1、僅供個人參考京石客運專線雙線整根箱梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)Constructiontechniquediscussionofdouble-linefull-holeboxgirderprestressedforJingshispecialrailwayline范勇FANYong（中鐵十一局集團(tuán)橋梁有限公司定州制梁場，河北定州郵編073000）摘要：從設(shè)計要求和施工工藝兩個方面，介紹了客運專線雙線箱梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，尤其是三階段張拉技術(shù)的應(yīng)用，有效避免梁體出現(xiàn)早期裂紋。關(guān)鍵詞：雙線簡支箱梁；施工技術(shù)；張拉工藝一、工程概況京石客運專線定州制梁場承擔(dān)了JS-3標(biāo)DK185+853.95DK216+257.3

2、3段5座橋梁623根箱梁預(yù)制施工，其中32米箱梁589根，24米梁34根。箱梁預(yù)制工期計劃為2009年3月2日2010年5月30日；箱梁供應(yīng)計劃為2009年6月18日2010年7月30日。二、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)（一）設(shè)計要求梁場制梁任為無硝軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁（雙線），梁長有32.6m和24.6m,其中跨度分別為31.5m和23.5m,兩種跨度梁基準(zhǔn)面梁高為3.05m,加高平臺梁高為3.115,橫向支座中心間距為4.5m,采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線型號為1x7-15.2-1860，應(yīng)符合預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線GB/T5224-2003。錨具為M15-12、M15-9、M15-8和M15-7,錨固體系

3、采用自錨式拉絲體系，錨具應(yīng)符合鐵路工程預(yù)應(yīng)力筋用夾片式錨具、夾具和連接器技術(shù)條件TB/T3193-2008,張拉設(shè)備采用與之配套的機具設(shè)備，管道形成采用直徑為90mm80mmF口70mm的抽拔管。預(yù)施應(yīng)力按預(yù)張拉、初張拉和終張拉三階段進(jìn)行。箱梁梁體混凝土強度等級C50,彈性模量36GPa混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的60%（33.5MPa）時帶模預(yù)張拉；初張拉在梁體混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的80%（43.5MPa）后進(jìn)行，初張拉后箱梁方可吊離臺座；終張拉在梁體混凝土強度及彈性模量達(dá)到設(shè)計值100%（53.5MPa和36GPa,且齡期不小于10d時進(jìn)行。預(yù)施應(yīng)力采用兩端同步張拉并左右對稱進(jìn)行，預(yù)施應(yīng)力值

4、以油壓表讀數(shù)為主，以鋼絞線伸長值進(jìn)行校核，實測伸長值與理論伸長值控制在土6%A內(nèi)。（二）施工工藝1預(yù)應(yīng)力施工工藝流程2制孔工藝采用抽拔橡膠管制孔，膠管外徑有（）90mnf口（）80mm(1) 抽拔橡膠管定位為確保制孔位置正確，采用定位網(wǎng)定位、固定抽拔橡膠管，定位網(wǎng)按設(shè)計位置測量定位，并與鋼筋骨架焊接牢固。確保管道平順，定位準(zhǔn)確，混凝土澆筑時抽拔管不上浮、不旁移、管道與錨具錨墊板垂直。制孔前用肥皂水或洗衣粉溶液認(rèn)真涂刷膠管表面。嚴(yán)禁用具有腐蝕作用的油類等涂刷膠管。穿入順序：由下向上、由里向外，在跨中處套接，兩端對稱進(jìn)行。穿管采用前面一人牽引，穿過相應(yīng)的網(wǎng)眼，后面有人推進(jìn)的方法。穿管過程中要注意防

5、止鋼筋劃傷及劃破管壁，穿管前如發(fā)現(xiàn)有微小裂紋及時修補在綁扎鋼筋骨架時，管道定位網(wǎng)片同時按設(shè)計位置安放，定位網(wǎng)片設(shè)置間距為50cmi吊裝底腹板鋼筋時加設(shè)縱向吊筋，防止鋼筋變形引起橡膠管移位。2 2)技術(shù)要求采用的膠管無表面裂口、表面熱膠粒、膠層海綿、膠層氣泡、表面雜質(zhì)痕跡長度小于3mm深度不大于1.5mm,且每米不多于一處；外徑偏差±4mm不圓率小于20%硬度(邵氏A型)為65±5,拉伸強度大于12MPa扯斷伸長率不小于350%300溢伸強度不小于6MPa定位網(wǎng)鋼筋允許偏差：預(yù)應(yīng)力孔道定位網(wǎng)片采用點焊加工，位置誤差士2mm孔眼尺寸誤差w3mm其中，水平筋的尺寸誤差是對最下一根

