斜角45度8-30m超宽超高超长预应力现浇箱梁施工方案--一般人不要,要的价再高也得要

第一篇：斜角45度8-30m超宽超高超长预应力现浇箱梁施工方案--一般人不要,要的价再高也得要

斜交45度变截面连续箱梁桥超长预应力

单端张拉施工技术探讨

摘要

基于坳头大桥的施工技术研究，对斜交变截面箱梁超长预应力单端张拉施工中遇到的重点、难点进行了详细的介绍，并通过实践、总结，得出了对今后此类桥型施工的宝贵经验，在满足规范的前提下，更好的保证了预应力的施工质量。

关键词

预应力；斜交；单端张拉

1、工程概况 1.1 项目概况

怀通高速公路是国家高速公路网包茂线的重要组成部分，坳头大桥位于K163+013，为分离式桥梁，桥跨布置为8×30m变截面现浇预应力连续箱梁。桥平面处在1100米的平曲线上，桥面横坡为左超高单向3%，纵断面纵坡为0.4%，为了顺应浏源河的水流方向和满足泄洪要求，桥跨布置为右角斜交45度。左右幅桥面均为变宽，单幅桥面宽度12.00m～16.53m，单幅腔数由2腔渐变4腔，梁高1.6m，腹板厚0.5m，底板厚0.25m，顶板厚0.22m，翼板宽2.0m（见图1），此类桥型布置在公路工程中施工经验还不是很成熟。

图 1 箱梁横断面图

1.2 预应力项目概况

该桥预应力结构采用大吨位群锚体系，每道腹板处布置6束12Φs15.2钢绞线束，其标准强度为1860Mpa，圆锚体系，多波曲线；每道腹板位置的顶底板处布置2束5Φs15.2钢绞线，其标准强度为1860 Mpa，扁锚体系；每4跨为一联，全桥单幅为2联，每联分四段浇筑，每跨在墩顶往大桩号过去5.0m设置施工缝，钢绞线采用连接器连接，所有预应力均为单端张拉；箱梁为C50砼，孔道压浆为C50水泥浆，波纹管为塑料管。

