懸灌箱梁三向預(yù)應(yīng)力張拉壓漿施工技術(shù)

懸灌箱梁三向預(yù)應(yīng)力筋張拉壓漿施工技術(shù)中國鐵道部第十二局集團(tuán)第二工程有限公司張衛(wèi)霞【內(nèi)容摘要】本文主要根據(jù)樵嶺前大橋三向預(yù)應(yīng)力筋張拉壓漿的實(shí)踐經(jīng)驗，介紹張拉壓漿的施工技術(shù)及問題處理。【關(guān)鍵詞】懸灌三向預(yù)應(yīng)力張拉壓漿概述樵嶺前大橋位于魯中山區(qū)北部，橋兩端均為山坡，地形起伏很大，地面標(biāo)高在313～460米，橋面至最低地面處約為85米，上部構(gòu)造為75＋135＋135+75米四孔連續(xù)剛構(gòu)，箱梁采用單箱單室結(jié)構(gòu)，施工方案采用掛籃分段懸澆，預(yù)應(yīng)力為三向預(yù)應(yīng)力體系。縱向預(yù)應(yīng)力束采用23－Ф15.24鋼絞線，相應(yīng)錨具采OVM15-23型群錨，底板縱向預(yù)應(yīng)力束采用19－Ф15.24鋼絞線，相應(yīng)錨具采用OVM15-19型群錨，采用兩端張拉方式，沿箱梁軸線兩側(cè)交叉進(jìn)行，根據(jù)每根鋼絞線張拉噸位13.75t千斤頂選用YCL-22型；箱梁豎向預(yù)應(yīng)力及橫隔板內(nèi)預(yù)應(yīng)力采用冷拉Ⅳ級32精軋螺紋鋼，錨具采用YGM型，根據(jù)張拉噸位54t千斤頂選用YG70型。樵嶺前大橋采用掛籃懸灌施工，施工過程中，梁體重量，掛籃重量及施工中的動荷載主要由頂板縱向預(yù)應(yīng)力束、頂板橫向束及豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉后對砼施加三向應(yīng)力而承擔(dān)，進(jìn)入運(yùn)營階段后，則梁整個應(yīng)力體系發(fā)生變化，梁部重量及車輛對橋的動力荷載對結(jié)構(gòu)體所產(chǎn)生的拉應(yīng)力主要由頂板縱向預(yù)應(yīng)力束、底板縱向束預(yù)應(yīng)力束、橫向預(yù)應(yīng)力束、豎向預(yù)應(yīng)力筋承擔(dān)，避免砼受拉破斷。因此，所有預(yù)應(yīng)力張拉的成敗，壓漿的飽滿程度對橋梁的施工階段和運(yùn)營階段中的安全起著不可估量的作用。筆者作為現(xiàn)場施工技術(shù)員將該橋張拉與壓漿的施工方案及問題處理作一簡介。預(yù)應(yīng)力筋張拉不同預(yù)應(yīng)力筋采用不同千斤頂，則張拉工藝也不盡相同，現(xiàn)列表比較（見表1）表1錨具類別，千斤頂工型號藝張拉階段23-Ф15.224鋼絞線OVM15-233群錨19-Ф15.224鋼絞線OVM15-199群錨YCL-520型型千斤頂2-Ф15.244鋼絞線OVM13-2扁扁錨YCL-22型千千斤頂Ⅳ級精軋螺紋鋼YGM型錨具（大大螺帽）YG-70型千斤斤頂張拉前準(zhǔn)備工作1、清理錨墊板及鋼鋼絞線表面灰漿，浮浮銹，疏通壓壓漿孔；安裝工作錨；3、裝夾片，用內(nèi)徑徑大于15.244mm的鋼管輕擊擊，使夾片整整齊進(jìn)入錨具具錐孔。1、清理錨墊板及鋼鋼絞線表面灰灰漿，浮銹，疏疏通壓漿孔；；2、安裝工作錨；3、裝夾片，用內(nèi)徑徑大于12.9mmm的鋼管輕擊擊，使夾片整整齊進(jìn)入錨具具錐孔。1、清除精軋螺紋鋼鋼及錨墊板上上的灰漿；2、將螺帽出氣口朝朝下豎擰在精精軋螺紋鋼上上。千斤頂就位1、安裝限位板（三三件套）；2、千斤頂就位；3、安裝工具錨、夾夾片、涂抹黃黃油。1、安裝限位板；2、千斤頂就位。1、放在擰螺母用套套筒；2、放上鐵板凳；3、安放千斤頂；4、擰緊穿心桿；5、擰緊穿心桿的螺螺母。張拉1、開動油泵，千斤斤頂工作，開開始張拉；2、張拉到10％δδk、20％δk、90％δk、100%δk、105%δk，持荷5min，回油到5Mpa；3、在每個應(yīng)力狀態(tài)態(tài)下量測伸長長量。