6、鋼筋中心而言，豎向鋼筋的尺寸誤差是對網(wǎng)片中心而言，定位網(wǎng)片在沿梁長方向的定位誤差±3mm為了保證預(yù)留管道不串動、順直無死彎，要求制孔管表面無嚴(yán)重刮傷，任何方向的偏差，在距跨中4m范圍內(nèi)不大于4mm其余部位不大于6mm3 鋼絞線制作、穿束(1) 制作工藝鋼絞線束孔位不同，其長度各異，須編號并事先標(biāo)出全長，列表交工班據(jù)此下料。鋼絞線下料在經(jīng)過硬化的棚內(nèi)進(jìn)行，鋼絞線須梳整、編束，確保鋼絞線順直、不扭轉(zhuǎn)。編束用22#扎絲綁扎，每隔1.5米扎一道鐵絲，編束后須順直不扭轉(zhuǎn)。綁束完畢后，按梁規(guī)格掛牌，防止錯用。穿束前檢查錨墊板喇叭孔及壓漿孔內(nèi)是否有灰硝和積水，在保證管道暢通的情況下才能穿入鋼絞線，

7、穿束采用人工穿束或加工特制穿束器穿束。(2) 技術(shù)要求在貯存、運輸和安裝過程中，采取防止銹蝕、污染及損傷的措施。鋼絞線下料采用采用砂輪鋸切斷，用鋼尺丈量。嚴(yán)禁用電弧切斷，不得經(jīng)受高溫焊接火花或接地電流影響，下料后鋼絞線不得散頭。每束鋼絞線取自同批同盤，防止因彈性模量變異導(dǎo)致應(yīng)力不均。成束鋼絞線用22#扎絲扎緊，禁止在不順直的狀態(tài)下綁扎。鋼束在移運過程中，采用多支點支承，支點間距2.5m,端部懸出長度1.0m,嚴(yán)禁在地面上拖拉，以免創(chuàng)傷鋼絞線。穿束時拖拉方向和鋼束穿入方向均應(yīng)與錨墊板垂直。鋼絞線下料長度L=l+2X0.75m,其中l(wèi)為工作長度。4. 鋼絞線張拉（1） 千斤頂和油表的選定及校正1）

8、千斤頂根據(jù)圖紙設(shè)計要求，箱梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線Rm=1860MPa，錨具最大孔數(shù)12孔，單束張拉力最大力為12X1339.2X140/1000=2249.86kN。根據(jù)鐵路橋涵施工規(guī)范（TB10203-2002）的，千斤頂張拉噸位宜為張拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍。由于（1.21.5）X2249.86=（2699.83374.8）kN,所以選用300t穿心式千斤頂。張拉千斤頂在張拉前必須經(jīng)過校正，校正系數(shù)不得大于1.05。校正有效期為1個月且不超過200次張拉作業(yè)，拆修更換配件的張拉千斤頂必須重新校正。2） 油壓表TB10203-2002之，精度不應(yīng)低于1.0級，校正有效期為1周，當(dāng)用0.4級

9、時，校正有效期可為1個月。壓力表發(fā)生故障必須重新校正。選用精度為0.4級的防震型油壓表，表盤直徑為150mm，最大量程為60MPa，最小分度值為0.5MPa。（2） 張拉的混凝土強度和彈模要求1）為使梁體不發(fā)生早期裂縫，應(yīng)在混凝土強度達(dá)到50%-60%寸拆除內(nèi)模、端模，外模松開不移的情況下按設(shè)計圖要求張拉部分預(yù)應(yīng)力束，張拉值應(yīng)由設(shè)計單位提供。預(yù)制梁帶模預(yù)張拉時，模板應(yīng)松開，不應(yīng)對梁體壓縮造成阻礙。張拉數(shù)量及張拉力值應(yīng)符合設(shè)計要求。預(yù)應(yīng)力束張拉前，應(yīng)消除管道內(nèi)的雜物及積水。2） 當(dāng)混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度80%時，進(jìn)行初張拉。初張拉后，梁體方可移出臺座。3） 當(dāng)混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度100%且彈性

10、模量達(dá)到100%時，混凝土齡期不少于10d方能進(jìn)行終張拉。（3） 張拉操作工藝1） 首先確定張拉應(yīng)力根據(jù)是否需要調(diào)整。根據(jù)鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心鐵道建筑檢驗站提供的報告（2009）TJ字第W0266號，兩根梁平均管道摩阻系數(shù)K=0.0009,=0.3970,實測9孔錨具（浙錨）錨口和喇叭口摩阻合計為錨外控制應(yīng)力的3.96%,中鐵咨詢橋梁工程設(shè)計研究院對通橋（2008）2322A-H進(jìn)行重新檢算，得出了錨外張拉控制應(yīng)力不需要調(diào)整的結(jié)論。整個張拉過程分三階段進(jìn)行，第一階段為預(yù)張拉，在內(nèi)模拆除、外模只松不移的情況下進(jìn)行，第二次為初張拉，前兩次都是在制梁臺座上進(jìn)行。第三次為終張拉，在存梁臺座上進(jìn)行

