象山港公路大桥60m预应力混凝土预制箱梁预应力张拉施工技术
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摘要本文对象山港公路大桥60m预应力混凝土预制箱梁预应力孔道定位、钢绞线下料穿束及预应力张拉等施工过程中的施工技术和质量控制要点进行了总结，供同类工程施工参考。
关键词60m预应力混凝土箱梁预应力张拉施工技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
1概况
宁波象山港公路大桥及接线工程是浙江省水路交通“十一五”期间规划的沿海高速公路（甬台温复线）和宁波市高速公路网的重要组成部分，象山港公路大桥北起宁波市鄞州山岩岭，跨越象山港海面，止于象山县小蔚庄，全长6.761Km。北岸引桥采用2×（5×46）＋10×（6×60）m，南岸引桥采用2×（6×60）＋7×46＋6×46m预应力混凝土连续箱梁，其中60m跨径连续箱梁采用整孔预制吊装。
2预应力体系介绍
60m预应力箱梁为后张法预应力混凝土结构，箱梁锚固体系采用自锚式拉丝体系，锚具采用夹片式群锚，预应力钢绞线采用单束公称直径φj15.24mm、抗拉标准强度Ryb=1860Mpa、弹性模量Ey=1.95×105MPa的高强度低松弛（Ⅱ级松弛）钢绞线，孔道采用高密度聚乙烯塑料波纹管成孔。箱梁按全预应力结构设计，采用纵向和横向双向预应力体系。纵向预应力采用15-22、15-19、15-16及15-5四种规格，除15-5型（扁形锚）为单端张拉外其余均采用两端张拉，锚下张拉控制应力σcon=1395MPa。预应力张拉按照张拉时间分为简支阶段张拉和合拢阶段张拉，简支阶段采用二期张拉施工工艺，即预应力张拉分为初张拉、终张拉一期张拉阶段和龄期28天后的二期张拉阶段。简支预应力束沿梁长方向通长布置，分腹板束和底板束两种，其中腹板预应力采用15-22型，锚固在箱梁两端腹板上；底板预应力采用15-16型和15-19型两种，锚固在箱梁两端底板或底板齿块上。箱梁顶板横向预应力采用15-3型（扁形锚），沿桥轴线按0.6m间距布置，均采用交错单端张拉。预应力张拉顺序为：先腹板束，后底板束，再顶板束；先长束，后短束，均衡对称张拉。
3预应力张拉施工
3.1张拉设备及主要材料
张拉设备采用YCW500型千斤顶及配套ZB4-500型高压油泵，千斤顶张拉吨位500吨，行程200mm。高压油表采用精度为0.5级、读数0～60MPa、表盘直径为150mm的耐震油压表。预应力筋采用1-7-15.2-1860-GB/T5224-2003高强度低松弛钢绞线，锚具、夹具采用ATM锚具、夹具。
3.2施工准备
3.2.1梁体混凝土要求
预应力张拉时间受到混凝土的强度及弹性模量的控制，同时考虑混凝土的龄期的影响。一期张拉施工中，初张拉时混凝土强度达到25MPa，终张拉时混凝土强度达到设计强度的90%(49.5 MPa)以上、弹性模量达到设计强度的85％(3.6×104MPa)以上方可终张拉，终张拉时须对初张拉的预应力束进行补拉。施工前检查确认梁体砼强度、弹性模量及龄期是否已达到设计施工要求。
3.2.2张拉设备要求
施工前需检查千斤顶和油压表是否在检定期内，千斤顶标定有效期不得超过一个月且不超过200次、油表有效期不得超过一星期。在张拉作业前必须经过校正，确定其校正系数。
3.2.3 预应力孔道要求
穿钢绞线束前用检孔器对预应力孔道的成孔质量进行检查，发现问题及时处理，确保孔道畅通，顺直。清除锚垫板上浆体、塑胶等杂物，以保证锚具与锚垫板的密贴；检查压浆孔有无堵塞，所有压浆孔应在预应力施加前予以清除干净，以保持畅通。
张拉前应根据孔道摩阻损失和锚口摩阻损失计算出张拉力和伸长量，作为预应力施工控制的指标。
3.3张拉施工过程
一期张拉束（初张拉）：00.1σk（测初始油缸伸长量及工具夹片外露量）0.2σk（测油缸伸长量及工具夹片外露量）0.25σk（持荷5分钟）补充到0.25σk（测油缸伸长量及工具夹片外露量）锚固（测锚固回缩量）分级回油卸载（测量工作夹片外露量）。