1、開動油泵，千斤斤頂工作，開開始張拉；2、張拉到10％δδk、20％δk、90％δk、100%δk、105%δk，持荷5min，回油到5Mpa；3、在每個應(yīng)力狀態(tài)態(tài)下量測伸長長量。1、開動油泵，千斤斤頂工作，開開始張拉；2、張拉到10％δδk、20％δk、90％δk、100%δk、105%δk，持荷5min，回油到5Mpa；3、在每個應(yīng)力狀態(tài)態(tài)下量測伸長長量。錨固1、張拉油缸油壓緩緩慢回零，夾夾片自錨；2、回油缸進(jìn)油，千千斤頂活塞回回程；3、移走張拉設(shè)備。1、張拉油缸油壓緩緩慢回零，夾夾片自錨；2、回油缸進(jìn)油，千千斤頂活塞回回程；3、移走張拉設(shè)備。1、擰緊大螺帽使之之緊貼墊板；；2、將張拉油缸油壓壓緩慢回零；；3、回油缸進(jìn)油，千千斤頂活塞桿桿回程，擰下下穿心桿；4、卸下千斤頂。2.1從表中可看出縱向預(yù)應(yīng)力束張拉工序多、復(fù)雜、是所有預(yù)應(yīng)力張拉中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，并且最易出問題?，F(xiàn)將其整個張拉要點(diǎn)逐一說明。2.1.1張拉之前必須做好如下檢查：⑴千斤頂前后是否裝對，不得裝反。⑵油壓表與千斤頂是否配套。⑶不同千斤頂進(jìn)油回油管接法不同，檢查進(jìn)油、回油管是否上對。⑷工作錨具是否落入槽口，周圍是否與錨墊板密貼，不能造成對錨墊板側(cè)壓力發(fā)生事故。⑸工作夾片、工具夾片是否平齊，有無松動、夾片幾個瓣間要保證均勻，不得有大有小，造成張拉時夾片受力不均勻而滑絲。⑹露至在外的鋼絞線要用粉筆做好標(biāo)記，以便張拉過程中檢查是否有滑絲、斷絲現(xiàn)象發(fā)生。⑺檢查油泵車液壓油是否足夠。⑻檢查油泵車是否通上電源。⑼檢查油泵司機(jī)和量測人員是否到齊，張拉頂板束時測量人員安全帶是否已系好。⑽檢查量測用的尺子是否準(zhǔn)備好。⑾砼試塊強(qiáng)度是否已達(dá)40Mpa以上。當(dāng)以上幾點(diǎn)都做到萬無一失，即可開始張拉。2.1.2張拉次數(shù)的確定因本橋縱向鋼絞線的理論伸長量8.8-81.7cm大小不等，部分鋼絞線理論伸長量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過兩端千斤頂?shù)墓Q行程之和，所以出現(xiàn)二次張拉或三次張拉，這就需要確定張拉次數(shù)。二次張拉的以張拉到50％δk為第一次，第二次張拉到設(shè)計應(yīng)力值；三次張拉的以張拉到50％δk為第一次，張拉到70δk為第二次，第三次張拉到設(shè)計應(yīng)力值。2.1.3張拉過程控制張拉過程中，即送油回油兩個過程以穩(wěn)、慢為要訣，且兩個張拉端要通過對講機(jī)報話，同步送油、回油，隨時觀測，確保同一束鋼絞線兩端油缸活塞的伸出值大小不會懸殊過大，以免造成一端活塞滿程全部伸出，另一端伸出量微小，至最后張拉力未達(dá)到設(shè)計要求，而一端活塞滿程無法再拉導(dǎo)致二次張拉，或者張拉力已達(dá)設(shè)計要求而因另一端活塞伸出量太小，回油時夾片不能自動退出而需費(fèi)很大人力工作才能退出。另外特別注意：張拉到初始應(yīng)力10％δk時要檢查工具夾片有無松動，有松動的要打緊，將固定千斤頂?shù)牡规溔克傻?，確保千斤頂在自由狀態(tài)下工作。2.1.4伸長值的測量及預(yù)應(yīng)力束伸長量的計算。2.1.4.1每種應(yīng)力下都按下法測量測量尺一端頂在千斤頂端頭，測量張拉缸活塞伸出的長度，每次量時都要測量到同一點(diǎn)處，以免測量尺寸失實(shí)。下面列測量內(nèi)容表（表2）表2類別張拉量測次數(shù)內(nèi)容一次張拉到位的二次張拉到位的三次張拉到位的第一次張拉量測初始應(yīng)力100％δk、20％δk、90％δk、100％δk、105％δk、5MPa時對應(yīng)活塞塞伸出長度。量測初始應(yīng)力100％δk、20％δk、50％δk時對應(yīng)活塞塞伸出長度。