11、。張拉時要求兩側(cè)對稱張拉，且不平衡束最多不超過一束，張拉同束鋼絞線由兩端同步對稱進(jìn)行，且按圖紙設(shè)計的順序張拉。2） 預(yù)、初張拉工藝張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線時采用應(yīng)力和應(yīng)變雙控制，張拉程序為：預(yù)（初）張拉工藝流程：0-0.2（Tk（作伸長值標(biāo)記、測千斤頂油缸伸長量、測工具錨夾片外露量）-0.5bJ（持荷1min）-bJ（測千斤頂油缸伸長值、測工具錨外露量、計算鋼絞線伸長值，持荷5min）-緩慢回油至0f錨固。預(yù)、初張拉前，調(diào)整兩側(cè)鋼絞線外露長度使兩端長度基本均勻一致。將工作錨的錨板套入鋼絞線束，不得用于商業(yè)用途僅供個人參考再按順時針方向插入工作夾片。用限位板擠推夾片使其進(jìn)入錨環(huán)內(nèi)，并使其端部對齊，外露長

12、度一致。在鋼絞線尾端用鋼絞線定位叉（如圖）給各根鋼絞線定位，便于千斤頂及其他張拉輔助工具的安裝。安裝千斤頂使中線與孔道中線對中，為方便工具錨缸脫，千斤頂預(yù)先出頂35cmi安裝工具錨在千斤頂后部，精確對中，鋼絞線應(yīng)在工作錨與工具錨之間順直對齊。工具錨夾片安裝完成后，用特制的套管擠壓工具錨夾片，使其進(jìn)入工具錨環(huán)內(nèi)，并使端部整齊，外露長度基本一致。為使工具錨缸脫方便，在工具錨夾片與錨環(huán)之間涂少許石蠟。預(yù)應(yīng)力筋的張拉初始應(yīng)力階段：初始應(yīng)力主要是為了使鋼絞線從松弛狀態(tài)達(dá)到受力狀態(tài)，減小伸長值測量誤差，并使同束各根鋼絞線受力趨于一致，初始應(yīng)力值取終拉控制應(yīng)力的20%當(dāng)鋼絞線張拉到初始應(yīng)力值時，松開千斤頂?shù)?/p>

13、繩，使千斤頂自動對中，用特制套管擠壓工具錨夾片，使夾片緊緊握裹鋼絞線，以減少鋼絞線的回縮。同時用標(biāo)定過的鋼板尺測出油缸外露長度及擠緊的工具錨夾片的外露長度，并做好記錄。張拉階段：張拉階段升壓應(yīng)平穩(wěn)，升壓速度用油泵側(cè)面的節(jié)流閥進(jìn)行控制。當(dāng)油表指針接近控制應(yīng)力油表讀數(shù)值前減緩升壓速度，由于預(yù)應(yīng)力筋是自錨，因此嚴(yán)禁超張拉。預(yù)、初張拉控制應(yīng)力階段：設(shè)計要求為梁體提供移梁下臺位所需的預(yù)加應(yīng)力值、防止梁體出現(xiàn)裂紋。鋼絞線張拉到控制應(yīng)力值后，測量油缸伸出長度及工具錨夾片外露長度并記錄。自錨階段：預(yù)應(yīng)力筋回縮自錨應(yīng)在油泵停機狀態(tài)下打開頂部的控制閥（側(cè)面節(jié)流閥處于擰緊狀態(tài)）來完成。錨固結(jié)束后測量油缸長度，以便計

14、算自錨階段的鋼絞線回縮量。油缸回程：開動油泵，打開控制閥及節(jié)流閥，使油缸回縮，當(dāng)油缸外露長度達(dá)到12cm時，關(guān)閉油泵完成油缸回程操作。卸除工具錨及千斤頂，測量工作錨夾片的外露量，并在距離夾片端頭23cm處的鋼絞線上用紅油漆劃出標(biāo)記，觀察24小時再次測量，以判斷鋼絞線及夾片的回縮量。3）終張拉工藝終張拉采用應(yīng)力和應(yīng)變雙控制，對未張拉束張拉程序為：0-0.2dK（作伸長值標(biāo)記、測千斤頂油缸伸長量、測工具錨夾片外露量）一0.5bK（持荷1min）-0.8（rK（持荷1min）-bK（測千斤頂油缸外露量、測工具錨夾片外露量、持荷5min、計算鋼絞線伸長值與理論伸長值比較）保持壓力f緩慢回油到0f錨固。

