预应力施工技术在大连北站B主线立交桥中的应用

预应力施工技术在大连北站B主线立交桥中的应用

张洪刚

大连泛华工程建设监理有限公司辽宁大连116000

摘要：大连北站B主线立交桥。根据桥梁上部结构的施工情况，介绍连续箱梁的预应力施工方法、工艺流程及施工过程中的质量安全控制。

关键词：预应力；张拉；连续梁桥

一、工程概况

大连北站B主线立交桥采用鱼腹式箱梁，箱梁截面为三室,桥面宽17.25m。箱梁采用C50砼，腹板中布置纵向应力钢束，采用15-19型OVM锚具，15-19钢束张拉吨位3718KN；两端张拉。

本文主要介绍预应力施工在现浇连续梁桥中的应用。

箱梁预应力施工

1、波纹管安装：安装时，事先按设计图中预应力筋的曲线坐标定出曲线位置，固定时采用“井”字定位钢筋焊在箍筋或纵向筋上，并按设计规定间距设置“U”形防崩钢筋。波纹管安装过程中，避免反复弯曲，以防止管壁开裂，同时应防止电焊火花烧伤管壁。波纹管安装完成后，检查其位置、曲线形状是否符合设计要求，波纹管的固定是否牢靠，接头是否完好，管壁有无破损等。如有破损，需及时用胶带修补。在安装波纹管的同时，在横隔梁波纹管最高点处预留排气孔，并用胶管引出。

2、制束与穿束

穿束前应全面检查锚垫板和孔道，锚垫板应位置正确，孔道内应畅通，无水份和杂物，且完整无缺。

钢绞线的下料用砂轮切割机切割，不得采用电弧切割。钢绞线切割时，在每端离切口3～5cm处用铁丝绑扎。预应力钢束由人工依次穿入波纹管中；或采用卷扬机整束穿入。

3、施加预应力

按图纸要求，梁体砼强度达到设计强度的90%以上后，对梁体施加预应力。安装锚板前要清除锚垫板上的焊渣、毛刺、砼残渣等杂物，并检查预应力孔道中是否有漏浆粘结预应力筋现象，如有应予以排除。

安装锚具时，注意锚板应与垫板止口对正，夹片安装后要均匀打紧并外露一致。

采用2台YCW500A型千斤顶两端同时对称张拉，油泵采用ZB4-500型电动高压油泵。预应力施工之前先进行配套检验标定，合格后才能使用。

张拉操作程序：安装锚具、千斤顶→张拉至初始应力10%σk→测量初始伸长值→张拉至105%σk(持荷3min)→回油至控制应力→测量伸长值与理论伸长值校核→回油锚固。

将工作锚、顶压器、千斤顶及工具锚依次就位后，梁两端同时对千斤顶主缸充油，使钢束略为拉紧，检查调整各部轴线吻合，每股钢绞线均匀受力，当千斤顶达到初应力10%σk时,观察有无滑丝现象,作好标记,作为测量伸长值的基点。

张拉时逐级加压直到最大张拉力，并做好逐级张拉记录。每次张拉均测量伸长值，所测得的伸长值与计算伸长值之差应在±6%以内，若大于此值，则停止施工，查明原因再张拉。张拉后，应测定预应力钢材的回缩量与锚具的变形量，其值不得大于6mm，如大于此值，应重新张拉，或更换锚具后重新张拉。

