預應力先張法施工技術在某橋梁工程中的應用

何萍

（武漢公路橋梁建設集團有限公司，湖北 武漢430051）

1.工程概況

某互通式立交橋的上部結構，大部分是預應力鋼筋混凝土空心板，其橋梁構件是用張拉鋼絞線來施加預應力的。預應力張拉臺座對先張預應力混凝土構件生產的成敗，起著決定作用。由于張拉臺座的設計要與施工規模。工期、構件型式張拉力等相適應。根據要求需建立一個生產能力為468片預應力空心板和78片普通空心板的預制場。本文就四拱梁墩式和槽式相結合的臺座設計及施工方面簡單地加以介紹。

2.工程設計方案

先張法預應力梁(板)主要優點是生產周期短，適用于工期緊、數量多、工廠化生產。因其設施費用一次性投資較多，為提高經濟效益，降低成本，就必須最大限度地提高設備利用率，用較高的生產效率發揮設施的應有作用。預制場的總體設計包括臺座型式、張拉與放張、移板方式、生產數量，應綜合考慮如下因素:(1)生產數量和施工期限；(2)安全適用，經濟合理化，質量有可保證；(3)操作簡便、可控性好，周轉快、生產周期限短；(4)設施可靠、耐久性強、裝、拆模板方便；(5)預制場的地質土質為砂性土，不能深開挖；為滿足上述要求：采用了四橫梁墩、槽式的臺座進行張拉、放張，龍門吊移板的總體設計方案。自行設計了長度為58.4m、寬度11.44m內設4道3條的生產線，月生產為90片板的張拉臺座。

3.施工要點

3.1.千斤頂的應用

3.1.1.千斤頂構造

該千斤頂采用動缸式結構，具有連續遞進、重復張拉的性能，張拉過程中，千斤頂活塞、支撐套構成"不動體"，而油缸體、穿心套、連接套及錨環構成"運動體"，當"運動體"相對"不動體"向外移動時，千斤頂自動夾持預應力筋進行張拉，達到所需預應力值后，頂壓器推進工作夾片進行錨固；運動體復位，工具錨被開啟，完成張拉過程。其構造及工作原理如圖（1）所示:

圖1 千斤頂結構示意圖

3.1.2.儀具標定數據表

張拉16m預應力空心板鋼絞線油表控制讀數匯總表

3.1.3 主要機具設備見下表

?

3.2.預應力張拉方法

3.2.1.鋼絞線下料

鋼絞線采用砂輪切割機切割。成捆的鋼絞線松開前先用短鋼管拼一架子將其夾住，以免鋼絞線驟然松開發生意外。由于預制臺座，每根鋼絞線的下料長度為：3×16m(每片板設計長度)+2×1.06m(底座凈距)+2.89m(固定端長度)+0.3m(張拉端連接器需要長度)=53.40m

3.2.2.鋼絞線張拉

先將鋼絞線從承力架的定位板中的各穿索孔中一一對應穿好，并應套好失效膠管穿索前應先在底座上涂脫模劑，張拉順序為：由中間向兩側對稱張拉，由于使用低松弛鋼絞線，可使用如下張拉程序：0→初應力→1.03δk(持荷2mm錨固)單根鋼絞線張拉的操作步驟如下：

(1)、鋼絞線穿入臺座兩端定位板中后，在兩端用圓錐形夾具固定，鋼絞線應防止穿錯孔；(2)、安裝千斤頂，將張拉端露出的鋼絞線穿進千斤頂孔道并使千斤頂的頂壓頭頂緊夾具套筒，鋼絞線尾部用圓錐形夾具夾緊；(3)開動油泵，張拉至初應力，檢查保護層是否正確，如有偏差，調整定位板，如偏差在容許范圍內則可在鋼絞線尾端刻畫標記，作為測量延伸量的基點：(4)、開動油泵，使千斤頂回油至初始位置，然后進油張拉，反復幾次，直至張拉到控制應力，關閉油泵，持荷2min。同時使頂壓活塞頂壓圓錐形的夾片。錨緊鋼絞線，并測量延伸量；(5)、計算出實際延伸量，實際延伸量為初始應力至控制應力測得的延伸量△L0=133.9×56.15)／(1.9×105)=0.040m 之和，即△L=△L0+△L4，將△L與理論延伸量△L=δkL／EP=(133.9×56.15)／(1.9×105)=0.396m 相比較，如其差值在6%以內則可進行下一步操作，如超過6%則應查明原因；(6)頂錨完畢后，開動油泵，使千斤頂回油;(7)松開尾部夾具，卸下千斤頂，開始張拉下一根鋼絞線.