一期张拉束（终张拉）：00.25σk（测初始油缸伸长量及工具夹片外露量）σk（持荷5分钟）补充到σk（测油缸伸长量及工具夹片外露量、校核伸长值）锚固（测锚固回缩量））分级回油卸载（测量工作夹片外露量）。
二期张拉束：00.1σk（测初始伸长量及夹片外露量）0.2σk（测油缸伸长量及工具夹片外露量）σk（持荷5分钟）补充到σk（测油缸伸长量及工具夹片外露量、校核伸长值）锚固（测锚固回缩量））分级回油卸载（测量工作夹片外露量）。
4质量控制要点
4.1波纹管定位及安装
4.1.1波纹管安装前，在钢筋绑扎台位上进行纵向和横向的精确放线定位，通过在腹板上焊接定位钢筋进行定位。定位钢筋间隔：直线段750mm，曲线段450mm。
4.1.2锚垫板安装时要精确定位准确稳固，并与端模板紧贴。波纹管与锚垫板连接处的缝隙要密封防止漏浆。
4.1.3为增加波纹管的刚度及线性在波纹管中穿入PE管，且PE管壁厚不得小于4mm，内径比波纹管内径小6～10mm，在混凝土灌筑完毕后即可抽出PE管，此外PE管还可起到防止漏浆的作用。
4.1.4横向预应力波纹管安装完后，检查压浆孔、抽气孔、排气孔是否畅通，检查合格后将压浆孔、抽气孔、排气孔用封盖封住，防止灌注混凝土时水泥浆滲入造成孔道堵塞。
4.2钢绞线下料及穿束
4.2.1钢绞线下料应在干净的场地上进行，钢绞线表面不得有油污、泥浆污染，对锈蚀严重的钢绞线禁止使用。下料时保证钢绞线顺直，并根据设计长度留有一定的工作长度。
4.2.2钢绞线下料采用砂轮切割机切割,不得采用氧焊割断。下料后采用方木下垫，垫高高度不得低于20cm。
4.2.3穿束时对钢绞线进行编束整穿，对号穿入波纹管内。人工穿束时将钢绞线端头用胶布缠绑便于穿束，避免缠绕。
4.3预应力张拉
4.3.1张拉设备及人员
预应力张拉所用的油表、千斤顶在使用前要到国家认定的检验机构进行检验校准。油压表采用防震型，油压表最大压力值要大于两倍实际工作压力。每台千斤顶和油压表要一一对应、同步使用，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。
张拉施工操作人员需持有特种作业操作证，并进行上岗前的安全技术交底和安全培训，考试合格后方可上岗。
4.3.2张拉过程控制
箱梁在大规模生产前应对孔道摩阻、锚口摩阻、锚具回缩等损失进行测定，根据实际损失对张拉控制应力予以调整。
张拉前实施梁体混凝土强度、弹模、龄期三控；张拉中实施张拉应力、应变、时间三控，即张拉时以油压表读数为主、以钢绞线的伸长值作校核，且在σk作用下持荷5min。
张拉时须两端同时对称张拉，两端伸长应基本保持一致，最大不平衡束不得超过1束。张拉过程中千斤顶要与锚具对中，管道、锚具、千斤顶三者同心。张拉以油表读数为主，以伸长值作校核，按钢绞线实际弹性模量计算的伸长值与实测伸长值相差不应大于±6%，如钢绞线伸长值偏差超过规定范围，查明原因后重新张拉。
4.3.3张拉安全控制
张拉施工过程中采用特制的张拉架进行施工，张拉架设有缓冲柔性挡板，以保证预应力施工过程中的安全；张拉时在台座两个端头拉设警戒线，禁止其他人员靠近。
5结束语
象山港公路大桥60m预应力混凝土预制箱梁在预应力体系施工质量控制过程中，从预应力孔道安装、钢绞线下料、张拉过程等重点因素着手，采取严格的质量控制措施，在施工精细化上下功夫，有效的控制了大体积混凝土预制箱梁早期收缩裂纹的问题，提高了箱梁预应力体系的施工质量，为预制箱梁具有更好的耐久性提供了有力的保障。
参考文献
1、中铁大桥局 《象山港公路大桥及接线工程60m箱梁预制方案》 2010
2、中交公路规划设计院有限公司 《宁波象山港公路大桥施工图设计》 2009
3、宁波市高等级公路建设指挥部 《后张预应力管道真空辅助压浆施工指南（试行）》 2011
4、交通部 《公路桥涵施工技术规范》 JTJ041-2000
5、建设部 《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规范》 JGJ85-2002