高速公路预制T梁后张法预应力施工技术

高速公路预制T梁后张法预应力施工技术

王伟

中铁二十局集团第一工程有限公司江苏苏州215151

摘要：随着高速公路的迅速发展，后张法预制T梁在高速公路中被广泛应用，给后张法预应力施工技术提出更高要求。本文结合福州绕城高速公路江朱互通预制T梁施工，探究高速公路预制T梁后张法预应力施工中的主要控制点和要求。

关键词：管道安装；张拉；压浆；封锚

1.工程概况

福州绕城高速公路江朱互通由中铁二十局集团第一工程有限公司施工。桥梁上跨主要采用连续T梁先简支后连续架设，在预应力体系中主梁预应力钢束采用Φs15.2-7~Φs15.2-10钢绞线，管道采用镀锌双波纹管成孔，钢绞线均采用俩端张拉锚固。

2.预应力管道安装施工

预应力孔道采用镀锌波纹管成型，波纹管应符合《预应力混凝土用金属螺旋管》（GB225-2007）的相关规定。波纹管运至现场分类堆放，根据设计直径对号使用。在安装时采用套管接长，每个套管长为200mm，两端各套入100mm左右的成孔波纹管。为使接头处严密、牢靠，在套管接头处利用胶带包裹严密，以确保不漏浆。

预应力管道安装应确保位置准确，严格按设计坐标位置就位和固定。若预应力钢束与普通钢筋位置发生冲突，适当挪动普通钢筋位置。定位钢筋间距按设计图及施工规范要求设置，采用“井”字形钢筋固定，定位钢筋与梁体普通筋焊接牢固，以防止其发生移位。在焊接钢筋过程中，用湿粗麻布或湿土工布进行遮挡，防止电焊火花烧穿波纹管。当波纹管安装完成后，必须由专人对波纹管进行详细检查，逐根逐段检查，发现有穿孔现象，立即用胶带裹紧密封，确保在浇筑砼过程中波纹管不会出现堵塞现象。在波纹管全部检查完毕后，再进行下道工序。

3.预应力施工

预制梁板混凝土达到设计强度90%后方可张拉，张拉以试验室7天抗压强度为参照，不足时可适当放至10~15天后张拉。

3.1钢绞线穿束

钢绞线下料用砂轮切割机切割，下垫方木或彩条布，不得将钢绞线直接接触地面，以免生锈，也不得在砼地面上生拉硬拽，磨伤钢绞线。钢绞线长度应严格按照图纸计算长度尺寸下料，梳理顺直，编匝成束，避免有缠绞等现象，采用人工穿入孔道，并保证下料切口齐平，线头不散。

3.2张拉

张拉使用的张拉机及油泵、锚、夹具按设计要求准备，并配套使用，配套定期校验，以准确标定张拉力与压力表读数间的关系曲线。采用两端同时同步张拉一束钢绞线的张拉工艺。

①两端同时张拉时，两端千斤顶同时同步升降压、测伸长值、持续荷载、锚固要一致。锚固后检查梁板起拱度是否满足设计要求。

②张拉控制应符合设计规范要求，采取应力、应变（即应力和伸长值）“双控”，以应力控制为主，伸长值控制为辅。

③升降压速度要慢。

④按以下张拉程序作业：0→10%σk→20%σk→100%σk→（持荷300s）锚固。

⑤先将钢绞线略微予以张拉，以消除钢绞线松驰状态，并检查孔道轴线，锚具和千斤顶是否在一条直线上。钢绞线初始应力达到张拉控制的10%时，可在千斤顶活塞上作一个记号，作为量测伸长值的参考点，在钢绞线上作一个记号检查钢丝有无滑动。

⑥张拉过程中，如发生下列任何一种情况，预应力设备应重新进行校验标定：

a张拉过程中，预应力钢丝经常出现断丝时；

b千斤顶漏油时；

c油压表指针档回零时；

d调换千斤顶油压表时。

3.3预应力筋（钢绞线）理论伸长值计算

张拉力及伸长量的计算：

预应力钢绞线的平均张拉力按下式计算：

PP＝P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）

钢铰线的理论伸长值△L（mm）按下式计算：

△L=（PPL）/（APEP）

钢铰线张拉的实际伸长量

△L（mm）=△L1+△L2

3.4张拉伸长值校核

预应力张拉采用应力控制，同时以伸长值作为校核。实际伸长值与理论伸长值之差不得超过6%。伸长值校核可以综合反映张拉力是否足够，孔道摩阻损失是否偏大，以及预应力筋是否有异常现象等。

