淺談南昆鐵路萬金公路立交橋箱梁預應力施工

丁凌

摘 要：本文結合南昆鐵路南寧至百色段增建第二線鐵路工程5標萬金公路立交橋的施工實踐，就箱梁預應力施工的關鍵工序和技術控制進行了簡要闡述。

關鍵詞：鐵路立交橋；箱梁預制；預應力施工；技術控制

中鐵十九集團第七工程有限公司施工的南昆鐵路南寧至百色段增建第二線鐵路工程5標萬金公路立交橋為跨越南昆線及南昆增建第二線而設，橋下凈高>6.55m，公路中心線與既有南昆線中心線夾角93°，與南昆增建二線中心線夾角92°。橋梁為單幅橋，橋斷面全寬5.5m。本橋上部結構采用4×20m先簡支后橋面預應力砼連續小箱梁橋，現就箱梁預制過程中的預應力施工進行介紹。

1 施工準備

鋼絞線按60噸為一個檢驗批或按實際進場數量結合監理要求的檢驗方法，對鋼絞線強度、彈性模量、延伸量等項目進行檢驗。

錨具、夾具按廠家合格證保證書核查性能、類別型號、規格數量等，錨具夾具≤1000套為一個檢驗批，并檢查外觀有無裂紋，尺寸大小偏差，同時按5%測試硬度和規定頻率測試靜載錨固性能。

檢驗合格的預應力材料專場堆放，專人管理，室外堆放時，下墊枕木上蓋雨布，且堆放時間不超過6個月，防止銹蝕、玷污、灼傷、折皺、脫口等損傷或遺失，下料安裝過程中亦應避免損傷，以免影響安裝操作效果和永久性防銹措施的實施。

波紋管采用#型鋼筋片定位。#型鋼筋片以梁底為基準標高。

鋼絞線下料長度遵照設計標準偏差在1/5000范圍以內且不大于5mm，同組長度誤差≤2mm。采用圓盤鋸等機械切割，避免電火花燒傷。

應力筋安裝前，檢查孔道和錨墊板，錨墊板應位置準確，孔道內必須暢通，然后將鋼絞線梳順，再用扎絲80-100cm間距綁扎，端頭用膠帶包裹，整體穿入孔道。壓漿前對鋼絞線應進行保護，防止銹蝕或附近電焊火花燒傷。

當預應力安裝與普通鋼筋發生沖突，適應調整普通鋼筋，混凝土施工時嚴禁振動棒碰撞波紋管，以免孔道扭曲，增大摩擦系數，影響張拉效果。

張拉設備如千斤頂壓力表等由法定計量技術機構定期進行配套檢測，確定張拉力與壓力表間的關系曲線，當千斤頂使用超過200次或6個月以及發生異常時要重新校驗。

2 張拉

預制小箱梁采用后張法施工工藝，當梁體強度>85%，且構件齡期達到7天以上時方可進行。張拉前，制作千斤頂支架，用導鏈控制升降，保證千斤頂作用線與鋼絞線軸線重合。

張拉程序：0-10%初始應力δk（量伸長值L1）—20%應力δk（量伸長值L2）—張拉100%δk持荷2分鐘，（量伸長值L3）—錨固—10%做回縮值標記L4。

張拉順序為先梁底部后上部，左右同時對稱張拉。在張拉端設置三角吊架或支架等將千斤頂吊到合適位置，鋼絞線依次穿入工作錨錨環。并按鋼絞線自然順直狀態放入夾片。注意在這道工序中，鋼絞線應盡可能平行通入錨孔，避免亂穿和交叉情況，千斤頂與工作錨、墊板、頂楔器要相互靠實。為使工具錨的夾片盡可能重復使用及脫錨方便，可在工具錨的錨環和夾片之間涂少許脫錨油或墊上塑料布。初始張拉：對千斤頂主缸壓油，使鋼絞線略為拉緊，并調整千斤頂位置，進一步使孔道軸線、錨具軸線和千斤頂軸線三者在一條直線上。同時注意觀察多根鋼絞線的松緊程度，隨時調整，務求一致，以使其受力均勻，防止滑絲及斷絲。繼續充油至初始應力，并測量鋼絞線的伸長值。然后繼續加荷至20%的張拉控制力，測量伸長值，再分級加載，直至100%張拉應力，并持荷靜停2分鐘錨固。預應力束的理論伸長值采用下列公式計算：