4、滑丝和断丝处理

在张拉过程中，由于各种原因会引起预应力筋断丝或滑丝现象，使预应力筋受力不均，甚至使箱梁不能建立足够的预应力，因此，需限制预应力筋的断丝和滑丝数量，其控制数为：

①每束钢绞线断丝或滑丝控制数为１丝；

②每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的１％。

为此，要做好如下工作：

（１）加强对设备、锚具、预应力筋的检查

①千斤顶和油表需按时校正，保持良好的工作状态，保证误差不超过规定；千斤顶的卡盘、楔块尺寸应正确。无磨损沟槽和污物，以免影响楔紧和退楔。

②预应力筋使用前应按规定检查，清除表面油污锈蚀，使预应力筋正常楔紧和正常张拉。

③锚具安装位置要准确。

（２）严格执行张拉工艺，防止滑丝、断丝

①锚具在使用前必须先清除杂物，刷去油污；

②张拉操作要按规定进行，防止钢丝受力超限发生拉断事故。

③千斤顶给油、回油工序一般均应缓慢平稳进行。特别是要避免大缸回油过猛，产生较大的冲击震动，易发生滑丝；

（3）在预应力张拉过程中或锚固时，预应力筋如滑丝、断丝数量超过规定值，应及时与设计单位联系，一般根据施工规范要求，按以下原则进行处理。

①滑丝的处理：张拉完成后应及时在钢绞线上作好醒目的标记，如发现滑丝，解决的措施一般为：采用千斤顶和卸荷座，将卸荷座支撑在锚具上，用千斤顶张拉滑丝钢绞线，直至将滑丝夹片取出，换上新夹片，张拉至设计应力即可。

②断丝的处理：提高其他钢丝束的控制张拉力作为补偿，但在任何情况下最大超张拉力不得超过钢绞线标准强度的80%,如超过规定值，应进行更换。

当监理工程师对预应力张拉认可后，预应力钢材应予以锚固。放松千斤顶压力时应避免振动锚具及预应力钢材。锚固后用砂轮机截割露头，禁止用电焊切割。

张拉完成后尽快灌浆，灌浆采用真空吸浆工艺。

5、安全操作注意事项

（１）张拉现场应有明显安全警示标志，无关人员严禁入内。

（２）张拉时，千斤顶后不得站人，以免预应力筋拉断或锚具、夹片弹出伤人。

（３）油泵运转有不正常情况时，应立即停车检查，在有压情况下，不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。

（４）作业应由专人负责指挥，操作时严禁摸踩或碰撞预应力钢束，在测量伸长值时，应停止开动千斤顶。

（５）张拉时，夹具应有足够的夹紧能力，防止锚具夹具不牢而滑出。

（６）千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好，位置正直对称，严禁多加垫块，以防止支架不稳定或受力不均倾倒伤人。

（７）在高压油管的接头应加防护套，以防止喷油伤人。

(8)张拉平台牢固,并设安全网、挡板等防护措施。张拉平台和面积要满足三人在平台上操作的面积。

三、压浆

1.施工方法

1）张拉完成后，切除外露的钢绞线（注意外露的钢绞线的长度不得大于30毫米），用无收缩水泥沙浆封锚，必须将锚板及夹片、外露钢绞线全部包裹，覆盖层厚度大于15mm，封锚后24～48小时之内灌浆。如下图：

2）清理锚垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道畅通。

3）确定真空端及灌浆端，安装引出管、球阀和接头，并抽查其功能。

4）搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到技术要求指标。

5）启动真空泵抽真空，使真空度达到-0.06～-0.1MPa并保持稳定。

6）启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体达到要求的稠度时，将泵上的输送管接到锚垫板上的引出管上，开始灌浆。

7）灌浆过程中，真空泵保持连续工作。

8）待抽真空端的空气滤清器中有浆体经过时，关闭空气滤清器前端的

阀门，稍后打开排气阀，当水泥浆从排气阀顺畅流出，且稠度与灌入的浆体相当时，关闭真空端所有的阀。

9）灌浆泵继续工作，压力达到0.6MPa左右，持压1～2分钟。

10）关闭灌浆泵及灌浆端的阀门，完成灌浆。

11）拆卸外接的管路、附件、清洗空气滤清器及阀门等。

12）完成当日灌浆后，必须将所有沾有水泥浆的设备清洗干净。

13）安装在压浆端及出浆端的球阀，应在灌浆后1小时内拆除并进行清理。

2.注意事项

1）输浆管应选用高强橡胶管，抗压能力≥1.0MPa，带压灌浆时不易破裂，连接要牢固，不得脱管。

2）水泥浆在进入灌浆泵之前应通过1.2mm的筛网进行过滤。

3）搅拌后的水泥浆必须做流动度、泌水性实验，并做浆体试块。

4）灌浆应在浆体的流动性下降之前进行（约30～45分钟时间内）,孔道一次灌注要连续。

5）中途换管道时间内，继续启动灌浆泵，让浆体循环流动。

6）灌浆孔数和位置必须作好记录，以防漏灌。

7）储浆灌的储浆体积要大于1倍所要灌注的一条预应力孔道体积。

参考文献

[1]城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ2-2008），北京：中国建筑工业出版社，2008.