2、单端超长预应力张拉主要参数确定

1、单端超长预应力损失的主要影响因素

波纹管的摩阻力，钢绞线之间由于起伏曲线太多，钢绞线之间摩阻力加大，而这一点是平常梁板张拉时不用考虑的，但在此处，应给予考虑，但应考虑多少，需要请教设计院的专家。

2、单端超长预应力张拉伸长量与张拉力的控制，（主要列出设计预应力施工的主要参数与两端张拉的区别）

单端张拉，则固定端的力是张拉端的力减去摩阻力后的力，此力小于设计张拉力。

3、单端张拉施工工艺与质量控制

3.1 钢绞线的穿束、定位及超长波纹管的安装、（创新：1.倒穿波纹管；2.波纹管中加入润滑剂，不可取，会污染钢绞线）

预应力钢绞线穿束因采用单端P锚需要在浇灌混凝土之前穿束，因现在采用倒穿波纹管施工工艺，故波纹管的定位改成钢绞线的定位。

严格按照设计位置对钢绞线进行定位是确保预应力质量的

置，另考虑到本桥为平曲线桥，设计上每50cm设置了一道U形防崩钢筋，U形开口远离平曲线圆心，水平布置。

穿束前每束必须进行编束处理，即用22#扎丝每隔1m按各根纲绞线在锚板上的位置编束，成束后还需在整束外侧每隔2m用扎丝扎好，将每根钢绞线编号编束,且梳丝理顺。鉴于本桥钢束较长，为了保证在穿束过程中不损坏波纹管，此桥穿束施工采用倒穿波纹管的方式，具体做法：在穿波纹管前，首先将已编好的钢束穿入定位的“井”字架上；然后，再从张拉端逐段套入波纹管，最后，将各段已穿好的波纹管连接好。实践证明，对于超长、多曲线钢束，采用以上反套波纹管的方式，可以大大提高工作效率，且可保证穿束时钢束不致穿漏波纹管。在穿束过程中，应特别注意P锚锚环应贴紧锚板，并应将锚板、P锚锚环用扎丝固定在钢筋骨架上，P锚端部露出锚垫板长度不小于30 cm的钢束粘结长度，并用棉纱封堵管口和压浆孔。P锚端部排气孔距波纹管端部20cm以上。由于采用浇注混凝土前穿钢束的方式，在穿束过程中及浇注混凝土前，应特别注意钢筋焊接方式，焊机地线接线位置应尽量靠近需焊接位置，以防钢束起火花，降低其抗拉强度。锚垫板安装锚垫板安装用螺丝将其固定在按设计坐标制作的封头模板上，但需先安装螺旋筋再固定锚垫板。螺旋筋中心应尽量与波纹管中心重合，并尽量将其放置锚垫板根部，而且还需用扎丝固定牢。伸入锚垫板喇叭管内的波绞管的长度应控制在5～8cm，以使钢绞线在锚垫板喇叭管内自由发散，防止钢束滑丝及压浆困难。

波纹管接头用外套管连接，连接套管比被连接管稍微大一个型号,连接套管长度不小于40 cm;将两主管(被连接管)的管头旋进连接套管,使其管口在连接套管的中间靠近,尽量密贴;套好后再用胶带纸将套管两头包裹严密、牢固;必须采用粘性好的牛皮胶带纸,不能采用透明薄型的胶带纸。接头位置按加工波纹管每节长度而定且应错开。

因本桥为单端张拉，故每隔10m，且在波纹管的曲线底部等位置均安装了直径25mm的出浆管及透气管，根据各管的出浆情况，以方便判断将来压浆的质量。在中间部位最顶端设排气孔，排气孔采用在波纹管上开孔、用10mmPVC管直接固定的方式。为了防止排气孔处漏浆，将PVC管贴近波纹管一端开成四半，先用扎丝将其缠在波纹管上，然后，用封口胶临时封严。

3.2 超长预应力连接墩头的安装

本桥采用的是P型连接锚具，采用的挤压墩头为YJ15型连接器。YJ15连接器用挤压及张拉施工工艺普通，看似非常简单，但是需注意如下工作内容：

3.2.1 P型锚具的挤压需使用厂家配套的机具。刚开始施工时，采用的是YJ15型

挤压机，该挤压机在施工过程上，油表压力值读数最大值仅为24MPa，活动范围为20～24MPa，小于要求的25Mpa。为此，为了验证钢绞线墩头的挤压质量，采用单顶进行自行张拉和锁定，看墩头是否能承受25吨的张拉力，经过现场验证，此挤压墩头满足受力要求，但由于低于厂家要求，为确保质量，最后采用的是连接器原产家生产的挤压机，挤压施工中油表读数稳定在30MPa以上。

3.2.2 张拉人员必须经过上岗培训方可进行张拉作业，另张拉人员还进行了厂家技术人员现场培训后才上岗作业的。张拉用机具和仪表施工前、施工中定期进行维护和标定。为确保张拉质量。

3.2.3 P型锚具挤压机的挤压套有相应的使用寿命，根据现场验证，如果是普通的挤压套仅能完成300～400个墩头挤压工作，如采用合金钢挤压套，仅能完成700～800个墩头挤压工作，其原理是墩头在千斤顶的作用下，强行通过挤压套时完成变形挤压，同钢绞线压缩成一个整体，在墩头同挤压套挤压过程中，挤压套的磨损较大，当达到一定数量时，挤压套已不能压紧墩头，导致墩头不能有效的夹紧钢绞线，导致P型锚具作用降低直至失效。所以挤压套在施工过程中应严格按照说明书的要求使用和保养。此处我们经过试验，发现用木地板养护腊事先涂在挤压套内，能明显延长挤压套的寿命。

3.2.4 由于墩头是通过墩腔内钢性弹簧在挤压过程中起到增加墩头内腔与钢绞线之间的摩擦力作用，是大大增强墩头和钢绞线摩阻力的作用，因此，在挤压时注意挤压弹簧的正确放置，确保挤压完成后弹簧基本均布与P型锚具内。

3.2.5 挤压过程应做好纪录，挤压力应大于要求值（一般应超过25MPa），低于此值的建议不用于连接器的张拉，挤压完成后应做抽检试验，确保挤压效果。另外，P型锚具挤压后外径大概为31.7，长度约70，但一般控制挤压效果主要看挤压时的挤压力大小，外形尺寸仅为参考。

