后张拉预应力现浇连续箱梁施工工艺

陈新计

湖南省第三工程有限公司 湖南湘潭 411100

摘要：在我国高速公路及桥梁建筑施工中，一般采取后张拉预应力现浇连续箱梁施工技术。由于其施工工艺能大大提高公路桥梁的整体美观度，而且现浇筑连续箱梁使用便捷、抗震性高、刚度强、适用性好，所以广泛应用于高速公路及桥梁建筑等领域。

关键词：后张拉预应力；现浇连续箱梁； 施工工艺

鉴于此，本文以后张拉预应力现浇连续箱梁施工流程为基础，分析了该施工技术的张拉各阶段及其注意事项，简述了张拉施工流程及优缺点，以期为高速公路及桥梁建筑施工提供参考。

1.张拉前准备工作

（1）先将锚垫板、钢绞线和喇叭口的灰浆锚环、夹具及时取掉，并且将其清洁干净，以确保钢绞线、夹具和锚环有浮锈、油污和混凝土等杂物污染，影响张拉的后续施工。

（2）不同批次的钢绞线实际直径要按照千斤顶限位板的限位尺寸进行相应调整，按标准尺寸规范操作，钢绞线除了夹片处有牙痕外，其他地方不能有刮痕。

（3）锚具及张拉设备安装。1）锚环要装在锚下面的垫板止口环内侧，工作锚环对准，夹片均匀分布且外露部分要相同；2）为避免钢绞线在千斤顶穿孔内部交错连接，千斤顶上的工具锚孔位和构件端部工作锚孔位应该排列一致；最后，张拉设备的安装，要使孔道、锚环和千斤顶都与相应位置对准。

（4）利用回归方程计算压力表的读数，校验千斤顶。然后将算好的数据登记在册，并且做好现场的标识，张拉时按标识操作。

（5）当使用长时间闲置的夹片时，要在使用前将夹片较光滑的一面涂抹一层光蜡，从而将夹片和锚具之间的磨损度降低，使自锁性能增加。

（6）锚垫板的检查。先检查锚垫板下面的混凝土有无孔洞和蜂窝，可采取一定的解决措施，例如：往孔内部压风，清除孔内的杂物；用压力水冲洗孔内杂物，先仔细看是否有穿孔问题，用风压机吹干孔内水分即可。

2.张拉过程

为确保混凝土能有预加应力，一方面要确定合适的预应力筋的张拉控制应力值，另一方面要选择恰当的张拉程序，预应力损失值不能超过允许值范围。本文简述了一次张拉的施工过程及其注意事项。

2.1张拉施工工艺

①将钢绞线进行下料和编束操作；②将管口、穿束清理干净，必要时要将其修正，同时对混凝土强度进行检查，再安装锚具；③安装连接板、限位板和千斤顶等，校验千斤顶进油量及张拉伸长量；④装荷载，拆卸荷载，将锚固定，并且记录数据；⑤将千斤顶回油操作，当工具锚开始松脱时，立即将油泵关闭；⑥把千斤顶挥发原位，依次拆卸下锚具和千斤顶，用混凝土灌到孔道中并压紧，即封锚；⑦根据设计图纸的规定，混凝土强度到设计强度的95％，弹性模量大于9pK，就可以进行张拉作业。

2.2张拉中的技术要点

设置程序：0→初应力(1001c)→二次初应力（20010）→50％应力（倒顶）

0→应力（5001c）→100％应力→持续2min→固锚

跨线桥主跨为125m，所以分两次张拉。计算出两次张拉的理论伸长量都大于千斤顶行程（20cm）,要采用倒顶的方法。倒顶施工过程中，回油前后都需要准确测量钢绞线的回缩值，从而确保实际测量伸长值的准确度。张拉前要在梁两端和跨中顶面位置布置高程测点，以防张拉中能有效观察各测点的高程变化。张拉时，要根据相关设计要求用应力和伸长量这两项进行控制，主要控制应力。

2.3张拉顺序的确定

在进行张拉操作时，要注意张拉的先后顺序。在横断面上主要以中线为轴对称中心进行张拉；而跨线桥结构是三肋两室，先对称张拉边肋，在张拉中要确保肋能承受住整个张拉操作中的承载力，箱梁混凝土受力和变形度要均匀一致，按照设计图纸规定，箱梁高度方向上遵循“从上到下” 的张拉顺序。

2.4张拉中的注意事项

由于预应力张拉过程中，张拉程序较复杂，所以操作时有许多需要注意的地方。张拉程序一般分为一次张拉、两次张拉和三次张拉，一次张拉相对较简单，而二次张拉较一次张拉复杂，但是其可以测量两次伸长值，能够发现两次张拉的问题。个别比例极限较低的硬钢，一次张拉之后其比例极限有所提高，再经过二次张拉后就很少有残余变形的现象，能有效避免或消除这个影响，一般对于重要的构件，只有在个别异常状况下进行张拉操作时采取多次张拉程序。

3后张拉预应力现浇筑连续箱梁施工分析

3.1横断面的设置

因为桥梁路基的宽度和设计车道数量存在差异，所以桥梁短的面设置参数及用的箱室数也不相同。若对整理路基设计时，外侧续要收窄20cm左右；若用分离式路基设计时，两侧同样需收窄20cm左右。除此之外，匝道桥的硬路肩、单向桥宽和行车道宽度都比主线桥小，这就使得建筑限界动态净宽度随之减小，出现的弯桥较多，所以要保证匝道桥的桥宽和桥路面基能同宽施工，从而保证相关应急工作和整体运行维护的需求。