ΔL=（Pp*L）/（Ep*Ap）

ΔL——預應力束的理論張拉伸長值（cm）

Pp——預應力束的平均張拉力Mpa（N/mm2）

Ep——預應力束的彈性模量Mpa（N/mm2）

L ——預應力束張拉時的有效長度（cm）

Ap——預應力的截面積（mm2）

應力束的實際張拉伸長值采用下列公式計算：

L=L4+（L2-L1）

L——預應力束的實際張拉伸長值（cm）

L1、L2、L3、L4——（表示m項中內容）

錨固回縮量采用下列公式計算

錨固回縮量=L4-L3-工作段的伸長值（通過計算）

頂錨：完成上述張拉工序后，使千斤頂小缸進油。通過液壓頂楔器頂緊錨塞。（頂錨力級為控制張拉力的50-55%）。測量鋼絞線伸長量及錨塞外露量后，再使主缸回油卸載至鋼絞線具有初應力的張拉力，繼續測量鋼絞線伸長及錨塞外露量，然后算出鋼絞線內縮量并作出記錄，最后回油至零，并對頂壓副缸供油，使千斤頂回程，回程油壓不得超過20Mpa。退楔后，千斤頂缸體退位。然后對每束鋼絞線進行觀察，檢查有無斷絲、滑絲現象。每束鋼絞線斷絲或滑絲數不得超過1絲，且每斷面斷絲之和不超過該段面鋼束總數的1%，如超過規定，應研究處理，甚至更換鋼絞線 ，重新張拉并錨固，最后在緊貼錨固的鋼絞線根部刻上標記，以便觀察以后有無滑絲現象。

3 壓漿

張拉完畢后應盡快進行管道壓漿，壓漿前應用空壓機清除孔道內雜物。壓漿前機械切割錨外鋼絞線時，應保證其錨圈外露長度不小于30mm不大于50mm。并在切割時采取降溫措施，以免錨具和鋼絞線受熱而產生滑絲。后用棉花和水泥漿填塞錨塞周圍的鋼絲間隙。

水泥漿的準備：水泥漿采用PO52.5水泥置備，具體水灰比（0.38）和膨脹劑摻量按試驗室給定的水泥漿（12%）配合比確定。制漿前篩除水泥中的結塊、大顆粒及雜物，以免堵塞輸漿管路或孔道。水泥漿泌水率不得大于2%，水泥漿稠度宜控制在16-22S。水泥漿用小型灰漿拌和機拌制，每次拌量以不超過40分鐘的使用為宜，拌好的水泥漿通過2.5×2.5mm細篩后存放以供使用，且存放期間應不斷進行低速攪拌，并從開始攪拌至壓入管道內間隔時間不超過40分鐘。每個孔道壓漿一氣呵成。水泥漿的溫度過高或過低，應采取降溫或保溫措施。

壓漿：壓漿采用活塞式壓漿泵。壓漿壓力以500-700Kpa為宜，若壓力過大易脹裂孔壁。采用一次壓漿的方法時，最大壓力宜為1.0Mpa。壓漿從甲端壓入，直至乙端飽滿和流出與規定稠度相同的水泥漿為止。然后關閉出漿口，保持0.5Mpa的穩壓期2分鐘。壓漿過程中，制作7.07*7.07*7.07試件三組，測試28天強度。

壓漿注意事項：①每個孔道壓漿作業必須一次完成，不得中途停頓。如因故停頓，時間超過20分鐘，則應用壓力清水沖洗已壓漿的孔道，重新壓注。②輸漿管長度最多不得超過40m，當超過30m時，就要提高壓力100-200Kpa，以補償輸漿過程中的壓力損失。③壓漿人員應戴防護眼鏡，以免灰漿噴出時射傷眼睛。④壓漿完畢應認真填寫壓漿記錄。⑤為保證壓漿效果，當氣溫高于35度，應在傍晚氣溫較低時進行。

4 封端

孔道壓漿后立即將梁端水泥漿沖洗干凈，并將梁端砼鑿毛。安裝封錨端模板，錨墊板固定，注意在綁扎端部鋼筋網和安裝封端模板時要妥善固定，以免在澆筑封端砼時因模板走動而影響梁長，一般可按封端形狀內凹3mm-4mm。對封端砼應良好養護，減少收縮，防止封端砼與梁體之間產生裂紋。封端砼強度應不低于梁體強度C40的標準，拆模時強度不宜低于25Mpa。

5.結語

通過對以上關鍵環節進行了嚴格的技術控制，中鐵十九集團第七工程有限公司施工的南昆鐵路南寧至百色段增建第二線鐵路工程5標萬金公路立交橋箱梁預應力工程施工合格率達100%，優良率98.5%。完全滿足了設計要求，并為類似施工積累了經驗。