淺談預應力張拉及管道壓漿

單 佳   代光建

（陜西華山路橋工程有限公司）

    一、工程概況

    陜西華山路橋工程有限公司西咸新區空港新城第一大道上跨橋，本橋上跨現狀機場高速公路，橋梁全長89.082m，橋梁全寬56.2m,架設36片40m預制箱梁。

    二、預應力張拉

    預應力施工工藝流程：制孔→孔道清理→鋼絞線穿束→鋼絞線預張拉→鋼絞線初張拉→鋼絞線終張拉→鋼絞線切割→壓漿→封錨。

    1、施工準備

    1.1鋼絞線的下料、編束及穿束

    1.1.1鋼絞線的下料的質量要求

    ①下料后的鋼絞線不得有死彎、沾染油污、污泥或片銹、老銹。

    ②同編號的鋼絞線應放置在一起，下墊上蓋，嚴禁亂堆，亂放。

    ③預應力綱絞線下料長度允許偏差應滿足下表規定

    1.1.2下料方法

    應按設計孔道長度加張拉設備長度，并預留工作錨外不少于100mm的總長度下料，下料應采應砂輪機平放切割，嚴禁電弧焊 。切斷后平放在地面支墊物上，并用塑料膠帶纏裹鋼絞線頭，防止鋼絞線散頭。鋼絞線切割完后須按各束理順，并間隔1.5m用鐵絲捆扎編束，同一束鋼絞線應順暢扭結，同束鋼絞線應盡量做到是同一盤內的鋼絞線。鋼絞線下料應在特制的放盤架進行，防止鋼絞線彈出傷人和扭絞。散盤后的鋼絞線應細致檢查外觀，表面不應有裂紋、小刺、機械損傷、氧化鐵皮、油污。

    1.1.3鋼絞線下料

    鋼絞線下料采用拉直下料方法，在保證其順直狀態下長度，做出切割標記。切割前應在切割口兩側各5cm處先用鐵絲綁扎。嚴禁使用氣割切鋼絞線進行下料。

    1.1.4鋼絞線的編束

    ①鋼絞線編束的質量對其應力均勻與否影響較大。為使各根鋼絞線松緊一致，鋼絞線必須在平直狀態下編束。

    ②編束宜在平直的場地進行，并用帶孔眼的梳板進行梳理綁扎，以保證各根鋼絞線順直。綁扎間距宜在2～3m之間，不宜過大。在孔道端口內側約1～1.5m處綁扎一道，以方便錨具安裝。

    ③編束所用的梳板可用8mm厚的鋼板制作，孔徑φ18mm，孔間距28mm,孔眼布置與相應錨具孔的布置相同。

    ④鋼絞線不能被電焊火花燒傷及重物壓傷，以防止張拉斷絲。

    1.1.5鋼絞線穿束

    ①穿束前，應在編好束的鋼絞線前進端距端部3～5cm部位用綁線綁扎一道，必要時用膠布纏裹鋼絞線束的頭部，以減少穿束阻力。

    ②錨墊板上及喇叭口擴大部分內沾附的砂漿清除干凈。當發現孔道內可能有積水時，穿束前應用高壓風吹干孔道內的水分；有雜物時，應用壓力水沖洗孔道內雜物，再用高壓風吹干孔道內的水分，然后進行穿束。

    ③當穿至末端時，可用采用專用工具套住鋼絞線，將穿束力作用線延長，便于多人穿束；當穿較高位置的鋼束時，搭設穿束平臺。

    ④穿束質量要求

    a每束鋼絞線根數應符合施工圖要求。

    b穿束時拖拉方向和鋼束穿入方向均與錨具錨墊板垂直。

    c鋼絞線穿入梁體后應盡快張拉，停放時間不宜過長，否則應采取塑料管或塑料薄膜包裹進行防銹措施。

    1.2張拉設備

    預應力設備選用及校正。張拉千斤頂采用穿心式雙作用千斤頂，額定張拉噸位宜為張拉力的1.5倍,且不得少于1.2倍，張拉千斤頂在張拉前必須經過校正，校正系數必須小于1.05，校正期為一個月且張拉次數不得超過200次作業；壓力表選用防震型，表面最大讀數為張拉力的1.5∽2.0倍，精度為0.4級，校正有效期為1個月。壓力表應與張拉千斤頂配套使用，使用前必須經過校正,并且定期校正。拆修更換配件的張拉千斤頂必須重新校正。油泵油箱容量應為張拉千斤頂總輸油量的1.5倍，額定油壓數應為使用油壓數的1.4倍。預應力設備應建立臺帳及卡片并定期檢查。

    1.3鋼絞線張拉力及伸長量計算

    1.3.1張拉力控制

    預應力混凝土鋼絞線張拉應按照設計圖要求順序分階段進行，張拉力應按照圖紙設計進行。在試生產時應至少對2片梁體各6個孔道以上進行各種預應力瞬時損失測試，確定預應力的實際損失。

