1、1对 T 型梁预应力施工技术的探讨摘要：预应力是当前我国桥梁工程中运用非常广泛的一种施工技术，通过对桥梁结构施加预应力可以提高桥梁的刚度和耐久性，降低桥梁的弹性变形，是当前桥梁施工的首选技术之一。本文笔者就某桥梁工程实例中 T 型梁的施工详细的分析了预应力施工工艺，并指出了在施工中降低预应力损耗的一些方法，希望能够为我国桥梁预应力技术提供一些参考。 关键词：桥梁施工；T 型梁；预应力施工技术；混凝土浇筑 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 一、工程概况 某高架桥全长 1500m，采用了 T 型梁的设计，梁的参数为3022.350.4m，共 500 片，设有 3 束预应力筋，至上而
2、下标记为N1、N2、N3，每束预应力筋都是由 7 根钢绞线组成，张拉控制应力为1376KN。 二、预应力施工工艺 （一）T 型梁制作流程 如图 1 所示 2图 1 T 型梁预制流程图 （二）预应力筋孔道留置 2.1 波纹管制作 波纹管具有重量轻、刚度较好、易弯折、连接方便、摩擦阻力小等优点，本桥就采用了波纹管作为预应力孔道留置。波纹管易和砼粘结，在混凝土浇筑砼中发生变形和漏浆的概率很小。在施工中，波纹管是由镀锌钢带组成，根据施工图纸要求其内外直径分别为 70、77mm，安装前抽样检查，主要是尺寸是否标准、抗渗漏试验等。 2.2 波纹管安装 结合设计图在骨架上标出了波纹管的分布曲线，采用 U 型
3、钢筋托架将波纹管固定，然后和钢筋骨架焊接在一起。波纹管的连接加长通常采用直径大一级、长度 35cm 的接头管，具体操作方法为：将需要连接的波纹管用接头管套起来，波纹管连接处用密封胶带封实以防治漏浆现象。波纹管和两端锚垫板也要用胶带严密接实。安装好波纹管以后，两端需要盖好以防止杂物和水的进入。 2.3 注意事项 波纹管的保护工作一定要做好，无论是在运输、储存还是在安装过程中都要注意适当弯曲以免产生裂缝，同时在焊接时要避免电焊火花对管壁造成破坏，如若发生则立即用粘胶带修补。 （三）钢绞线下料与穿束 本工程预应力筋采用级低松弛钢绞线，公称直径 15.20mm，标准强3度 1860Mpa。 钢绞线在进
4、施工现场后需要先进行抽样检查，主要是本身质量、直径是否符合标准以及相关性能试验，检查合格后方可用于下料编束。 3.1 下料 下料长度为孔道长度和预留长度之和，孔道长度根据施工图纸要求是固定的，预留长度则需要根据千斤顶来定。本工程采用了 YCW250 型号的千斤顶，其工作长度为 70cm，因此预留长度也应取 70cm。需要切断钢绞线时，为了保证切口的平滑聚拢，应采用砂轮切割机。钢绞线编束要将钢绞线逐根理顺以免有相互交叉，捆绑要牢固，为了便于穿束应用胶布将两端扎紧，最后标记编号。 3.2 穿束 穿束前先检查孔道的位置是否正确并保证孔道内清洁无杂物。穿束工艺在浇筑砼之前进行，注意编束的编号要与孔号一
5、一对应，外露长度要一致。 （四）预应力的施加 4.1 准备工作 4.1.1 张拉机具的校验 千斤顶、泵、压力表等张拉设备需要进行校验工作，需要注意的是千斤顶和压力表的校验需要整合进行，然后绘制出张拉力和压力表值的曲线关系以便进行张拉控制。 4.1.2 锚具与夹片的检验 必须要有产品合格证和出厂证，同时结合厂家给出的规范指标和工4程涉及需要对产品的外观、强度、锚固性能等进行试验。 4.1.3 张拉架 用于悬挂千斤顶，其标准按照梁断面的尺寸来决定，基本要求为：能够承受所有张拉、移动方便、操作简单。 4.1.4 安装锚具与千斤顶 采用了 OVM15-7 系列锚具，此系列锚具锚固性能高且稳定，承载能力
6、强，工作效率和稳定性都很好，能够最大的发挥钢绞线的强度，从而实现最优的张拉。在模板安装时，用木螺栓将螺旋筋和锚垫板固定在梁端模上，和所有孔道的中心线相垂直。 安装锚具前先用钢丝清理干净钢绞线表面的杂物如泥沙、灰浆等。锥形孔道内部保持洁净通畅。在千斤顶的安装时要注意钢绞线不能和穿心孔交叉以免出现失锚现象。 4.1.5T 梁砼强度检查 在张拉之前，必须对 T 梁砼进行强度试验。待砼强度和龄期达到设计要求后，才可进行张拉。本工程要求砼张拉强度为设计强度(40MPa)的100，砼龄期为 14 天。 4.2 张拉 4.2.1 张拉程序 0 10con（初应力）20con100con（持荷两分钟锚固） 。