3.2.3.鋼筋和模板的安裝待預應力筋全部張拉靜置8小時后，檢查鋼絞線、錨固器具是否有異常，鋼絞線是否有超過規范容許的斷絲現象，如無異常，即可進行普通鋼筋的安裝。鋼筋的安裝要求間距均勻，綁扎牢固，并應特別注意一般不要在底模上進行電焊和氧割操作，以免損傷鋼絞線后崩斷發生意外。安裝鋼筋時應注意支座預埋件、橋面連續預埋件、人行道板預埋件及泄水孔預埋件的安裝。鋼筋安裝好后，即可安裝模板，模板安裝要求順直、牢固，不漏漿(有鋼絞線或鋼筋穿出的地方應用海綿塞嚴)，兩側模板用對拉桿拉緊，并用拉線拉在臺座縱梁上。另外，應特別注意芯模要固定好，以防其左右移動及上浮。

3.2.4.一條生產線上的三片空心板的鋼筋及模板都安裝好后，經檢查合格后，即可進行砼澆筑，澆筑順序，從一端向另一端順序進行，并應一次連續澆筑完。振搗時應從兩側同時振搗，以防充氣膠囊左右移動。并應特別注意防止振搗棒碰撞預應力筋或充氣膠囊，以防其變形，影響預應力筋與砼間的粘結力和預應力筋斷裂傷人或充氣膠囊出現穿孔漏氣現象。

3.2.5.拆模，砼養生，鑿毛砼終凝后，即可拆除模板，并開始養護。養護用濕麻袋覆蓋砼表面，此時，應同時進行預制頂面的鑿毛。

3.3.預應力筋放張

待砼達到設標號的80%(32MPa)后，即可進行預應力筋的放張。采用"乙炔一氧氣"，同時防止燒壞鋼筋端部，放張方法從兩側向中間對稱進行，放張應均勻，分次完成。放張過程中，操作人員應站在鋼絞線兩側，以免鋼絞線反彈傷人。所有預應力筋放張后，外露的多余鋼絞線用切割機切割，切割端頭要采用高標號水泥砂漿做保護層。并拆除臺座兩端的夾具。

3.4.吊運及堆碼，預應力筋的放松完成后，利用桁車吊運預制空心板至存梁場地進行存梁。

3.5.吊運構件前應仔細檢查桁車、鋼絲繩、卸甲等的安全性能，吊運時，構件上面及附近地面嚴禁站人。

4.預應力張拉法的質量及安全保證措施

?

4.1.嚴格按照質量檢查體系進行操作，每道工序完工后，須現場技術員自檢合格后，由質檢科復檢，合格后再會同監理工程師檢查，合格簽證后方可進入下一道工序施工，做到層層把關，嚴控制質量，把事故隱患消在萌芽狀態。

4.2.質檢員應深入施工現場，隨時掌握現場的施工質量，發現問題后，應及時處理或向經理部匯報。

4.3.試驗室對各種原材料進行抽檢，杜絕不合格材料和半成品進入施工現場，聲格控制砼混合料的配比。

4.4.嚴格按照施工規范及有關操作規程的要求進行操作。安全員要不定時到施工現場巡視檢查，以現安全隱患，及時采取有效的糾正措施。嚴格按各項操作規程操作，嚴禁違章操作。施工作業人員應采取有效的勞動保護措施。預應力施工時，禁止無關人員進入施工現場。預制臺座兩端應碼砂袋，以防張拉時鋼絞線斷裂或夾片破碎飛出傷人。張拉預應力筋時，禁止人員進入預制臺座和臺座兩端30米范圍內。張拉過程中拆卸和安裝夾具及測量鋼絞線延伸量，應觀察崩緊的鋼絞線、夾具等是否已穩定。確認無異常后，方可進入張拉端場地進行操作。

5.結語

在該工程施工中，采用該法取得了較好的效果，受各種實際情況的影響，也會有些局限性，所以讀者可取其精華，加以借鑒及指正。

[1]邵蓮芬.先張法折線形預應力筋混凝土梁受力性能的數值分析[D].鄭州大學，2006年.

[2]劉榮林.先張法預應力梁板的施工技術簡介[J].《今日科苑》.2009年第12期.