    1.3.2張拉鋼絞線伸長量計算

    每端張拉伸長值=總量距-起始距+控制應力下工具夾片外露-初始應力下工具夾片外露；

    通過計算，將實測伸長量與合計伸長量比較，實測伸長量應不超過合計伸長量的±6%。

    2、預應力鋼絞線張拉

    預應力按預張拉，初張拉和終張拉三個階段進行，初張拉后箱梁由制梁臺座橫移至存梁臺，終張拉在存梁臺座上完成。

    2.1 預施應力采用雙控措施，預施應力值以油壓表讀數為主，以預應力筋伸長值進行校核，張拉過程中應保持兩端伸長量基本一致。

    2.2 預應力張拉控制要點：

    張拉前三控：混凝土強度、彈模及齡期；

    張拉中三控：應力、伸長值及持荷載時間；

    張拉三同心：孔道、錨具及千斤頂必須同心。

    2.2.1 預應力后張法前的準備工作：對預應力筋施加預應力之前，應對梁體混凝土進行檢驗，混凝土強度是否達到設計要求的齡期、強度及彈性模量，否則不允許張拉。預張拉不低于設計強度等級的50%加3.5MPa，初張拉不應低于設計強度等級值的80%加3.5MPa。當混凝土強度達到設計強度的100%加3.5MPa、彈性模量達到100%且混凝土齡期滿足10d方能進行終張拉。

    2.2.2張拉時，嚴格按照設計要求的張拉順序及控制應力進行，應左右對稱，最大不平衡不得超過一束。

    2.2.3油壓達到張拉噸位后關閉主油缸油路，并保持5分鐘，測量鋼絞線的伸長量加以校核。在保持5分鐘后，若油壓稍有下降，須補油到設計噸位的油壓值，千斤頂回油。張拉完成后，在錨圈口處的鋼絞線上做標記，以作為張拉后對鋼絞線錨固情況的觀察依據，并及時做好記錄。

    2.2.4 當預應力筋施加應力完成，卸載千斤頂后，對其做詳細檢查，此時應注意以下問題：

    ① 檢查有無滑絲、斷絲，若有滑絲、斷絲，其數量不應超過總數量的5‰，并不得位于箱梁的同一側，且每束內斷絲不得超過1絲。當一束出現少量滑絲時，可用單根張拉油頂進行補拉，當一束內出現多根鋼絞線滑絲時，放松整束鋼絞線并重新裝夾片整束補拉。

    ②實際伸長量不超過計算伸長量的±6%。

    ③張拉油表、千斤項及油泵必須經過配套校核合格后方可使用，在使用過程中出現異常現象時，應重新校正，校正期限不得超過一個月。

    ④ 每片梁張拉時，必須有專人負責并及時填寫張拉記錄，作為特殊工序的資料保存。記錄資料要求真實、準確。

    2.2.5終張拉完畢24后，經檢查確認無斷絲、滑絲后，采用機械切割，外漏長度不小于鋼絞線直徑的1.5倍，且不小于30mm。

    三、預應力管道壓漿

    1、預應力筋張拉結束后，48h內應及時進行管道壓漿。壓漿前管道內應清除雜物及積水。壓漿時及壓漿后3d內，梁體及環境溫度不得低于5°C。

    2、壓漿用水泥應采用強度等級不低于42.5級的低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥所制作的水泥漿，水泥漿應摻有高效減水劑、阻銹劑，嚴禁摻入氯化物或其他對預應力筋有腐蝕作用的外加劑。漿體水膠比不超過0.33,水泥漿不得泌水，壓入管道的漿體不得含有未攪勻的水泥團塊。水泥漿28d抗壓強度不小于50MPa，抗折強度不小于10.0MPa。28d漿體膨脹率為0～0.1%。壓漿時漿體溫度應不超過35°C。

    3、預應力管道壓漿采用真空輔助壓漿工藝。同一管道壓漿應連續進行，一次完成。管道出口處必須確認出漿濃度與進漿濃度一致時，方可封閉保壓。壓漿前真空度應穩定在-0.06～-0.08MPa之間。當漿體注滿管道后，應在0.5～0.6MPa下持壓3min。壓漿最大壓力不宜超過0.6MPa。

    4、拌漿設備采用高速拌漿機，轉速大于1000r/min。

    四、施工中存在的不足及采取的措施

    1、施工中存在的不足

    1.1管道摩阻過大；

    1.2終張拉結束后，切割鋼絞線時，存在個別外露長度不夠，不滿足規范要求。

    2、采取的措施

    2.1就管道摩阻過大的問題，經分析原因為預應力管道施工時坐標定位不夠準確或定位后不夠牢固，在進行鋼筋吊裝或混凝土施工振搗中定位鋼筋脫落導致管道坐標發生偏移。因此，在管道定位時，采用每50cm一道定位網，按照規范確保在跨中4m范圍內允許偏差為4mm，其余部位允許偏差6mm，以保證管道順滑。

    2.2應加強預應力施工工序的培訓，從鋼絞線下料、穿束到張拉、壓漿以及切割鋼絞線和封錨的工藝進行全面的技術交底，提高施工人員的質量意識，保證客運專線預應力混凝土預制梁的各個工序質量滿足設計及規范要求。

    五、結束語

    預應力張拉是箱梁產品生產中的關鍵工序之一，是影響箱梁產品質量的重要部分，是保證箱梁產品是否滿足使用年限的要求。

    參考文獻：

    1、《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG  D62-2004）;

    2、《預應力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-2003）;

(本文來源：陜西省土木建筑學會     文徑網絡：劉軍 呂琳琳 編輯  劉真 文徑 審核)