《后张法预应力连续箱梁张拉施工技术》
后张法预应力连续箱梁张拉施工技术
申运涛
（中铁二十局集团第四工程有限公司山东青岛266100）
摘要：预应力张拉是后张法连续箱梁施工中的重要环节，结合山西中南部铁路通道田庄水库特大桥的施工，对其施工准备、预应力成孔、钢绞线下料编束穿束、张拉工艺、安全质量控制措施及管道压浆进行了分析探讨，并针对施工特点指出应加强施工管理，严格控制各工序施工，从而保证预应力张拉施工的质量。
关键词：后张法；连续箱梁；钢绞线；张拉
1 工程概况
田庄水库特大桥位于山东省沂源县，该桥第23～25跨为后张法预应力混凝土连续箱梁，跨度组合为32m+48m+32m。箱梁结构类型为单箱单室变高度、变截面，全联在端支点、中跨中及中支点处共设5个横隔板。
2 施工准备
（1）张拉前，应对梁体作全面检查，确保质量达到设计要求。
（2）油表和千斤顶必须经过校验合格后方可使用，校验有效期不得超过一个月。油表检验与千斤顶视为一个单元进行检验，千斤顶在张拉作业前必须与油表配套校正。
（3）千斤顶在下列情况下还必须重新进行校正：①已张拉作业达200次；②千斤顶使用过程中出现异常现象时；③千斤顶经过拆修之后。
3 张拉工艺
3.1 张拉工艺流程
波纹管制孔→养护→清孔→穿束→调顺→拆除底板障碍物→清理锚垫板→安装工作锚及夹片→安装限位板→安装千斤顶→安装工具锚→千斤顶顶进油张拉→伸长值校核→持荷顶压→卸荷锚固→记录
3.2 张拉控制
（1）张拉前实施混凝土强度、弹性模量、混凝土龄期“三控”：即张拉时梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值的100%，且龄期不少于5d。张拉中实施张拉应力σk、应变、时间“三控”：即张拉时以油压表读数为主，以钢绞线的伸长值作校核，在σk作用下持荷3min。
（2）先张拉纵向再张拉横向。纵向预应力筋（即钢绞线束）采用两端同步张拉，最大不平衡束不超过1束；先腹板束，后顶板束，从外到内左右对称进行。横向预应力筋采用单侧交错张拉，自中横隔梁段中心向两端对称进行。
（3）张拉前对压浆管、排气孔等进行反复检查，确保没有任何堵漏。解除部分约束，拆除内模及腹板模板，或拆除拉杆，拆除支座上下连接钢板，以利于张拉变形。
（4）对张拉设备油压表读数和伸长量进行计算、交底，并报监理检查复核。
3.3 伸长量计算
张拉时钢绞线束的计算伸长量按下式计算：
()
()
()
μθ
△
μθ
+
-
=
+
-
kL
AE
e
PL
L
kL
1
式中：P—预应力筋张拉端的张拉力，N；
L—从张拉端至计算截面的孔道长度，m；
k—孔道每米长度局部偏差的摩擦系数；
μ—预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数；
θ—张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角（rad）；
E—预应力筋的弹性模量，MPa；
A—预应力筋截面面积，mm2；
3.4 预应力成孔
（1）采用波纹管的方法进行预应力成孔。在中间接头两端先用金属波纹管套住，再用密封胶带封裹严密。
（2）纵向预应力筋两端同时张拉，为便于施
·其他·
工和防止管道漏浆造成堵管，施工时先预埋套管成孔，混凝土浇筑完，张拉前再穿钢绞线。在0#段管道中部、中跨合拢段和边跨距支座10米处及每20米左右要设通气孔，保证压浆质量。
（3）横向预应力筋为单端张拉，在施工时波纹管、套管与预应力筋同时安装就位，横向预应力索张拉端应交错布置，并且横向波纹管道均应在固定端接好通气孔。
3.5 钢绞线制作和穿束
3.5.1 下料与编束
（1）将钢绞线放在特制的放盘框中进行，防止弹伤人和钢绞线打绞。放盘过程中需细致检查钢绞线的外观，发现劈裂、重皮、小刺、折弯、油污等需进行处理。