15、對已張拉束張拉程序為：0f（Tkzf松錨-0.8dK（持荷1min）-（rK（測千斤頂油缸外露量、測工具錨夾片外露量、持荷5min、計算鋼絞線伸長值與理論伸長值比較）保持壓力-緩慢回油到0f錨固。bk，預(yù)（初）張拉控制應(yīng)力重復(fù)預(yù)初張相同的張拉作業(yè)流程。5） 張拉技術(shù)要求實際伸長值兩端之和不超過理論計算值的±6%每件后張預(yù)制梁斷絲，滑絲總數(shù)不得超過預(yù)應(yīng)力鋼絲總數(shù)的0.5%,且一束內(nèi)斷絲不得超過一絲，也不得在同一側(cè)。兩端鋼絞線回縮量之和不得大于6mm。張拉過程中出現(xiàn)以下情況之一者，需更換錨具或鋼絞線來重新張拉：a）后期張拉時發(fā)現(xiàn)早期張拉的錨具中夾片斷裂者;b）錨具內(nèi)夾片錯牙在10mm以上

16、者；c） 錨具內(nèi)夾片斷裂在兩片以上者（含有錯牙的兩片斷裂）;d） 一根梁中斷滑絲量超過規(guī)定，選最不利的一束進(jìn)行處理；e） 錨環(huán)裂紋損壞者;f） 切割鋼絞線或壓漿時又發(fā)生滑絲者。5）張拉注意事項高壓油管使用前應(yīng)作耐壓試驗，不合格的不能使用。油壓泵上的安全閥應(yīng)調(diào)至最大工作油壓下能自動打開的狀態(tài)。油壓表安裝必須緊密滿扣，油泵與千斤頂之間采用的高壓油管連同油路的各部接頭均須完整緊密，油路暢通，在最大工作油壓下保持5min以上均不得漏油。若有損壞者應(yīng)及時修理更換。張拉時，要做好安全防護(hù)工作，尤其千斤頂后面及另端對面不準(zhǔn)站人，也不得踩高壓油管。張拉時發(fā)現(xiàn)張拉設(shè)備運轉(zhuǎn)異常，應(yīng)立即停機檢查維修。錨具、夾具均應(yīng)

17、設(shè)專人妥善保管，避免銹蝕、沾污、遭受機械損傷或散失。施工時在終張拉完后按設(shè)計文件要求對錨具進(jìn)行防銹處理。三、結(jié)語1如果24米箱梁數(shù)量少最好考慮用。80mm弋替。70mna膠管成孔，用M15-8錨具代替M15-7錨具，這樣可以省下購置。70mm橡膠管的費用，同時也保證預(yù)應(yīng)力管道的成孔質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)實惠。2 加強對鋼絞線、錨具、夾片等原材料的檢測，嚴(yán)禁不合格材料進(jìn)入預(yù)應(yīng)力工序施工，加強預(yù)應(yīng)力材料的收發(fā)存的管理。尤其是錨具四件套內(nèi)的錨板和錨墊板，嚴(yán)防其在搬運過程由于工作失誤造成損傷，損傷錨具張拉使用嚴(yán)重危險。3 管道摩阻試驗宜早不宜遲，報告出具后及時請相關(guān)設(shè)計院對設(shè)計預(yù)施應(yīng)力進(jìn)行調(diào)整。4 張拉工藝嚴(yán)格執(zhí)

18、行預(yù)張、初張、終張三階段張拉，帶模預(yù)張能有效避免影響梁體產(chǎn)生早期裂紋。5 張拉過程中要實行三控(應(yīng)力、應(yīng)變和時間)，應(yīng)力控制要以油表讀數(shù)為準(zhǔn)，以鋼絞線的伸長值作校核，實測伸長值與理論伸長值控制在±6%以內(nèi)。6 張拉用千斤頂和油表選型要考慮富余系數(shù)，壓力表一定要選用防震型精密壓力表，油表和千斤頂定期應(yīng)配套標(biāo)定。7 鋼絞線下料長度應(yīng)根據(jù)所用千斤頂、限位板、對中套、錨具、錨內(nèi)工作長度等，并考慮一定富余長度精確計算，不宜用圖紙下料長度，造成無謂的浪費。8 終張拉后24h-48h內(nèi)壓漿，防止鋼絞線銹蝕，采用真空輔助壓漿工藝，保證孔道內(nèi)水泥漿飽滿密實。9 錨頭、工作錨和錨墊板外漏部分應(yīng)涂刷防水涂料，10 錨墊板表面的水泥漿和錨環(huán)上的封錨砂漿要清除干凈，錨穴混凝土面鑿毛處理鑿毛率要達(dá)到100%，混凝土殘渣及廢物清理干凈后，保證封錨混凝土與梁體充分連接。11 封錨混凝土澆筑后，梁端底板和腹板的表