预应力筋张拉伸长值的量测，应在建立初应力之后进行。其实际伸长值ΔL=ΔL1+ΔL2

式中ΔL1—从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值

ΔL2—初应力以下的推算伸长值

（可采用相邻级的伸长度换算：即ΔL20%-ΔL10%）

预应力钢铰线锚固在张拉控制应力处于稳定状态时进行，其钢铰线内缩量控制在设计规定范围内。

3.5压浆

待整片梁所有预应力束张拉完后，应尽快进行压浆。压浆前做好割切锚具外多余预应力钢绞线及冲洗孔道等准备工作，提早做好锚具周围的钢丝间缝隙和孔洞予以填封，以防冒浆。

①压浆顺序是先下后上，要集中将一处的孔一次压完。若因故停歇时，将孔道内的水泥浆冲洗干净，以便重新压浆时，保证孔道畅通无阻。

②压浆使用活塞式压浆泵压浆，开始时压力要小，然后逐步增加，一般为0.5Mpa-0.7Mpa。

③水泥浆技术指标

孔道压浆采用纯水泥浆并添加适量的膨胀减水剂，以增加其流动性，水灰比选用为0.4-0.45；

水泥浆稠度控制在14-18s；

水泥浆的泌水率控制在2%以内；

采用42.5#水泥，28d抗压强度不小于设计值。

④当气温或构件温度低于5℃时，不得进行压浆否则应采取保温措施，水泥浆温度不得超过32℃。管道内水泥浆在注入后48h内，结构砼温度不得低于5℃，。当白天气温高于35℃时，压浆宜在晚上进行。在压浆后两天，应检查注入端及出气孔的水泥浆密实情况，需要时要进行处理。

⑤从拌水泥浆到开始向孔道压浆，间隔时间不超过30分钟。水泥浆在使用前和压注过程中经常搅动。水泥浆压注在一次作业中连续进行，并让出口处冒出废浆，直至不含水沫气体的浆液排出，其稠度与压注的浆液稠度相同时即行停止。然后将所有出浆口和孔眼封闭，压浆端的水泥压力大于0.7Mpa；最少维持10秒。

3.6封锚

①孔道压浆后应立即对梁端水泥浆冲洗干净，同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢，并对端面进行凿毛，以备浇筑封端混凝土。

②制作安装梁板端部钢筋。为固定钢筋位置，可将部分箍筋点焊在支承垫板上。

③立封端混凝土模型，立模时根据设计图中的梁板布置图的梁板内外梁长、角度立模；并预先将封端混凝土挡块安设在梁洞内。

④固定妥善模板，以免在浇筑混凝土时模板走动而影响梁长。立模后立即校核梁长，使其在允许偏差范围内。之后即可浇筑混凝土。

⑤浇筑封端混凝土时，要仔细操作并认真插捣，务必使锚具处混凝土密实。

⑥封端混凝土浇筑后，静置1~2小时，带模浇水养护，脱模后在常温下一般养护时间不少于7昼夜。

4.结语

目前，预制T梁在高速公路建设中被广泛应用，高速公路T梁的施工技术也较成熟，但同时也存在各种要素导致的个别质量问题。在整个高速公路T梁施工中，应严格控制施工质量，尤其是重要工序预应力施工的控制。同时，在施工时，尝试采用新型材料、新型施工机具，有助于提高T梁施工效率和质量。

后张法预制T梁的施工质量直接关系到高速公路桥梁的设计使用年限，保证后张法预应力T梁的质量，需加强现场管控力度，特别是预应力施工等关键工序的控制，才能高效的提高整体的高速公路桥梁的质量。

参考文献：

[1]张勇刚，后张法预应力T型梁预制质量控制措施[J].科技传播，2011（1）；149，123.

[2]刘伟，浅析路桥施工中预应力技术的应用，价值工程，2010（21）.

[3]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）