预应力是桥梁是生命

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摘要：重庆嘉华大桥设计为双幅单向4车道，桥面宽为17.8m，包括车行道和人行道，2006年之前为同类型桥梁的全国之最。桥梁采用单箱单室连续钢构，三向预应力体系，对预应力施工的技术要求很高，因此嘉华大桥的安全在于预应力，生命就是预应力。本以重庆嘉华大桥为蓝本，着重介绍预应力施工工艺、施工过程中存在的问题和相关处理。

关键词：预应力、连续钢构、问题处理

Abstract: Chongqing Jiahua bridge designed as two one-way Lane 4, bridge deck width of 17.8m, including the driveway and sidewalks, before 2006, the same type of bridge most of the country. The bridge is a continuous single cell box of three steel, prestressing system, the prestressed construction technology requirements are very high, so the safety of Jiahua bridge is prestressed, life is the prestressed. The Chongqing Jiahua bridge is modeled, emphatically introduces the construction process of prestressed construction technology, the problems and related processing.

Keywords: treatment of prestressed continuous steel, problems,

中图分类号：[TU997]文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

一、工程背景

重庆嘉华大桥为跨越嘉陵江的一座连续钢构桥，主桥跨径：138m+252m+138m，北岸引桥设置预应力砼箱梁，南岸接华村立交。道路等级为城市快速路，设计车速80km/h，汽车荷载公路-I级。

上部结构为变截面单箱单室，垂直腹板。箱梁采用三向预应力体系，纵向预应力主要承受恒载和活载作用下的正负弯矩，防止桥梁开裂，提高桥梁使用的安全性；单箱单室顶宽为17.8m，设置横向预应力提高顶板抗压强度和整体性；竖向预应力设计要求进行多次张拉，尽可能增加腹板抗剪强度，防止腹板砼开裂，所以0#块高度9m分为3次张拉，1#块—5#块高度9m-5m依次降低均为2次张拉，其余号块均为1次张拉；三向预应力筋组合使桥梁增强抗压、抗剪的能力，是结构更有安全性。纵、横向预应力钢束采用Φj15.24高强度低松弛钢绞线，标准强度fpk=1860Mpa；竖向预应力钢筋采用直径32mm精轧螺纹钢筋（fpk=785Mpa）和Φj15.24高强度低松弛钢绞线。三向预应力均采用PE管道真空压浆工艺。

二、工程特点

嘉华大桥设计为双幅单向4车道，桥面宽为17.8m，包括车行道和人行道，2006年之前为同类型桥梁的全国之最。桥梁采用单箱单室连续钢构，三向预应力体系，对预应力施工的技术要求很高，因此嘉华大桥的生命就是预应力。

施工区域1#—2#墩跨越河道，2#墩—0#桥台跨越北滨路，预应力施工过程中，为了防止夹片弹出，预应力钢绞线断丝，千斤顶掉落等一系列的安全隐患，监理要求施工方做了以下预防措施：1、在箱梁底部加铺双层安全网，双层隔板。防止千斤顶掉落。2、在千斤顶后面用双层木板格挡，防止夹片弹出和防止钢绞线断丝。3、尽量在夜间进行预应力张拉，尽可能的避免桥下行人、车和船数量相对较多的时间。

三、预应力施工控制

（一）预应力张拉前：表顶校核是关键

1.必须在拥有国家相关资质的检测所对张拉机具进行校核，校核目的是测定油表读数与千斤顶实际张拉力的关系，并通过报告中的校核数据得出的回归方程，准确算出嘉华大桥工程控制张拉力10%和100%时的表读数——严格控制张拉力的准确性，在实际操作中，表顶的校核是由我到上清寺人和街建筑科学研究院检测所现场见证实验人员的操作全过程（当时我的职位是监理员）。

2.油表的精度不小于2%，采用1.0级。张拉操作过程中油表和千斤顶必须配套使用，必须与校核时配套使用——严格控制顶表配套，现场操作过程中，张拉前监理人员对两端的张拉设备均按检测报告的表顶配套进行核验，合格后方能进行下一步工序。