3.2钢束的布置

钢束的布置有预应力钢束和普通钢筋两种，预应力钢束一般用经常使用的钢束，将钢束锚固在梁的两端，每个腹板的横向是用双排钢束。

3.3预应力的张拉操作

张拉过程的操作是施工中的重要步骤，如果施工方案没有明确规定，就先从中间开始张拉，然后在从两侧或上下两面张拉，一般分为以下三点操作步骤：①直到初始张拉的吨位达到总张拉吨位大约10％~20％范围内，再保持约3min之后，测定引伸量有没有达到相关标准；②引伸量达到标准后，继续张拉吨位直到和总张拉吨位标准一致，再维持3min后，测定引伸量直到达到标准；③第②步完成后，进行回油操作，对最终的引伸量测定，保证最后张拉施工顺利完成。

3.3.1预应力张拉操作要点

预应力张拉的操作重点是安装锚具和千斤顶，有以下几方面的具体操作：

1. 及时将钢束外部的区域进行清理工作，避免其内部有泥沙或油污对其造成污染。

2. 用煤油等把锚环和其夹片上的污渍清洗干净，上面不能有杂物。

3. 在安置工作锚时，将其放置在合适的锚垫板中，这就需要准确定位，定位标准是确保工作锚和孔道的中心对齐。

4. 当夹片安装结束后，将外漏的长度严格控制在一定的范围内，一般控制在大约3cm，同时确保外漏的夹片长度要均匀一致，若施工时外露出的夹片长度不均匀，就需要对其采取一定的措施进行检查，必要时要及时更换夹片，保证后续施工的安全稳定。

5. 当安装千斤顶时，注意不能推拉油管和接头，这样做的目的是为了确保油管的顺直度，防止出现扭结的现象。

6. 当安装锚具前，先将千斤顶的活塞伸出大约3~6cm的范围，再把钢束插到工具锚中，其位置要与工作锚的钢束相对应，避免有交叉扭结的现象。

3.3.2预应力筋的张拉操作工艺

本文采取双控式的张拉方法，以张拉控制应力为主要力，再校验伸长量，一般情况下，由于理论伸长量和实际伸长量存在一定的误差，所以要将这种误差控制在±5％内，若它们的误差超过了规定的范围，就要分析其误差原因，并且采取一定的措施来改正。

箱梁混凝土的强度和弹性模量要符合相关标准，通常要达到设计值的100％，张拉时用单向对称同时进行张拉操作。张拉工作完成后，按照设计图纸的要求将标号后的水泥浆灌到管道内并且要压紧实。当张拉第一联梁时，要对管道的磨损量和锚圈的摩阻力损失进行测量，按照实际测量到的结果调整张拉控制应力，保证张拉的有效应力值。

1. 将每束根数和对应的锚具按成套放置，将夹片带好后，把钢绞丝从千斤顶的中间位置穿过。当钢绞丝的初始应力和规定的应力一致时，就要停止供油，然后检查夹片是否完好，划一条线进行标记。以上操作结束后，就要往千斤顶的油缸里面补充油，接着对钢架线张拉，张拉的大小用油压表的读数来衡量。

2. 用单端对称张拉的方法，对钢绞线进行张拉，注意左右两端张拉伸长量要基本一致，同时有专门的工作人员将张拉的伸长量登记在册。

3. 整个张拉工作完成后，先将锚具和千斤顶卸下来，同时检查锚具的每根钢绞线的平整度，若发现其不平整，这就表示在张拉工程中出现了滑束问题，那就要施工人员进行补充作业。其判断标准是整个梁出现断丝和滑丝的总数不能大于该断面钢丝总数的0.6％左右，同一束内断丝不能超过一丝，不能在同一侧有断丝。

3.5孔道压浆和封锚操作

孔道压浆操作之前，要做到以下三点：①先将孔道清洗干净，保证孔道内没有杂物干扰，可以用吹风机的高压原理将其吹干燥，要在张拉后的24h内完成孔道压浆作业；②压浆时，要让压浆的压力保持持续上升的状态，在搅拌结束30min内将混凝土的浆液压到孔道里面，确保混凝土浆液充满整个孔道内部，需要注意的是不能留有空隙或异物；③当压浆完成后，施工人员把多余的钢筋清理，保留大约30mm。接着进行封锚作业，先将梁端的表面浮土清除干净，直到结合表面暴露出来，再用混凝土将其压紧实。浇筑完混凝土后，要定期对混凝土进行维护工作，进而保证施工的质量和后续安全。

4预应力混凝土结构主要优缺点

预应力混凝土结构具有以下主要优缺点：

主要优点：①构件的抗裂度和刚度得到增强；②节省材料，进而将自重减轻；③将梁上的竖向剪切力和主拉应力减少；④结构更加安全，保证了质量。

主要缺点：①施工工艺较复杂，质量要求较高；②要配置专门的设备、机具和材料等；③预应力不容易控制；④管道压浆时容易压浆不紧实，造成预应力钢筋受到周围环境的腐蚀，减少了使用寿命。

5 结语

综上所述，在高速公路及桥梁建筑施工中，相比其他施工技术，采用后张拉预应力现浇连续箱梁施工技术仍存在一些难题，其技术总要求较高且难度较大，施工中注意的细节和各仪器设备、材料相关参数较多。因此，在施工作业前，相关施工人员要仔细分析设计施工图，对施工的仪器设备、施工材料及工艺流程都详细规划好，施工人员严格按照施工流程对每道工序都控制好，保证施工项目能保质保量完成。

参考文献:

[1]唐剑山.浅谈德化枢纽互通主线桥现浇连续钢构箱梁后张法预应力的张拉施工质量控制[J].低碳世界,2018(08):292-293.

[2]马伟侠.预应力现浇连续箱梁预应力及张拉施工技术研究[J].黑龙江交通科技,2014,(07):75-76.