1、后张法预应力施工技术探讨摘 要：本文以广东从化珠江温泉大桥工程为例，探讨后张法预应力施工在具体工程中的应用，为今后的后张法预应力施工积累了施工经验，具有一定的借鉴作用。 关键词：预应力；后张法；张拉；压浆 Abstract: This paper to Guangdong Conghua Zhujiang hot spring bridge project as an example, the application method of pretesting in concrete construction of post-tensioned, for the future of post-t
2、ensioned pretesting construction accumulated construction experience, has certain reference function. Keywords: pretested; post-tensioned; tension; grouting 中图分类号：U445.4 0 引言 预应力结构广泛应用于市政及桥梁工程中，在施工过程中，要重视做好工程施工过程的质量控制，必须严格按照相关规范、质量标准、操作规程进行精心施工。本文将以从化珠江温泉大桥工程为例，介绍后张法预应力混凝土施工工艺及质量控制。 1 工程概况 从化珠江温泉大桥工
3、程路线全长 1680m，其中桥梁长度约 746m，跨越一河流。本桥按照二级道路标准设计，为现浇预应力混凝土连续箱梁。引桥箱梁跨径布置为 348m 连续箱梁，单箱三室结构，梁高 280cm。本项目预应力采用塑料波纹管成孔，15.24mm 预应力钢绞线，OVM 锚具及配套锚下螺旋筋。 图 1 桥墩处剖面图 本文着重介绍引桥箱梁后张法预应力施工控制技术，并以腹板索 N1为例进行重点说明。N1 钢束类型为 15.219，两端张拉，张拉控制应力为 1395MPa。 2 后张法预应力施工工艺介绍 2.1 预应力筋加工及存放 1）预应力筋下料和制束 钢绞线进场复检合格后方可安排下料。现场采用人工逐根下料方法
4、：将钢绞线整捆用脚手架固定，由内圈至外圈放线。先由技术人员计算下料长度及派发下料单，施工人员根据下料单标明长度，预先在端头设置限位板，这样可较好控制下料长度，并使每根钢绞线长度一致。 下料操作过程中，应考虑以下因素： 下料长度应综合考虑预应力筋设计长度、锚具厚度、千斤顶长度、钢绞线外露长度等因素，并根据不同的张拉方式预留张拉长度。常用的下料长度计算公式为： L=LT+2(a+b+c) 其中：L 为钢绞线的下料长度； LT 为钢绞线的设计长度； a 为千斤顶的工作长度； b 为锚具外形厚度； c 为钢绞线伸出千斤顶的长度。 以 N1 为例：钢绞线设计长度（锚板间距离）14445.4cm，单个千斤
5、顶长度为 45cm，锚具（含工作锚和工具锚）15.5cm，钢绞线外露长度为7.5cm，所以 N1 下料长度为：14445.4+2（45+15.5+7.5）=14581.4cm下料时应遵循先下长筋，后下短筋的原则，以免造成钢绞线浪费。预应力筋下料应用砂轮切割机切割，严禁使用电焊和气焊。 2）预应力筋及锚具的存放 当预应力筋运到施工现场，集中存放， “上盖下垫” ，避免材料锈蚀。对于锚具则在库房存放，防止日晒雨淋。 2.2 预应力管道安装 2.2.1 预留孔道成型 波纹管在使用前应进行仔细检查，重点检查波纹管是否有孔洞、裂痕。对局部有较小孔洞、裂痕的波纹管必须进行处理后才能进行安装。 为保证预应力
6、钢筋的位置准确、曲线顺滑，对预应力筋每 1.0m 左右设置一个定位钢筋，曲线及靠近锚下位置 0.5m 设置一道。定位钢筋采用8 光圆钢筋，设置成“#”型，为便于安装及适当调整位置，可将定位筋的净空尺寸较波纹管大 5mm。 波纹管标准长度为 6m，现场根据需要进行接长或者切割。需要切断时采用手锯或砂轮锯，并使用大一号的波纹管套接，套管长度不小于300mm，套管与波纹管两个接缝处用塑胶带密封。 浇筑混凝土前需做好检查工作，对波纹管的线性、位置、与锚垫板的连接等进行详细检查。接头是否严密完好，管壁有无破损，不满足规范及设计要求的地方须及时调整。 2.2.2 预应力筋穿束 用人工将钢绞线编码整齐，端头
7、焊接成子弹头形状，外裹胶带使其较为光滑，采用卷扬机进行整体穿束。先通过穿一根钢绞线，带上钢丝绳作为引线，然后利用卷扬机整体穿索。 2.2.3 压浆管、排气管设置 所有纵向预应力束均采用两端张拉，两端锚垫板上均有压浆孔，无需预埋压浆管。因纵向索长度较长，约 145m，需要在中间设置排气管，保证压浆密实。排气管设置在每束索的中间上拱位置。 2.2.4 锚垫板及弹簧筋安装 弹簧筋宜采用直径不应小于 12mm 的 HPB 钢筋，圈数不应少于 6 圈。因本箱梁采用 15.2419 根钢绞线，螺旋筋为 20 钢筋加工而成，螺旋筋结构直径为 310mm，螺距 60mm，共设 7 层。 2.3 成品保护 1）
