浅析贾鲁河大桥预应力箱梁张拉施工技术-技术创新

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浅析贾鲁河大桥预应力箱梁张拉施工技术

日期：2017-10-13 9:26:32　来源：互联网　浏览数：
　

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    1、工程概况
    人文路跨贾鲁河大桥位于人文路与贾鲁河相交处，桥梁全长526.0m，全宽55m。其中主桥为整体式一幅桥，引桥横向分为三幅桥，其中中幅桥为机动车桥，两侧边幅桥为辅道桥。
    该工程预制箱梁分布在中牟绿博园区跨贾鲁河大桥引桥段，共4 联，分别为第一联(0～3 轴)、第二联(3～5 轴)、第三联(8～11 轴)、第四联(12～14 轴)，共有149 片，预制箱梁分为28.49m、29.96m 两种形式。预制箱梁梁高1.5m，顶板宽度2.5m，底板宽0.99m，顶板厚度15cm,伸缩缝一侧厚40cm，其中在0、3、5、8 、11、14 轴处设有伸缩缝，伸缩缝一端预留伸缩缝预留槽。
    2、预应力箱梁张拉
    混凝土试件与梁体在相同外界条件下养护，混凝土试件经过试压，达到设计强度100%方可进行箱梁预应力张拉。张拉前将张拉设备、仪表、设备和仪表校定结果、上报监理工程师，监理工程师认可后方可进行张拉，采用两端张拉法，张拉时两端同时施加预应力，保持同步张拉，并且张拉速度不宜太快，控制在每分钟5Mpa 左右，张拉结果采用双控法校核：即以张拉力控制张拉过程，以伸长值校核张拉结果。
    2.1 选择千斤顶
    （1）预应力筋的张拉采用穿心式双作用千斤顶，千斤顶的额定张拉力宜为所需张拉力的1.5 倍，且不得小于1.2 倍。与千斤顶配套使用的压力表选用防振型产品，其最大读数宜为张拉力的1.5～2.0 倍，标定精度应不低于1.0 级。张拉机具设备与锚具产品配套使用，并应在使用前进行校正、检验和标定。千斤顶和高压油泵在使用前和使用中按规范要求进行标定，并绘制标定曲线，张拉时按标定曲线配套使用。
    （2）标定方法，千斤顶校验经监理工程师同意后方可进行使用，校验所选设备在国家认定的实验机构或监理工程师的中心试验室进行校准。
    2.2 预应力管道质量要求
    （1）所有管道与管道间的连接及管道与喇叭管的连接应确保其密封性。
    （2）所有预应力管道的定位必须准确牢固，严格按照施工图中所示的钢束大样设置定位钢筋，在直线段定位钢筋的纵向间距不大于50cm，在曲线段定位钢筋的纵向间距不大于30cm，每定位点的坐标安装偏差不得大于1mm。
    （3）管道轴线必须与锚板端面垂直。
    （4）波纹管采用HDPE 塑料波纹管，波纹管在安装前应除去端口处毛刺。
    （5）在波纹管安装后，每束钢束的两端安设灌浆孔，在相应区段管道曲线的最高点设置排气管。
    2.3 钢铰线、锚具等质量要求
    （1）预制箱梁预应力钢绞线采用1*7-15.2-1860-GB/T 5224-2003，公称直径为15.20mm，松弛率为2.5%，强度为1860Mpa 的低松弛钢绞线。每批（不大于60t）钢绞线都要有出厂合格证，并分批进行外观检测，力学性能试验，验收合格后方能使用。
    （2）钢绞线运抵工地后要放置在室内并防止锈蚀。当不能在室内放置时，必须离地30cm 放置，并采用防雨布覆盖保护。
    （3）钢绞线的下料不得使用电焊或氧弧切割，应采用切割机冷割，且应使钢绞线的切割面为一平面，以便在张拉时检查断丝。
    （4）所需预应力锚具均为成套产品，每套锚具为含锚垫板、夹片、锚圈，加强螺旋筋等在内的定型产品。在施工前必须按规范要求对锚具的质量做抽检试验。
    （5）在箱梁混凝土分段、分层浇筑开始直至初凝完成的时段内，要派专人对已安放在管道内的钢束进行上、下、左、右摆动和旋钮，以防止因管内少量渗浆造成卡住钢绞线。
    （6）预应力锚具应符合《预应力锚具、夹片和连接器》（GB/T14370-2007）的要求，
    2.4 钢绞线下料及穿束
    （1）钢绞线下料时根据设计要求的孔道长度、张拉端工作长度和锚固长度下料，张拉端的工作长度必须满足设计图纸要求。