7、 4.2.2 张拉控制 本工程采用级高强度低松弛预应力钢绞线，控制应力为标准强度5(1860MPA)的 75%，即 con=0.75Rby=0.751860Mpa=1395Mpa。通过张拉力与压力表读数之间的一元线性回归曲线，把各级张拉应力换算成油压表读数，进行张拉控制。下表为本工程各张拉阶段张拉力和油压表读数的关系表。 张拉力和油压表读数的关系表（表 1） 张拉力和油压表读数的关系表（表 2） 张拉顺序按设计的要求由上到下（即 N1N2N3） ，因曲线预应力筋与孔壁的摩阻力较大，因此采用两端同时张拉的方法。张拉力的控制以应力控制为主，以伸长量进行校核。张拉时两端千斤的顶升、降压、测伸长、插垫
8、等工作要基本同步。 4.3 预应力施工质量控制 4.3.1 伸长量校核 预应力筋张拉时，通过张拉伸长值的校核，可以综合反应张拉应力是否达到设计要求、孔道摩阻损失是否偏大、预应力筋是否有异常现象。预应力筋张拉伸长值的量测是建立在初应力基础上进行的。 预应力筋的设计伸长量 L=L1+L2-C-D L1:从初应力 10con 到最大应力 100con 间的实测伸长量。如不计孔道摩阻力影响，其理论值： 6L1= L/E，其中，：预应力筋应力变化值，E：预应力筋弹性模量； L2:初应力 10con 以下的推算伸长量，即 0 至 10con 伸长量，采用相邻级的 20con 至 10con 伸长量代替；
9、C:千斤顶内钢绞线工作长度段的伸长量； D:施加预应力时千斤顶的弹性压缩、夹片回缩量等引起的缩量。 通过量千斤顶活塞外伸长度测出预应力筋的实际伸长量。每束预应力筋实测伸长量与设计伸长量的偏差控制在 6以内。 4.3.2 钢绞线断丝、滑丝控制 规范规定构件截面中断丝和滑丝的数量不得大于钢丝总数的 1%，每根钢绞线只允许断、滑丝 1 根钢丝。本桥施工中未 4.4 压浆与封锚 4.4.1 压浆准备 预应力筋张拉后必须尽早对预应力筋孔道进行压浆。本工程采用的压浆设备为衡阳产 HBW50/1.5 型水泥砂浆灌浆机组，包括 HBW50/1.5 型活塞式水泥砂浆灌浆泵和 SHT 搅拌机。压浆管采用高强橡胶管
10、。 压浆前采用掺适量水玻璃搅拌的 M30 砂浆将锚具、夹片与钢绞线之间的缝隙封裹。3 小时后进行压水清洁处理，采用不含油的压缩空气将孔道内的积水吹出，并对压浆设备进行检查。 4.4.2 水泥浆搅拌 本工程水泥浆设计强度为 40Mpa，水灰比为 0.4，采用 42.5R 普通硅酸盐水泥并掺用高效减水剂。水泥浆稠度控制在 14-18S 之间，3 天强度7达设计 100。 水泥浆在搅拌机搅拌 23min 后再进入有过滤筛网的水泥浆筒继续人工搅拌，以保持水泥浆的均匀性。边搅拌边进行孔道灌浆。拌好的水泥浆应在 30min 内泵完。 4.4.3 压浆控制 压浆顺序按设计的要求由下到上即 N3N2N1，压浆
11、时压浆泵的压力控制 0.5-0.7Mpa，从一端压浆孔压入，另一端排气孔排气泌水。孔道一次连续压浆完成，压浆达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止，用木塞塞住出浆口，保持不小于 0.5Mpa 稳压期，该稳压期控制在 2.0min左右，再拔出压浆嘴，立即用木塞塞住。 三、减少预应力损失的措施 由于材料特性、施工因素、环境条件的影响，将引起预应力筋的预应力损失。引起预应力损失的主要因素有：预应力筋与孔道壁之间的摩擦；张拉端锚具变形引起预力筋回缩；预应力筋应力松驰；混凝土收缩与徐变等。 为保证使预应力损失控制在预定范围之内，在施工中，必须认真做好每道工序，重点做到： 1、波纹管要连接紧密提高密水性
12、，密水性过低使得在浇筑砼过程出现跑位、变形、漏浆等不良现象，进而导致预应力筋和管壁的摩擦加大，预应力损耗也更多。 2、选择锚具时要考虑到锚具自身的变形和预应力的回缩，质量差的锚具会增大锚具的变形，预应力回缩也会更强，损耗就更大。 83、钢绞线张拉后及时对孔道灌浆，控制好压浆质量，确保压浆密实性。 4、控制砼材料的质量，加强对施工的监督管理，做好砼的养护工作，保证砼的密实和强度进而减小由于混凝土的收缩和蛮变而导致的预应力损耗。 四、结 语 本桥梁工程采用了预应力技术，有效的控制了 T 型梁在张拉过程中的每一个步骤，最终将预应力延伸误差控制在了国家规定的范围内，所造 T 型梁各项指标优秀，张拉起拱值在 25mm 左右，水泥浆的强度达到了40Mpa，为接下来的工程施工打下坚实的基础。由此可见，预应力技术对于桥梁工程而言是一种先进、高效、高质的技术，对桥梁的稳固、耐久都有着很大的提升作用，值得大力的使用和推广。 参考文献： 1 张卫国. 浅析公路桥梁施工中预应力技术研究J. 中国城市经济. 2011(12) 2 赵夫结. 浅谈预制 T 梁工艺过程中张拉及管道注浆质量控制要求J. 科技资讯. 2011(02) 3 陶锐. 浅谈桥梁预应力施工J. 黑龙江交通科技. 2008(08) 4 梁智毅. 后张法预应力箱型梁在城市高架桥中的应用J. 科技资讯. 2008(20)
