淺談連續(xù)剛構(gòu)鋼絞線豎向預(yù)應(yīng)力錨固體系施工控制

李天濤，成厚昌，王國濤

(1.重慶錦程工程咨詢有限公司，重慶 401147;2.湖南省吉茶高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司，湖南吉首 416000)

1 工程概況

團結(jié)3號橋是吉茶高速公路一座特大橋，橋跨結(jié)構(gòu)形式采用連續(xù)剛構(gòu)和連續(xù)裝配式T梁。主橋采用130 m連續(xù)剛構(gòu)，橋梁孔徑布置為:(75.488+130+75)m連續(xù)剛構(gòu)+(3×40+13×30+3×40+4×30)m T梁;橋梁全長1 033.488 m，其中主橋長280 m。主橋采用三向預(yù)應(yīng)力體系，管道成孔采用塑料波紋管。其中豎向預(yù)應(yīng)力采用新型的二次張拉低回縮鋼絞線豎向預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)的施工工藝。

2 新型錨固系統(tǒng)特點及組件

二次張拉低回縮鋼絞線豎向預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)是一種新型的預(yù)應(yīng)力筋錨固體系，不同于傳統(tǒng)的精軋螺紋鋼YGM錨固體系，也不同于夾片式鋼絞線錨固體系，它具有其自身的特點，只要在施工中掌握相應(yīng)的施工要點，就能確保發(fā)揮這一新型錨固體系的優(yōu)勢，從而確保豎向預(yù)應(yīng)力永存應(yīng)力穩(wěn)定可靠，做到孔道壓漿密實飽滿，達到提升橋梁安全性能的目的。

低回縮豎向錨固系統(tǒng)鋼絞線預(yù)應(yīng)力筋二次張拉低回縮工藝是針對中短預(yù)應(yīng)力束錨固系統(tǒng)在張拉放張后，產(chǎn)生的回縮對預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)永存預(yù)應(yīng)力損失過大的狀況而研究開發(fā)的一種新型鋼絞線低回縮高效率的預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)。它由固定端墊板、P錨、約束圈、進漿鋼管、壓板、壓板螺桿組件、固定端螺旋筋、鋼絞線、波紋管、張拉端墊板、張拉端螺旋筋、張拉端低回縮二次張拉錨具等組成。

3 豎向預(yù)應(yīng)力筋制作、安裝

正確安裝P錨擠壓套和彈簧在鋼絞線上的位置，確保彈簧總長度的90%以上在擠壓套內(nèi);每500套P錨應(yīng)抽樣3套在現(xiàn)場按施工同一工藝擠壓，用標定合格千斤頂做拉斷試驗，鋼絞線拉斷，鋼絞線與擠壓套應(yīng)無滑動、滑脫現(xiàn)象。安裝固定端應(yīng)特別注意安裝壓板，安裝進漿鋼管與塑料管連接部位應(yīng)用鐵絲或管卡固定端波紋管口應(yīng)用水泥砂漿(或環(huán)氧砂漿或海棉)堵嚴實，防止進漿，張拉端槽口模與墊板應(yīng)用螺栓連接，穴模底板與墊板之間應(yīng)無間隙。

豎向預(yù)應(yīng)力筋定位的關(guān)鍵在于保證預(yù)應(yīng)力筋的豎直，如果豎向預(yù)應(yīng)力筋的豎直度得不到保證，不僅對張拉工序造成麻煩，而且嚴重影響預(yù)應(yīng)力的有效性。

團結(jié)3號橋腹板沿中線位置布置兩排豎向預(yù)應(yīng)力筋，縱向間距為500 mm，腹板厚度設(shè)計為線形漸變;施工過程中主要通過準確控制豎向預(yù)應(yīng)力筋的上下間距來保證其豎直度，下端通過確定腹板中心線，測量縱、橫向間距定出基準點，放置時使預(yù)應(yīng)力筋底部中心與確定的基準點對準，然后用Φ12的鋼筋井字型焊接將豎向管道進行準確定位，豎向間距500 mm。上部采用放置張拉槽錨盒，通過控制其橫向、縱向間距來進行定位。另外，預(yù)應(yīng)力筋的下料長度應(yīng)通過計算確定，計算時應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的孔道長度、固定端長度、錨具厚度、一次張拉千斤頂長度和外露長度等因素。