3.预应力张拉之前的混凝土强度不小于设计强度的90%（规范要求是75%，嘉华工程设计要求达到混凝土强度的90%才能进行张拉），浇筑箱梁混凝土的同时抽取同条件养护试件3组，张拉之前由监理员现场见证，在建筑科学研究院检测所对同条件养护试件进行抗压强度检测，数据均达到设计混凝土强度的90%才能进行预应力张拉施工。施工过程中，施工单位为了加快施工进度，对同条件养护试件进行“特别关照”，同条件养护试件在3天就能达到混凝土设计强度的90%，此行为相当危险，可能造成的危害是锚下混凝土开裂，或者是直接爆裂，后果相当严重，现场应加强对同条件养护试件的管理，在监理每天的巡视过程中，针对同条件养护的试件进行跟踪检查。

4.预应力张拉之前每束预应力筋都必须进行编束，嘉华大桥施工过程是，钢绞线之间互相平行，不得交叉，每隔2m用铁丝绑扎紧固定，编束的目的是让预应力筋在张拉过程中受力均匀，受力不均匀的后果就是受力大的预应力筋断丝或者是其中一根预应力筋拉断，对操作人员造成危害，同时断丝、断根会引起重新换束，经济损失更大。监理过程中，经现场监理对钢绞线编束检查合格后，方能进行穿束。

5.预应力张拉施工的操作人员必须进行上岗前培训，因为两端同时对称张拉，张拉过程需要同步，泵油不能过快或过慢，操作人员必须在张拉过程中互相用对讲机进行及时联系，以达到同步操作、同步施加预应力。嘉华工程，监理部要求施工单位，有相关施工经验3年以上的操作人员才能进行预应力张拉。

6.施工现场在实施预应力施工前，监理人员检查一系列的涉及操作人员和设备运行的安全措施，检查合格后，才能进行预应力施工。

7.张拉顺序严格按设计要求执行。嘉华大桥预应力张拉顺序为：纵向预应力张拉采用上、下游两端对称同时张拉，横向预应力张拉采用两端张拉，竖向预应力采用对称张拉。张拉顺序不合理，桥梁受到的偏心距就越大，号块受力偏心造成混凝土开裂。

8.最后在张拉之前要进行调束，当钢绞线的初始应力达到0.1σk时停止泵油，检查夹片跟进是否整齐，记录千斤顶缸体初始伸长量，调束的目的是为了使钢绞线受力更均匀，夹片跟进一致，更好的克服管道摩阻力，减少钢绞线因受力不均造成断丝的后果。

（二）预应力张拉中：发现问题及时解决

1.嘉华工程采用的是张拉应力和伸长量双控的施工工艺，同时以张拉应力控制为主，当达不到设计要求的钢绞线伸长量时，以张拉至100%时的张拉应力为主，实际操作中，出现这种情况时，经施工单位总工、总监、设计召开相关专题会议，结论是允许超张3%。

2.张拉过程如下:0初应力（0.1σk）控制应力（100%σk），油泵持续荷载2min后回油。

3.张拉过程中伸长量的记录分为3次，第一次是初始应力0.1σk时，第二次是0.25σk时，第三次是100%σk时，伸长量的计算就是，钢绞线的伸长量=100%的伸长量—0.1σk的伸长量。嘉华工程为什么要在25%时记录伸长量，因为是为了更好的分析在张拉应力过程中钢绞线的变形情况而收集的资料，收集的数据对预应力施工工艺的分析和探讨有一定的帮助。实际伸长量控制在设计理论伸长量的正负6%以内。

4.张拉过程中，要观察夹片的跟进是否统一，钢绞线受力是否均匀，如发现钢绞线断丝、夹片弹出情况应及时的停止张拉施工。断丝、滑丝数量控制在预应力筋总数的1%以内，且一根钢绞线内断丝数量不得大于1丝。

