均勻穩(wěn)定后，對千斤頂進行回油，并鎖定夾片，結(jié)束張拉施工。

2.2.3 注意事項與異常處理

（1）應(yīng)根據(jù)工作長度及點焊長度需要進行鋼絞線下料，確保下料長度滿足施工要求，同時，澆筑混凝土之前，對鋼絞線長度進行嚴格檢驗，不達標的不能進行澆筑。

（2）檢查錨墊板位置是否正確，如果發(fā)生位移且導(dǎo)致墊板平面與孔道的中軸線不垂直的情況下，需利用楔形墊板進行調(diào)整。同時，張拉施工期間，應(yīng)確保預(yù)應(yīng)力孔道、錨墊板、錨具、千斤頂和工作錨五者同心，不能偏移，否則會引起斷絲。

（3）錨具安裝的過程中，應(yīng)提前清理掉錨墊板內(nèi)多余的波紋管及漏的砂漿、鋼絞線及夾片上的污物，并逐個將夾片打緊，確保夾片能均勻受力。雨天時，應(yīng)先安好錨具，張拉時再安上夾片，避免夾片受雨淋生銹。

（4）預(yù)應(yīng)力張拉施工期間要做好全程質(zhì)量監(jiān)測，以防出現(xiàn)以下異常情況：

①嚴格控制應(yīng)力增長速度及鋼絞線伸長速度，速度過快易引起斷絲或滑絲，反之，速度太慢易引起孔道堵塞；

②油壓表的指針忽然下降且伴有異響，易發(fā)生斷絲及滑絲；

③某一鋼束出現(xiàn)打轉(zhuǎn)、散絲、不隨著走或者有鋼絲冒出來，可能是發(fā)生了斷絲及滑絲；

④千斤頂尾部發(fā)生偏移，多是千斤頂、限位板存在偏心或沒有對正；

⑤錨具下的混凝土開裂、錨墊板發(fā)生開裂或錨墊板往內(nèi)側(cè)偏移，多是由于錨具下面的混凝土強度不達標或混凝土密實度不達標引起的。

如果發(fā)現(xiàn)存在上述異常情況的時候，必須馬上停止張拉作業(yè)，查清楚其形成原因，并采取針對性措施加以處理。

（5）滑絲處理。張拉過程中如果發(fā)生滑絲現(xiàn)象，應(yīng)及時更換夾片，并用小型千斤頂對該鋼絲進行重新張拉及錨固。

（6）斷絲處理。不管是張拉中還是張拉后，每一束鋼絞線的斷絲或者滑絲不能大于1根，且每個斷面的斷絲及滑絲數(shù)量總和不能大于該斷面鋼束總數(shù)的0.5%。若斷絲數(shù)量超出限定值，必須及時更換，如果現(xiàn)場條件不允許更換，可根據(jù)實際情況選擇合適的補救措施，例如，可以在滿足設(shè)計上各階段極限狀態(tài)要求的基礎(chǔ)上，通過增強其他鋼束的應(yīng)力值保障張拉的順利完成。

2.3 壓漿、封錨工程

2.3.1 管道壓漿

張拉施工作業(yè)結(jié)束后，在48h內(nèi)進行預(yù)應(yīng)力管道真空壓漿施工，壓漿前把預(yù)應(yīng)力管道中的殘留物及積水清理掉，且真空壓漿施工應(yīng)采用連續(xù)式壓漿泵一次性連續(xù)做完同一管道的壓漿。正式壓漿施工時，先按設(shè)計要求選用52.5級低堿硅酸鹽水泥作為主料，并摻入適量的粉煤灰、外加劑等均勻拌制水泥漿（具體性能指標見表3），再用2.5mm×2.5mm的濾網(wǎng)將拌好的水泥漿液過濾后，方可壓入管道中。水泥漿自拌制至壓入預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)中間間隔的時間不可超過40min，且壓漿過程中要在出漿口安裝三通管，待出漿與進漿達到同樣濃度后，封閉管道保壓。同時，壓漿施工期間需嚴控預(yù)應(yīng)力管道中的壓力，壓漿前預(yù)應(yīng)力管道中的真空度應(yīng)滿足-0.09～-0.10MPa的要求，預(yù)應(yīng)力管道壓滿漿后壓力應(yīng)達到0.50～0.60MPa，且要持壓2min，有利于提高預(yù)應(yīng)力管道中水泥漿液的飽滿度及密實度；最大壓漿施工壓力不可超過0.60MPa。