3.4 超长预应力的单端张拉（创新：1.如何控制张拉过程中梁的畸变，先单根张拉，再整体张拉；2.单端张拉与两端张拉施工工艺上的优点及缺点，并可列出张拉过程中的一些数据；3.如何控制好单端张拉能达到两端张拉同样的效果）

钢束张拉按设计要求，箱梁混凝土强度达到设计强度的90%后，方可施加预应力，张拉按设计编号进行。为使箱梁腹板对称受力，各腹板内的同一类钢束应同时对称张拉。钢束张拉采用双控（即张拉应力控制和伸长值控制）。考虑到每段张拉为一个平行四边形，且各腹板受力不均将可能导致砼开裂等后果，确保均匀受力是重点之一；另因为腹

板太多，也不可能一次性购买四五个千斤顶进行同时张拉；还有一个难点是由于每束有12股钢绞线，虽然采用了编束工艺，但由于存在竖曲线，各钢绞线在张拉端同锚固端的长度存在微小差别，如采用12根一起张拉，特别是力大的时候，则在油表读数为100%的力时，有的钢绞线已达到110%的力，甚至更多，有的则仅90%的力，甚至更小。为解决此问题，我们特意加工了一个内径18mm、长度为15cm的钢套管，以刚好套进一根钢绞线为准，且要有一定的钢度。具体施工方法如下：

3.4.1 预应力张拉准备工作完成后，先安装好单顶张拉设备，再从外侧腹板对称开始一根一根张拉。因锚具处钢绞线太远，单顶端头不能伸入到锚具板上，故先套上15cm的钢套管，千斤顶再顶上套管张拉，根据标定的千斤顶公式，先张拉到10%，记下相应伸长值，再张拉到20%，再记下相应伸长值，回油，锚固，算出20%以下的伸长量，在钢绞线端部标上红油漆，代表已进行初张拉，如此循环，张拉完所有钢绞线，完成钢绞线的初张拉。此方法的意义在于绷紧每股钢绞线，确保其受力一致。另根据实际数据，发现一束钢绞线虽然是单根张拉，但伸长量基本一致，可以得出一个代表值，满足后续整体张拉的计量要求。

3.4.2为确保各腹板受力均匀，满足平行四边形受要求，防止锐用处箱梁起翘，在完成单顶初张拉后，换成300吨大千斤顶，对每束12根钢绞线进行整体张拉。从谨慎的角度出发，也为满足伸长量太长需回顶的施工要求，采用对称分级张拉模式。即

失。由于孔道较长，在压浆过程中，应采取必要的措施，保证孔道内水泥浆的密实。水泥浆的技术指标按设计要求，孔道压浆用C50纯水泥浆，为保证水泥浆的强度，在水泥浆配合比设计时，适当控制其水灰比，使其在0.35以内。为使压浆顺利进行，在水泥浆内掺入高效膨胀剂，以增加水泥浆的和易性。水泥浆的泌水率不得大于3%，其稠度控制在14～18S之间。孔道压浆拌好的水泥浆必须通过网筛过滤，方能进入存浆池。压浆采用活塞式压浆泵，一根孔道应一次连续压注完成，压浆过程中应有专人不断搅拌存浆池内水泥浆，当另一端出浆孔冒出浓浆时，立即用木楔将出浆孔封死，为了确保长束压浆密实，应保持0.5MPa的压力稳压5min，旋紧压浆嘴阀门后，方拆除压浆管道。孔道压浆顺序由下层孔道向上层孔道进行，以免管道串浆，压完下层孔道后，应立即用清水将上层相临孔道冲洗干净。

4、结束语

预应力工程是一个复杂和系统的工程,预应力钢筋是连续梁结构中主要的受力承载结构, 通过本工程的施工实践, 不仅认识到斜交变截面现浇预应力连续箱梁施工过程的重、难点控制的一些对策，还介绍了一些好的施工工艺，更好的保证了斜交变截面现浇预应力连续箱梁预应力的施工质量。为今后类似桥梁结构的施工提供了一些实践经验和技术指导。