    （2）将钢绞线卷放在自制的放线架中后，再将包装铁皮剪断，抓住内圈钢绞线一端，将钢绞线缓缓拉开，根据设计计算长度下料。钢绞线的下料用砂轮机切割，切口两侧要用20#铅丝绑扎，以保证切口平整，以免松散。钢绞线使用前应做除锈处理，所有预应力钢材不许焊接。
    （3）孔道检查，穿束之前检查所有波纹管及波纹管接头处，确保波纹管的整体完整性及接头处的密封性，防止浇筑时混凝土浆液渗进管道，影响钢绞线张拉。
    （4）钢绞线按长度和孔位编号，穿束时核对长度，对号穿入孔道，钢绞线穿束采用穿束机。
    （5）与波纹管相矛盾的普通钢筋可适当调整位置或弯折。
    2.5 张拉钢绞线
    （1）张拉方式
    混凝土强度达到设计强度的100%方可张拉预应力束，张拉时应注意对称进行；预应力钢筋的张拉按对称的原则从中间向两边张拉，每次张拉不少于两束；预应力采用伸长量与张拉应力双控，以张拉应力为主，伸长量实际值与理论值误差应该控制在6%以内。每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的1%，并且每一钢束断丝、滑丝的数量不得多于1 根，否则应换束重新张拉。
    （2）构件检查、清理
    穿束前应检查锚垫板和孔道的位置正确，灌浆孔和排气孔应满足施工要求，孔道内应畅通、无水分和杂物，并用压缩空气吹干，同时把锚具、垫板接触处的板面上的焊渣、混凝土残渣清除干净。锚具垫板必须与钢束轴线垂直，安装千斤顶时必须保证锚圈孔支垫板中心严格对中，防止滑丝、断丝等现象。锚具夹片及锚头锥孔要保持清洁，严禁有金属屑等杂物。
   （3）钢绞线穿束
   对钢绞线编号后，采用穿束机逐根将钢绞线穿入孔道内。
    （4）张拉程序
    预应力张拉前用0.1σcon 预紧张拉一次，再开始测伸长量。张拉顺序：0→初应力→0.2σcon→1.0σcon 设计吨位→持荷5 分钟→锚固。当构件进行超张拉或计入锚圈口摩擦损失时，钢筋中最大控制应力（千斤顶油泵上显示的值）对钢丝和钢绞线不应超过0.8fpk。上式中σcon 为锚下控制应力，其设计值按照各桥设计图纸要求进行控制。
    （5）张拉操作
    张拉准备
    清理锚垫板和钢绞线表面，安装锚板、工作锚夹片、限位板；千斤顶安装就位，并用挡板推紧工具锚夹片。安装锚板要使其对中，夹片均匀打紧并使外露面平整一致，且外露尺寸不大于5mm，尽量减少夹片回缩量。安装千斤顶时要使活塞上的工具锚的孔位与箱梁端部工作锚的孔位排列一致，工具锚夹片要经常保证清洁和良好的润滑状态，以防夹片在退锲时被卡死。
    纵向预应力钢束张拉
    对于纵向预应力钢束张拉提出如下要求：开始张拉之前应将所有钢绞线尾端切割成一个平面或采用与钢绞线颜色反差较大的颜料标注出一个平面，在任何步骤下量测引伸量均应量测该平面距锚垫板之间的距离，不得以油缸伸长量代替引伸量。
    初始张拉
    采用两端张拉，施加10％σcon 的张拉应力，将预应力筋拉直，同时观察有无滑丝现象。
    ④张拉
    采用逐级加压的方法进行，记录预应力筋从10％～20%σcon 时的张拉伸长值，作为0～σcon（即10％σcon）的推算伸长值。张拉过程中，根据确定的张拉级数及时记录油表读数和量测伸长值。
   ⑤持荷
    预应力筋张拉至con  后，持荷5min，量测伸长值并记录。
    ⑥锚固
    张拉持荷5min 并保证预应力筋的张拉力至控制应力。测量、记录预应力筋的延伸量，并核对实测值和理论计算值，其误差应在±6％范围内。张拉满足要求后，千斤顶缓慢回油至零，锚具夹片受力锚固预应力筋。
    3、结论与建议
    钢束张拉完毕后，严禁撞击锚具和钢绞线，钢绞线剩余长度采用砂轮切割机切断，外露钢绞线长度不小于3cm，并用环氧树脂水泥浆封锚。管道压浆前用压力水清除管道内杂物，预应力钢束张拉完成后，应在48h 内进行管道压浆，压浆要求密实，以防止钢丝锈蚀。采用砂轮机进行钢绞线的切断、切除，严禁采用电焊、氧焊等方式切断、切除，严禁钢绞线作电焊机导线用，且钢绞线的位置应远离电焊地区。需将张拉力与伸长值比较，校核。实际伸长量和理论量误差不超过6%；两端同时张拉时，两端千斤顶升降压、画线标记、测伸长等工作应同步。