4 預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉

4.1 張拉工藝

第一次張拉根據(jù)每束預(yù)應(yīng)力鋼絞線的根數(shù)、標準強度、橫截面積數(shù)值、控制應(yīng)力、要求的張拉伸長量值、錨具的回縮值等。然后根據(jù)“千斤頂標定報告”標定值確定控制應(yīng)力的油壓值。施工按常規(guī)鋼絞線夾片錨固施工方法施工，每束3根(含3根)以下的鋼絞線束可單根張拉(0→0.1σcon→0.2σcon→1.05σcon錨固)。

第二次張拉應(yīng)在第一次張拉放張后48 h內(nèi)進行，張拉時應(yīng)采用專用千斤頂和張拉連接裝置，按照安裝張拉支架→連接套→張拉桿→定位墊板→連接螺母的順序?qū)⒄鴱埨猎O(shè)計要求應(yīng)力值后持荷2 min，再擰緊支承螺母，使支承螺母支承在張拉端墊板上(0→σIPS→σcon→擰緊支承螺母→錨固)。

σIPS為第一次張拉放張后，扣除放張回縮等預(yù)應(yīng)力損失部分(含錨口摩阻損失和夾片回縮損失)后的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力值。

4.2 常見問題及處理方法

1)由于錨固時靠人力用手動扳手將螺母擰緊，所以人為因素也是造成預(yù)應(yīng)力損失的一個重要原因。

處理方法:施工過程中為盡量減少這一因素的影響，在張拉前將張拉槽內(nèi)的雜物清理干凈，避免由于雜物堆積在墊板處使螺母不能擰緊。另外，在用手動扳手擰緊螺母的時候?qū)γ渴A(yù)應(yīng)力筋進行監(jiān)督檢查，防止由于施工人員的麻痹大意造成螺母沒有擰緊，從而使預(yù)應(yīng)力施加不足。

2)張拉槽的質(zhì)量對張拉工序影響較大，主要有兩點:一是張拉槽過深使手動扳手擰緊螺母困難;二是張拉槽周圍混凝土質(zhì)量不佳，如表面不平整、松散不密實等造成承載能力不足，在張拉時造成千斤頂傾斜或?qū)⒒炷翂核椋紝⒂绊戭A(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量，甚至對整個橋梁的質(zhì)量造成隱患。

處理方法:對于以上2種情況，一是要在施工時對張拉槽的高度和位置進行嚴格的控制，在放置張拉槽時對頂面高度進行拉線控制，用兩根鋼筋在張拉槽頂面進行固定，防止上浮，既不能使?jié)仓髲埨畚恢眠^深而影響螺母擰緊，也不能使其過淺，這樣錨具就會露出混凝土面，由于本橋的橋面鋪裝采用10 cm的瀝青混凝土直接鋪裝在混凝土橋面上，所以錨具露出混凝土面將直接影響瀝青混凝土鋪裝層的施工質(zhì)量。二是要在混凝土澆筑時將張拉槽周圍混凝土振搗密實，并將其頂面抹平，使其平整、有足夠的承載力。

5 孔道壓漿

5.1 壓漿工藝

豎向預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的水泥漿采用55號高強度水泥漿，水灰比按0.30控制，摻加適量的減水劑和膨脹劑，配合比按水泥∶減水劑∶膨脹劑∶水=100 ∶2.40 ∶8.00 ∶29.97 進行控制，水泥漿稠度控制在14～18 s之間，壓漿壓力控制在0.3～0.4 MPa左右。