5.张拉至100%σk时应稳压2min后再回油，监理人员发现实际施工操作中存在操作人员有些是关闭油泵稳压，有些在开机稳压过程中控制不好油泵、造成超张、有些没有稳压2min就回油。稳压不足可能造成预应力损失，达不到设计张拉控制应力，影响桥梁使用寿命；超张可能造成预应力筋的断裂或者是锚下混凝土开裂等危害，造成不必要的经济损失。以上行为在实际预应力张拉施工中均被监理人员及时发现后及时纠正，实际操作中狠抓细节，避免人为造成预应力的损失。预应力就是连续钢构桥梁的生命，所以在施工过程中一定要有责任心。

（三）预应力张拉后：观察锚固情况、及时封锚

1.张拉后监理人员对所有预应力钢束锚固情况进行检查，确保钢束锚固稳定；检查锚固区砼外观质量，确定在张拉端混凝土是否有开裂或爆裂等异常情况，目的是检查锚下混凝土受力情况，如有开裂等情况，应及时加固处理。观察夹片的锚固情况，是否回缩过大，检查钢绞线的咬痕是否均匀，目的均是为了检查钢绞线的受力是否均匀。

2.切记不能用氧气乙炔对钢绞线进行切除，必须用砂轮切割机进行切除，保留钢绞线长度3-5cm，不能将钢绞线切割过短，影响后期锚固质量。

3.切割完钢绞线后应及时封锚，最好是在24小时内封锚，48小时之内进行管道压浆，嘉华大桥主桥采用真空压浆，对封锚质量的要求更高，因此封锚的质量必须牢固，保证压浆过程中不被压浆机压力冲坏，造成不必要的返工。但是在实际操作中，还是有锚头的封锚水玻璃强度不够，压浆过程中被压坏，现场旁站的监理员要求采用的措施就是，立即用清水冲洗管道，重新封锚，重新压浆，这施工单位对封锚水玻璃的质量控制不好造成的后果，耗费人力物力相当不划算。

四、心得体会

嘉华大桥项目主桥部分的施工重点就是预应力张拉施工。预应力施工只有经过精确的计算、正确的操作方法和严格的施工工艺，才能达到较高的施工质量。因此监理在预应力张拉过程中的责任相当重大，监理部实行张拉过程全过程旁站监理，严格按设计、规范要求进行监管。张拉过程涉及到的环节较多，监理对控制好每一个环节的是关键，每一个环节控制的好坏都会直接影响预应力是否达到设计要求，最终，把控好每一个张拉过程的环节，对保证预应力混凝土桥梁的质量和安全，延长使用寿命，都是十分重要的。

五、结束语

重庆嘉陵江嘉华大桥由中铁八局施工，重庆建筑科学研究院监理，在2006年10月顺利通车，在此经历的2年多时间里，我被预应力施工工艺深深吸引，虽然期间遇到很多施工不规范的地方，但是我们都严格按照国家规范、设计要求进行现场监理，及时发现后及时要求施工方进行整改处理，确保了施工质量和安全，很好的履行了一个监理人员的职责任务。随着施工方法也在不断的提高和发展，重庆有越来越多的桥梁设计采用此类型桥梁，因此在施工过程中应加强质量控制，明确注意事项，逐步提高和控制好结构连续施工质量。成熟的施工工艺，相对完善的质量控制措施，让我们共同努力，让祖国的桥梁建筑事业更上一个台阶。

参考文献

1.公路桥涵施工技术规范JTG041-2000

2.公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004

3.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004

4.预应力混凝土用钢绞线GB/T5224-2003

5.桥梁工程施工质量检验标准DBJ01-12-2004

6．嘉华大桥施工组织设计。

姓名 吉剑，出生 1983.3.19，性别 男，籍贯 重庆，现供职单位名称 重庆金算工程造价咨询有限公司，单位邮编 400000，职称 助理工程师，学历 大专，研究方向 工程技术。