（2）钢绞线开盘用卷扬机牵引，用钢尺丈量下料。下料用砂轮机切割，严禁用电弧；切割口两侧各30mm处先用铁丝绑扎，然后将端部熔合在一起，避免散股。同一编号的钢绞线束可集中下料。每束钢束，尽量采用同一盘上的钢绞线，以求力学性能一致，防止因弹性模量互不相等而产生应力不均的现象。
（3）对于两端同时张拉的钢绞线束，下料长度可按“每个孔道的实际长度+油顶高度×2+工具锚厚度×2+限位板的有效高度×2+200mm之和”进行下料，其误差为±30mm；钢绞线束外面用Φ1mm铁线缠绑扎紧，铁线缠绕间距为1.5m，使编扎成束顺直不扭转。
（4）根据每束钢绞线的长度，对钢绞线束进行编号标识，分别存放。
（5）钢绞线束存放及移运时，保持顺直，不得污染；存放时，下垫方木，方木间距以钢绞线不着地为准，存放地点干燥、清洁，并加以覆盖防止雨水和油污浸蚀；搬运时，不得在地上拖拉；严禁钢绞线受高温、接触焊接火花或接地电流。
3.5.2 穿束
长束采用5t卷扬机牵引穿束，短束采用人工穿束。采用卷扬机穿束时，在钢束的前端装特制的牵引头，将卷扬机钢丝绳套在牵引头上，人工将钢绞线端头抬高并放入管道口内，开动卷扬机，使钢束缓缓进入孔道内。卷扬机的速度控制在约10m/min 之内，电动机功率为1.5～2.0KW。
3.6 张拉程序
0→初应力（0.15σcon）（测伸长值，测工具锚夹片外露）→30%σcon（持荷3分钟、测伸长值，测工具锚夹片外露）→50%σcon（持荷3分钟、测伸长值，测工具锚夹片外露）→σcon（持荷3分钟、测伸长值，测工具锚夹片外露）→锚固→回油到0（测总回缩量，测工作锚夹片外露）→终拉完成48h内进行管道压浆。σcon为钢绞线控制应力。
3.6 管道压浆
（1）在两端锚座上安装压浆罩、压浆管、堵阀和快换接头。安装完盖帽及设备后拧开排水口，利用高压风将管道可能存在的水分吹出；开启出浆端接在接驳管上的阀门。
（2）启动电机使搅拌机运转，然后加水，再缓慢均匀地加入灌浆剂。拌合时间不少于2min，然后将调好的灌浆剂放入下层压浆罐，压浆罐灌浆剂进口处设过滤网，过滤网孔格不大于2.5mm×2.5mm，滤去杂物以防止堵塞管道。
（3）启动灌浆泵，开始灌浆。灌浆时按照先下后上的顺序压浆，即由一端压入灌浆剂，当另一端溢出的稀浆变浓（与灌入的浆体相同）之后，封闭出浆口，继续压浆使压力达到0.5～0.6MPa，持压2min且无漏浆情况时，关闭进浆阀门卸下输浆胶管。
（4）浆体初凝后，拆卸并清理安装在压浆端及出浆端的球阀，彻底冲洗压浆设备及工具。
4 安全质量措施
（1）千斤顶不准超载，不准超出规定的行程；转移油泵时必须将油压表拆下来专人护送。
（2）张拉前检查锚具及夹片，如有裂纹或破损，应及时更换；检查油泵及千斤顶油路应无泄露，确认正常后方可作业。张拉区域禁止非工作人员进入。
（3）张拉时，油压升降应缓慢、均匀，两端伸长应基本保持一致，纵向预应力筋严禁一端张拉。在测量伸长量时，应先停止拉伸，操作人员站在侧面进行操作。张拉时禁止两端站人。
（4）张拉过程中，检查有无断丝及滑丝现象。钢绞线顶锚后发现断、滑丝及伸长值超标问题，需要卸荷重张时，要有专人巡视，在张拉作业区域内，防止其它人员靠近。
（5）断丝及滑丝数量不得超过预应力钢绞线总丝数的0.5%，并不得位于梁体的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。否则，放松换束或更换锚具。断丝及滑丝现象如果发生在锚固前，立即停止张拉，处理后再重新张拉；如果发生在割丝后，可
·其他·
用砂轮缓慢切割一端锚环，然后换束重新张拉。
（6）张拉完成后，在锚圈口处的钢束做上记号，24h后检查确认无断丝及滑丝现象方可割束，切断处距夹片尾3～4cm。
（7）孔道压浆时，持喷嘴人员必须戴好防护镜，穿雨衣，带胶皮手套，喷嘴插入孔道后，胶皮垫圈应压紧在孔洞上，胶管应与浆泵连接牢固，防止喷浆伤人。
参考文献
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