桥梁预应力施工工艺及质量控制

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1、桥梁预应力施工工艺及质量控制张继磊摘要预应力施工在预应力混凝土桥梁施工中属于重点工序，其施工质量的好坏对于桥梁的结构和耐久性都起着举足轻重的作用，直接影响桥梁的承载能力和使用寿命，因此对于桥梁预应力施工质量的控制必须高度重视。关键词预应力桥梁质量控制1工程概况武汉地铁11号线东延线为地下线，高架桥区间分布在长岭山车辆段出入段线范围内。出入段线全长约3.56km，其中双线高架段长1088.43㎞，单线高架长147.43㎞，三线高架段长296.43㎞，箱梁共计51跨。预应力混凝土连续刚构以小曲率半径上跨绕城高速公路，其孔距为42+70+42三跨一联，其主跨为70m，跨越绕城高速。

2、车辆段出入线通过高架-路基-地下过渡，分别接入正线车站光谷七路站和郑家路站。2预应力施工工艺流程采用后张法施工时，在箱梁浇筑前先在箱梁内预埋波纹钢管，对钢绞线编号成束并穿入波纹钢管内。本工程采用单端张拉，固定端采用固定锚具，浇筑混凝土后固定锚具和箱梁结合成为一个整体；腹板张拉端位于箱梁端侧面，底板张拉端位于箱室内。对同条件养护的试块进行抗压强度和弹性模量测定试验，要求试验值达到设计标准的100%，拆除侧模和箱室内模，解除箱梁两端的支座锁，开始张拉作业。根据计算所得的各阶段千斤顶控制拉力值开始张拉，由于采用低松弛预应力钢绞线，张拉阶段分为0→20%σcon→40%σcon→σc

3、on三个阶段，测量各阶段的千斤顶活塞伸出量并记录。计算实际钢绞线伸长量，并与理论伸长量进行对比，偏差不大于±6%即为合格，开始下一步施工。切割外漏钢绞线并采用混凝土封闭锚具，待其干硬后对进行管道压浆，压浆完成后48小时内应进行封锚。3施工质量控制措施3.1施工材料的质量控制钢绞线、锚具、夹片、波纹钢管、锚垫板、压浆料等材料在进场时必须出厂合格证书齐全，并按照批次进行抽样检查，检验不合格品不得使用。钢绞线、锚具和夹片应抽样进行物理力学性能试验，由专门的检验机构出具试验报告。材料应妥善堆放保存，尽量避免露天堆放，防止雨水和日照等自然因素对材料的侵蚀。钢绞线和波纹钢管的堆放要求离地

4、面有一定高度，避免地面积水和水气的锈蚀。3.2施工设备的选择（1）张拉千斤顶、油泵及油表张拉千斤顶及其配套油表在使用前需要由专门机构进行校准，出具校准证书，并拟合出可靠度良好的直线方程。本工程采用穿心式千斤顶，校准周期为六个月或者200次张拉操作。当千斤顶、油表或者油泵在进行过维修或者更换后，必须重新进行校准。油泵的选择必须和千斤顶配套，油泵油箱的储油量不得低于千斤顶工作时所需最大油量的1.5倍。油表采用防震型压力表，油表量程宜为张拉控制应力的1.5～2倍，精度等级不得低于1.0级。（2）搅拌机及压浆设备搅拌机一次拌合方量应保证压浆施工能够连续进行。为保证搅拌均匀，搅拌机转速

5、不得低于1000r/min。压浆机的出口压力不得低于1.0MPa，每小时流量不低于3m³。3.3施工过程质量控制（1）伸长量和张拉力的计算工程采用Øs15.2mm低松弛预应力钢绞线，标准强度fpk=1860MPa，设计锚下控制应力σcon=0.7fpk，管道偏差系数K=0.0025，管道摩阻系数=0.25，锚下应力损失4%，钢绞线理论伸长量计算采用以下公式计算：式中：P—预应力筋张拉端的张拉力（N）；x―从张拉端至计算截面的孔道长度（m）；L―预应力筋的长度（mm）；Ap―预应力筋的截面面积（mm2）；Ep―预应力筋的弹性模量（N/mm2）。当钢绞线在混凝土内平直布置时，伸长

6、量可以从张拉端一次性计算至固定端，当钢绞线布置有弧线段时，应对其进行分段，按顺序平直段和弧线段分开计算，最后各段伸长量总和即为总伸长量。在张拉施工时，从工作锚具至工具锚具的这一部分钢绞线也将被拉伸，因此进行伸长量计算时，张拉端第一段的长度要考虑钢绞线在千斤顶和锚具内通过的长度。预应力筋张拉端的张拉力并非锚下控制力，还必须考虑千斤顶的内摩阻力、钢束与锚具的摩阻力，即锚下应力损失，此两项应力损失通过试验确定。根据千斤顶和油表校验证书上的直线方程计算各阶段张拉力下对应的油表读数。钢绞线在开始施力前处于松弛状态，锚垫板、工作锚具、限位板、千斤顶和工具锚具各部件之间不可避免地存在缝隙，

7、在开始张拉时由于钢绞线的绷紧和各部件之间的压紧而产生的千斤顶活塞伸出量不能作为钢绞线伸长量，因此必须进行初张拉，初张拉采用20%张拉力。根据钢绞线的应力-应变曲线图可知其拉伸的初始阶段为弹性变形，故初张拉之前的钢绞线伸长量等于从20%张拉力至40%张拉力的伸长量。张拉分为0→20%σcon→40%σcon→σcon三个阶段，每个阶段测量一次千斤顶活塞伸出量。（2）张拉操作要点张拉施工之前，对同条件养护的混凝土试块进行强度和弹性模量试验，当达到设计要求值100%后，方可进行施工。检查梁体，拆除一切阻碍梁体