量測初始應(yīng)力100％δk、20％δk、50％δk時對應(yīng)活塞塞伸出長度。第二次張拉量測50％δk、90％δk、100％δk、1105％δk、5MPa時對應(yīng)活塞塞伸出長度。量測初始應(yīng)力500％δk、70％δk時對應(yīng)活塞塞伸出長度。第三次張拉量測初始應(yīng)力700％δk、90％δk、100％δk、105％δk、5MPa時對應(yīng)活塞塞伸出長度。2.1.4.2實(shí)測伸長量的計算⑴一次張拉到位的實(shí)測伸長量計算公式：△L=（Lδk-L10%δk）+（L20%δk-L10%δk）其中：L10%δk、L20%δk、Lδk分別表示初始應(yīng)力10％δk、20％δk、δk的實(shí)測伸長值。⑵二次張拉到位的實(shí)測伸長量計算公式：△L=（L50％δk1-L10%δk）+（L20%δk-L10%δk）+（Lδk-L50%δk2）其中：L10%δk、L20%δk、L50%δk1分別表示第一次張拉10％δk、20％δk、50％δk的實(shí)測伸長值，L50%δk2、Lδk分別表示第二次張拉50％δk、δk時的實(shí)測伸長量。⑶三次張拉到位的實(shí)測伸長量計算公式：△L=（L50％δk1-L10%δk）+（L20%δk-L10%δk）+（L70％δk2-L50%δk2）＋（Lδk-L70%δk3）其中：L10%δk、L20%δk、L50%δk1分別表示第一次張拉10％δk、20％δk、50％δk的實(shí)測伸長值，L50%δk2、L70％δk2分別表示第二次張拉50％δk、70％δk時的實(shí)測伸長值，L70%δk3、Lδk分別表示第三次張拉70％δk、δk時的實(shí)測伸長值。2.1.5鋼絞線滑絲、斷絲的處理2.1.5.1若鋼絞線滑絲的根數(shù)多，則必須將所有夾片退掉，檢查夾片，將損壞的夾片換成新夾片，將工作錨錐孔再次除銹，重新安裝好夾片，YCL-520千斤頂對稱張拉；若鋼絞線滑絲根數(shù)少但仍超出規(guī)范要求，則可以將滑絲的鋼絞線按編號退掉夾片，換新夾片用YCL-22前置式千斤頂單根對稱張拉。在此存在退夾片的技巧，方法不得當(dāng)，則夾片很難退下，且易傷人發(fā)生事故。必須做到一端卸荷退夾片，另一端YCL-520千斤頂仍安裝在位，并用倒鏈拉住。卸荷退夾片主要用YCL-22前置式千斤頂，首先將卸荷座、限位板依次安裝上，油缸活塞先空走一段行程，然后千斤頂頂住限位板送油，當(dāng)張拉力稍大于工作夾片對鋼絞線的夾著力，則工作夾片松動，用釬子從卸荷座的缺口將夾片挑出，回油，一個夾片即退下。一端夾片退完后，再用同樣方法退另一端夾片。2.1.5.2若發(fā)生斷絲超過規(guī)范要求則必須將夾片全部退掉，鋼絞線抽出檢查，將損傷大的和斷絲的鋼絞線換掉，重新穿束張拉。2.1.6實(shí)測伸長量偏小問題處理張拉應(yīng)力達(dá)δk時利用公式計算實(shí)測伸長量。⑴當(dāng)△L理論－△L實(shí)測＞6％△L理論且△L理論－△L實(shí)測差值不很大時，可采取下面方法解決：關(guān)掉油泵車電源，將頂壓缸的進(jìn)油管截止閥、節(jié)油閥打開，使油壓為零，回油管的閥門仍處于打開狀態(tài)，則工作夾片自錨，最少兩個小時后再重新打開電源，將進(jìn)油管的截止閥，節(jié)油閥擰緊送油，當(dāng)張拉倒50％δk時量測活塞伸出長度，張拉到100％δk時再測量活塞伸出長度。則該束鋼絞線最終伸長量＝△L實(shí)測＋Lδk－L50％δk，其中△L實(shí)測表示原實(shí)測伸長量，L50％δk、Lδk分別表示補(bǔ)張拉δk、50％δk對應(yīng)的活塞伸出長度。⑵如果△L理論－△L實(shí)測差值較大，則要分析原因，千斤頂和油壓表最好校核一次，有可能油壓表不能真實(shí)反映張拉力。2.2頂板橫向束為一端張拉，2－Ф12.9的鋼絞線采用YCL-22前置式千斤頂，因其每束只有兩根鋼絞線且每次單根張拉，所以操作起來快捷，但要特別注意進(jìn)油、回油管與YCL-520型千斤頂位置不同不得接錯。