表2 水泥漿性能指標

2.3.2 封錨

此次封錨施工選擇強度C55補償收縮混凝土，并將錨墊板上及錨環(huán)外的雜物提前清理干凈，也對錨圈和錨墊板之間的交接縫做了必要的防水處理，檢查管道沒有漏漿現(xiàn)象后，開始封錨混凝土施工。在錨穴中安設(shè)鋼筋網(wǎng)，并用螺釘把鋼筋網(wǎng)和錨墊板擰緊擰牢。對封錨部位的混凝土進行鑿毛處理，并將混凝土填充施工分為兩步進行，先選用比較干硬的混凝土實施填充，填到離錨穴頂部5cm的時候，搗固密實，接著使用硬度合適的混凝土將錨穴填滿并抹平，待填充的混凝土干燥之后，在其周圍涂上一層厚度1.5mm聚氨酯防水涂料，涂刷寬度應(yīng)達到接縫兩邊各80mm或刷到梁體邊緣。

封錨混凝土澆筑完成后，應(yīng)給梁體蓋上塑料薄膜并灑水進行自然養(yǎng)護，灑水次數(shù)以梁體混凝土表面充分濕潤為標準確定。在環(huán)境相對濕度小于60%的情況下，養(yǎng)護時間至少要達到28d；在環(huán)境相對濕度大于60%的情況下，養(yǎng)護時間至少要達到14d。

3 現(xiàn)場張拉試驗

3.1 T梁張拉試驗結(jié)果

預(yù)應(yīng)力張拉施工完成后，現(xiàn)場對右幅1-1#T梁及左幅10-3#T梁做了張拉試驗，具體試驗結(jié)果見表3、表4。

表3 右幅1-1#T梁張拉試驗結(jié)果

表4 左幅10-3#T梁張拉試驗結(jié)果

由表4可以看出，右幅1-1#T梁錨下預(yù)應(yīng)力存在與設(shè)計要求不相符的情況，而由表5試驗結(jié)果可以看出，左幅10-3#T梁的錨下預(yù)應(yīng)力均達到了設(shè)計要求的標準。

3.2 預(yù)應(yīng)力損失原因、改進措施及檢測結(jié)果分析

通過在現(xiàn)場做細致檢測得知，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力出現(xiàn)損失的主要原因是安裝波紋管的時候是以人工量尺的方式進行的測量定位，誤差較大，導(dǎo)致波紋管出現(xiàn)彎曲，張拉時摩擦阻力比較大，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力出現(xiàn)損失。

改進措施：使用全站儀重新確定預(yù)應(yīng)力管道坐標，并精準放樣。同時，制作定位卡及胎架輔助波紋管進行安裝，確保管道順直，減小摩擦阻力，解決預(yù)應(yīng)力損失問題。

經(jīng)過改進后，又在現(xiàn)場對預(yù)制T梁及負彎矩做了6次錨下預(yù)應(yīng)力檢測，具體結(jié)果見表5。

從表5中可以得出，通過在現(xiàn)場進行合理改進之后，有效解決了預(yù)應(yīng)力的損失問題，使40mT梁預(yù)應(yīng)力張拉施工順利優(yōu)質(zhì)完工。

表5 經(jīng)過改進后T梁的錨下預(yù)應(yīng)力檢測結(jié)果

4 結(jié)語

綜上所述，預(yù)應(yīng)力張拉施工是現(xiàn)場預(yù)制混凝土T梁工程中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，且工藝流程比較復(fù)雜，因此，預(yù)制T梁施工過程中，必須從準備工作階段開始加強質(zhì)量控制，準確計算伸長量及鋼束用量等，優(yōu)化設(shè)計方案，同時制定完善的質(zhì)量及安全管理體系，為T梁張拉高效優(yōu)質(zhì)施工提供保障。張拉過程中，應(yīng)實時觀測并詳細記錄張拉數(shù)據(jù)，發(fā)生異常情況時，及時查清其成因并進行調(diào)整改進，使T梁工程施工實現(xiàn)預(yù)期的質(zhì)量及效益目標。