8、现场施工中，应注意保护预应力管道，不得在上面堆料、踩踏； 2）对焊接定位筋电焊施工，应用三合板对预应力筋进行遮挡，防止焊渣飞溅损伤预应力筋或波纹管； 3）在锚垫板安装完成后，在外露钢绞线外采用塑料布进行缠绕包扎，防止外露的钢绞线锈蚀； 4）浇筑混凝土之前，应对所有灌浆孔和排气孔进行检查，并用旧棉被塞紧喇叭口等空腔，防止水泥浆进入波纹管堵塞预应力孔道。 2.4 混凝土的浇筑及振捣 1）混凝土浇筑前应由质检工程师、监理工程师对波纹管、锚具等进行验收，确认合格后，方可浇筑混凝土； 2）混凝土浇筑过程中，技术员应对预应力筋、锚垫板及其他预埋件等部位进行重点监护，对出现波纹管上浮、锚具偏位、进浆等情况必
9、须及时处理； 3）混凝土浇筑时，应对锚下及波纹管密集的地方采用小振动棒重点振捣，但不得触碰波纹管； 4）张拉端、锚固端混凝土必须振捣密实，且应浇筑比例良好的混凝土，以防张拉时发生意外； 5）在浇筑过程中，及时用比波纹管略小的椭圆型探孔器对管道进行检查，发现漏浆及时冲洗。 2.5 混凝土养护 混凝土浇筑完成后，及时进行养护。本项目采用洒水养护的方法，直接取流溪河河水。必须派专人 24 小时养护，对锚下、腹板、箱室内重点养护，养护时间不得小于 7 天，强度不小于设计强度 90方可停止养护。 2.6 预应力筋张拉工艺 2.6.1 预应力张拉的工作条件 1）根据设计图纸要求，箱梁梁段混凝土强度必须达到
10、设计强度的 90%且龄期不少于 7 天后，方可进行预应力张拉。张拉顺序先长索后短索，先中间腹板索后两边的原则进行； 2）预应力张拉前内模及外侧模板应提前拆除，以减小张拉预应力损失； 3）预应力梁张拉端位置采用脚手架钢管搭设张拉操作平台，以便张拉操作，平台应牢固、满足人员操作和千斤顶安放的要求； 4）千斤顶和油压表必须提前进行配套标定，并具有书面的校准证书，一顶一表，不得混乱。 2.6.2 张拉前的准备工作 1）根据校准结果计算预应力筋张拉时对应的压力表的压力值、计算预应力筋的理论伸长值，做好技术准备工作； 2）张拉端清理干净，去除锚板上的混凝土和填塞的棉絮； 3）检查锚板后混凝土是否密实，如果
11、发现锚下混凝土不密实，可凿除松散混凝土后用高强度环氧树脂混凝土填补； 4）安装张拉端锚具，锚具中心对准锚垫板中心，并要求锚具的夹片打紧，使锚具密贴锚垫板； 2.6.3 张拉控制应力 根据设计图纸要求，张拉控制应力con=0.75fptk=0.751860=1395Mpa。由此计算 N1 钢束张拉力为：N=191395139/10000=368T，按照 105超张拉则最大张拉力为386.4T。 2.6.4 张拉方法及张拉程序 张拉程序： 纵向束张拉应两端同时进行，010%con（测量伸长值）100%con（按 510Mpa 分级张拉，每级均测量伸长值；持荷 5min 检查无滑丝现象） 。 2.6
12、.5 张拉伸长值 预应力筋的理论伸长值L（mm）可按下式计算： 式中：PP-预应力筋的平均张拉力（N） ，直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋计算方法见公路桥涵施工技术规范 （JTG/TF50-2011）附录； 以本箱梁编号为 N1 钢绞线为例：PP-单根张拉力为 193.9KN，L-经过计算得 144450mm，AP-单根截面积取 139mm2，EP-195GPa，代入以上公式，计算伸长量为 1033mm。 张拉过程中按照分级压力及时计算实际伸长量，当发现钢绞线实际伸长值与理论伸长值的差值不符合设计的要求，应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。 2.7 孔道压浆 预应力
13、张拉完成后及时压浆。压浆可防止钢绞线生锈，使钢绞线通过波纹管与梁体形成整体，减小因混凝土收缩徐变造成预应力损失。因N1 索长度达 145m，长度较大，需要采取真空辅助压浆法。 将称量好的水、水泥、压浆料等倒入搅拌机，搅拌 2min，出料后马上进行压浆。先在两端锚垫板灌浆孔安装阀门，阀门应采用螺纹丝扣，便于拆卸。 通过压浆泵的高压橡胶管出口打出浆体，待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度基本一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管接到孔道的阀门上。 启动灌浆泵，开始压浆。压浆过程应一气呵成，中途换浆时间要短，不应停顿。过程总注意观察排气管的出浆情况，当浆体稠度和灌入之前稠度一样时，关掉排气阀，仍继续灌浆 1 分钟，使管道内有一定的压力，最后关掉灌浆阀，待压浆料初凝后拆除阀门。 2.8 封端 压浆完成后，及时封端。封端注意将封端钢筋与预埋钢筋焊接，安装模板后浇筑混凝土。 3 结论 某工程现浇预应力混凝土连续箱梁后张法施工，制定了详细和切实可行的施工方案，操作方法得当，并重视做好工程施工过程的质量控制，使工程质量取得良好效果，为今后的后张法预应力施工积累了施工经验，具有一定的借鉴作用。 参考文献 1 严韧;后张法预应力砼空心板梁张拉工艺J;中外建筑;2005 年04 期 2朱德举,余哲;大跨度预应力混凝土连续梁桥高程控制J;东北林业大学学报;2002 年 06 期