在放置預(yù)應(yīng)力筋和管道時，管道上、下端分別預(yù)留有排氣管和壓漿管，采用塑料管使其引出梁體外，并連接閥門。壓漿時，從下端的壓漿管壓漿，待上端出漿管冒出濃漿時，將出漿管關(guān)閉，穩(wěn)壓時間不得少于2 min。穩(wěn)壓后應(yīng)先關(guān)閉進漿管道止回閥門，才能允許拆卸壓漿機管道?？椎纼?nèi)水泥漿初凝1 h后方可拆卸進漿管道的止回閥門和附件。

5.2 常見問題及處理方法

1)壓漿管道堵塞導(dǎo)致壓漿不通或無法壓漿。導(dǎo)致管道堵塞的原因主要有:一是預(yù)留壓漿管在澆筑混凝土?xí)r與原安裝位置脫離，或壓漿管口沒有密封好而使混凝土進入管道內(nèi)堵塞導(dǎo)致壓漿不通;二是上端排氣管在混凝土澆筑時堵塞，橋面砂、石等雜物掉入孔內(nèi)，或在張拉時沒有將張拉槽內(nèi)清理干凈，槽內(nèi)雜物掉入孔道內(nèi)造成堵塞。

處理方法:為了避免出現(xiàn)以上情況，在澆筑前一定要將壓漿管的位置固定牢固，澆筑混凝土施工時，應(yīng)特別注意不能讓振動棒振打波紋管及固定端墊板、錨具，確保不漏漿、不錯位，防止在澆筑時脫離。另外，將出氣管和壓漿管口用膠帶密封，防止混凝土進入。在張拉前一定要將張拉槽內(nèi)的雜物清理干凈，對于槽內(nèi)特別小的砂?；蚰嗤劣每諌簷C將其吹走。在壓漿前，對引出梁體的壓漿管和出氣管保護好，安裝槽口護罩和固定塞，防止雜物進(掉)入穴孔內(nèi)影響壓漿質(zhì)量。

2)壓漿管道上端不飽滿。造成此現(xiàn)象的原因是壓漿完畢后，在拔出壓漿頭的時候漿體在重力作用下產(chǎn)生一定的回流，使管道上端產(chǎn)生不飽滿現(xiàn)象。

處理方法:這種情況比較常見，因此在本橋施工時在壓漿管、出漿管處安裝了閥門，在上端出漿管冒出濃漿后，將出漿管處閥門關(guān)閉，保持一定的持壓時間，再將下端的壓漿管閥門關(guān)閉，然后拔出壓漿頭，這樣就能夠保證壓漿的飽滿，防止出現(xiàn)回流現(xiàn)象使其上端孔道不飽滿。

6 封錨

張拉、壓漿結(jié)束后，在露出錨具3～5 cm處采用冷切切斷鋼絞線。在封錨前需要將張拉槽清理干凈，將槽內(nèi)浮漿鑿除，并做簡單的鑿毛處理。封錨采用梁體同標號混凝土C55，用人工振搗密實，然后將其頂面抹平，加以覆蓋，注意保護。

7 結(jié)束語

對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，預(yù)應(yīng)力的張拉、壓漿的施工質(zhì)量是影響橋梁質(zhì)量的主要原因，尤其是豎向預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量好壞直接影響主拉應(yīng)力大小和腹板斜裂縫的產(chǎn)生。所以要通過對現(xiàn)場嚴格控制來保證預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量，發(fā)揮這一新型錨固體系的優(yōu)勢，從而確保豎向預(yù)應(yīng)力(含中短預(yù)應(yīng)力束)永存應(yīng)力穩(wěn)定可靠，孔道壓漿密實、飽滿，提高橋梁安全性、可靠性和耐久性。

［1］JTJ 041－2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］JTG F80/1－2004，公路工程質(zhì)量檢驗評定標準［S］.

［3］GB/T 5224－2003，預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線［S］.

［4］GB/T 14370－2000，預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具及連接器［S］.

［5］JTG D62－2004，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范［S］.

［6］JTG D60－2004，公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范［S］.

［7］賈金青.橋梁工程設(shè)計計算方法及應(yīng)用［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2010.