2.3豎向精軋螺紋鋼采用YG70千斤頂張拉，為加快擰大螺帽速度且能擰到位，保證張拉力滿足設(shè)計要求，可以加工一頂面留孔的小鐵板凳，千斤頂直接頂在小板凳上面，再加工一套筒套在精軋螺紋鋼上，并且放在小板凳下面，筒壁加焊把手，擰螺帽時只須擰動把手，螺帽就可輕而易舉到位（見剖面圖1）。不過因設(shè)置板凳、套筒，以致精軋螺紋鋼端頭偏短，則每次張拉都必須用聯(lián)接器接一節(jié)精軋螺紋鋼來輔助張拉，且因聯(lián)接器、板凳影響，伸長量偏大，需減掉一常數(shù)才是真正的實(shí)測伸長量。3.預(yù)應(yīng)力管道壓漿3.1封錨張拉完畢，用手提切割機(jī)切掉多余鋼絞線并封錨。封錨最好用快硬硫鋁酸鹽水泥并摻少量促硬劑封密實(shí)，外面不得留有鋼絞線頭，否則壓漿時會沿著鋼絞線縫隙秘水，造成所壓入的水泥漿水分散失量大，強(qiáng)度降低?？煊擦蜾X酸鹽水泥強(qiáng)度上得快，3個小時后，即可進(jìn)行管道壓漿。3.2壓漿前的準(zhǔn)備工作⑴張拉、壓漿前要通孔，使各預(yù)應(yīng)力管道暢通。通孔有兩種方法，一種是通氣，一種是通水。為壓漿方便豎向束在安裝時上下都要焊接壓漿嘴，壓漿時可下面壓漿上面排氣，保證壓漿飽滿。⑵將壓漿泵、攪拌機(jī)用清水沖洗防止堵管，攪拌機(jī)下漿口上設(shè)濾網(wǎng)。⑶準(zhǔn)備剛出廠的水泥。⑷縱向束壓漿，在壓漿管和排氣管處各設(shè)置一閥門，可隨時控制壓漿量，不浪費(fèi)水泥。3.3壓漿3.3.1壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進(jìn)行，比較集中和鄰近的孔道，應(yīng)盡先連續(xù)壓漿完成，以免串孔水泥漿凝固堵塞，無法壓漿，不能連續(xù)壓漿時，要將后壓漿孔道用高壓水沖洗通暢。3.3.2每次壓漿，試驗員都要做稠度試驗及試塊，確保水泥漿質(zhì)量，并記載水泥用量。3.3.3壓漿時當(dāng)出漿孔滿管出濃漿，則關(guān)閉閥門，完成一束。3.3.4為保證預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)壓滿漿，縱向束間隔半小時要進(jìn)行二次壓漿，且在縱向束最高部位預(yù)留檢查孔進(jìn)行檢查，不滿要進(jìn)行灌漿；豎向、橫向束在壓漿幾個小時后從出漿管灌漿。3.3.5壓完漿后用清水將壓漿泵，攪拌機(jī)沖洗干凈以備下次用。4．注意事項⑴張拉時千斤頂?shù)暮蠓胶蜕戏蕉疾坏糜腥?。⑵預(yù)應(yīng)力筋從入場到張拉完畢都不得受損傷，特別是不能電焊打火，下料只能采用砂輪切割機(jī)。⑶穿鋼絞線前必須編束、梳理順直，防止互相纏繞。⑷錨夾具進(jìn)場時，分批外觀檢查，不得有裂紋傷痕，銹蝕。⑸工作夾片，工具夾片內(nèi)側(cè)不得有木屑等臟物，工具夾片涂黃油時內(nèi)側(cè)不得粘黃油以防滑絲。⑹壓漿方向必須是由低處向高處。⑺冬季期施工壓漿前要采取保溫措施，生爐火或煤矸石爐以保證壓漿過程中及壓漿后48小時內(nèi)，結(jié)構(gòu)砼溫度不低于＋5℃，防止水泥漿在水化熱未放出之前已結(jié)冰影響強(qiáng)度。標(biāo)題、單位、姓名、內(nèi)容摘要、關(guān)鍵詞英文翻譯HangtosprinkletonoteabeamthreedirectionsprepareinresponsetothedintreinforcingbarthepiecepullstopressthesyrupconstructiontechniqueChineserailroaddepartment12thbureaugroupsecondengineeringlimitedcompanyZhangweixia【contentssummary】ThistextismainaccordingtotheBigbridgeinQiaolingqianthreedirectionsprepareinresponse