连续现浇箱梁预应力施工技术

【摘要】贯穿连续现浇箱梁预应力张拉施工，介绍预应力施工全部过程、施工方法及其施工过程注意事项。

【关键词】连续现浇箱梁预应力；安装；制作；张拉；压浆

一、工程概况

箱梁预应力为三向结构：纵向预应力钢束、横向预应力钢束、竖向预应力钢筋。本文以纵向预应力钢束为主，若无特殊说明，均指纵向预应力钢束。

二、管道安装

1、管道要严格按设计坐标定位，定位钢筋要牢固。定位筋间距为：直线段60cm，曲线段30cm。波纹管不得有破损现象，截面不得严重变形，否则应更换波纹管。

2、管道结长用接头管连接好，不得有卷边、毛刺和漏浆。

3、为保证压浆工作的顺利进行，所有长度超过60m的纵向管道在0#段管道中间处设置三通排气管，并且每20m再设置1个三通排气管。排气管一律向上。

4、为防止浇注砼的过程中管道变形，纵向管道内要穿衬管。浇注砼的过程中要适当地活动衬管，砼浇注完成后立即取出衬管。若浇注砼时管道漏浆，应立即用高压水冲洗管道，直到管道畅通。

三、钢束制作、安装

1、下料

预应力钢筋、钢绞线线形要清洁、平顺，无弯折、烧伤现象，严禁用预应力钢筋、钢绞线作电流搭火线。钢绞线用切割机切割。

钢绞线、预应力钢筋下料要充分考虑千斤顶的工作长度和各种误差。

纵向预应力钢绞线下料长度一般比管道长度增加（90-110）*2cm。

横向预应力钢束张拉工作长度为18-30cm。

竖向预应力钢筋张拉连接长度为10cm。

2、编束

编束时使所有钢绞线顺直、平行，且端部整齐，每隔2m左右用铁丝捆绑一道，以免钢绞线散开，同时也可防止钢绞线松紧程度不一致。

3、穿束

纵向预应力钢束用卷扬机整体穿束，穿束时尽量使钢绞线保持顺直，避免钢绞线交叉和扭转。

四、张拉

箱梁砼强度达到设计强度且龄期达到7天后再张拉。张拉以控制张拉力为主，以钢束伸长量校核。张拉要按图纸顺序进行。

张拉过程为：010%σk20%σk100%σk（持荷5min锚固）补拉100%σk（测量长度）锚固千斤顶卸载回油。σk为张拉时的控制应力（包括预应力损失在内）。

1、纵向预应力钢束

纵向预应力钢束张拉要按一定的顺序进行，先张拉腹板束，后张拉顶板束，并且箱梁左右两侧要由外向内对称张拉，最大不平衡束不应超过1束。纵向预应力钢束张拉时必须整体张拉，两端要保持同步，速度缓慢均匀。

千斤顶、锚具安装要准确，张拉过程中若有漏张或滑丝现象，应全部卸载再整体张拉。安装锚具时应避免钢绞线产生交叉现象，以保证钢绞线受力均匀。

纵向预应力钢束张拉到设计吨位后应静载5分钟，若预应力有损失，再继续张拉到设计吨位。

2、横向预应力钢束

横向预应力钢束张拉采用一端单根张拉的方式张拉，同一束钢绞线要按先中间后两边的顺序张拉。横向预应力钢束张拉到设计吨位后应静载5分钟，若预应力有损失，再继续张拉到设计吨位。

3、竖向预应力钢筋

竖向预应力钢筋张拉均采用一端二次张拉的方式张拉，先一次张拉到设计吨位，用扭力扳手将螺帽拧紧至设计力矩（约1500KN・m），然后千斤顶卸载，让预应力钢筋回缩以便压紧锚垫板，然后再次张拉至设计吨位，用扭力扳手将螺帽拧紧至设计力矩，最后将千斤顶卸载。

4、理论伸长量的计算

由于钢绞线的截面积、弹性模量以及管道各项参数的变化，预应力钢束的理论伸长量与图纸相比有较大的变化，故理论伸长量需重新计算。精轧螺纹钢参数变化不大，管道较短且为直线，故理论伸长量采用图纸设计数值。

理论伸长量（mm）

L=PL*（1-e（-kL-uθ））/（AE（kL+uθ））

注：比较精确的计算中L指的是分段长度（直线长或圆弧长）；

P为每一段钢绞线的初始截面处的拉力；

K为孔道因为安装偏差产生的偏差系数；

u为管道弯曲产生的管道与钢筋间摩擦系数；

A为钢筋断面面积；

E为钢筋弹模；

θ为从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和。

5、实际伸长量的测量与计算

伸长量的测量要以一定的固定物体为参照物，测量钢绞线前端相对于此固定物体的位移。由于千斤顶活塞、夹片和钢束之间存在相对位移，故伸长量不等于千斤顶活塞的位移。

1）只有一个行程时，伸长量计算方法如下：

张拉力达到10%时测量伸长量L0，张拉力达到20%时测量伸长量L1，张拉力达到100%时再测量累计伸长量L2。最后的有效伸长量计算如下：

L=L2+L1-2L0

2）对于有多个行程的钢束，伸长量计算方法如下：

第一行程：张拉到初应力（10%）时测量伸长量L0，张拉力达到20%测量伸长量L1，第一行程结束时测量累计伸长量L2，第一行程有效伸长量为

L1= L2+L1-2L0

第二行程：张拉力与上次行程结束时的张拉力相同时测量伸长量L0，本行程结束时测量伸长量L2，第二行程有效伸长量为

L2=L2-L0

以后的若干行程有效伸长量计算方法同第二行程，最后总的有效伸长量就是所有行程有效伸长量之和：即L=L1+L2+・・・+Ln。

3）竖向预应力钢筋伸长量的测量与计算

第一次张拉到初应力（10%）时测量伸长量L0，张拉到20%时测量伸长量L1，最后一次张拉力达到100%时再测量累计伸长量L2。最后的有效伸长量计算如下：

L= L2+L1-2L0

竖向预应力钢筋无论采用几次张拉的方式张拉，有效伸长量都按此计算，式中L1、L2为需直接测量预应力筋张拉端的伸长值获得，不能用测量千斤顶的办法获得。

五、压浆

1、真空灌浆施工工艺

1）、张拉施工完成后，切除外露的钢绞线（钢绞线外露量不小于30mm），进行封锚。封锚采用无收缩水泥砂浆封锚，封锚时必须将锚下垫板及夹片、外露钢绞线全部包裹，覆盖层厚度大于15mm，封锚后24～48小时之内灌浆。

2）、清理锚下垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道畅通。

3）、确定抽真空端和灌浆端，安装引出管、球阀和接头，并检查其功能。

4）、搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到技术要求指标，并添加减水剂和阻锈剂，水胶比不超过0.34，不得泌水，流动度不应大于25s ，30min后不应大于35s。初凝时间大于3小时，终凝小于24小时，压浆时浆体温度不超过35℃。浆体对钢绞线无腐蚀作用。

5）、启动真空泵抽真空，使真空度达到-0.06～-0.1Mpa并保持稳定。

6）、启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体达到要求的稠度时，将泵上的输送管阀门打开，开始灌浆。

7）、灌浆过程中，真空泵保持连续工作。

8）、待真空泵端的空气滤清器中有浆体经过时，关闭空气滤清器前端的阀门，稍后打开排气阀，当水泥浆从排气阀顺畅流出，且稠度与灌入的浆体相当时关闭抽真空端所有的阀门。

9）、灌浆泵继续工作，压力达到0.5～0.6Mpa，持压2分钟。

10）、关闭灌浆及灌浆端所有阀门，完成灌浆。

11）、拆卸外接管路、附件，清洗空气滤清器及阀等。

2、真空灌浆注意事项：

1）、孔道密封检查：将灌浆阀、排气阀全部关闭，打开真空阀，启动真空泵抽真空，观察真空压力表读数，当管内真空度维持在-0.08Mpa左右时停泵约1min时间，若压力保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。

2）、水泥浆搅拌：在全部灰浆卸出之前不得投入未拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法，严格控制浆体配比。

3）、严格控制用水量，否则易造成管道顶端空隙。

4）、水泥浆出料后应尽量马上泵送，否则应不停搅拌防止离析。