后张预应力混凝土空心梁板施工技术浅谈

后张预应力混凝土空心梁板施工技术浅谈　许磊　２４４０００）　（安徽省华通路桥工程有限责任公司，安徽铜陵摘要：预应力混凝土空心梁板是一种简支结构，具有吊装重量轻、施工简单、投入设备少等特点。该文结合高速公路互通分离立　交主线上跨桥的施工实践，简要介绍了空心梁板的预制、预应力张拉方法的选择及控制等施工技术和施工要点。　关键词：预应力；混凝土；空心梁板；施工技术　中图分类号：Ｔｕ７５７．１４；ＴＵ７５６．４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—５７８１（２０１１）０４—０５５０　０３　１　工程概况　合铜黄高速公路铜陵互通分离立交桥主线上跨　为４跨２０　ｍ预应力梁板桥，中心桩号为７６　ｋｍ＋　４５７．９７　ｍ。・该桥下部结构桥台为Ｕ型台，扩大基础，　混凝土标号为Ｃ２０片石混凝土，台帽采用Ｃ２５混凝　土，台帽底以上侧墙部分采用Ｃ２０现浇混凝土；中墩　为保证预应力张拉施工质量，在预应力张拉方案　和张拉顺序基础上，通过计算合理确定施工张拉控制　应力，可以有效的避免滑丝、断丝等质量事故【３］。　施工张拉控制拉力为　Ｐ施一尸设（１＋Ｒ）　（１）　施工张拉控制应力为　嘶一Ｐ施／Ａ　（２）　结构为１２个直径１．２　ｍ的钻孔灌注群桩＋Ｃ２５片石　混凝土承台＋６个直径１．５　ｍ的Ｃ２５混凝土墩柱。　其中，Ｐ设为设计控制拉力，ｋＮ；Ｒ为锚口摩阻系数，　Ｒ一２．５％［　；Ａ　为每束钢绞线截面积，ｍｍ　。　上部结构为简支梁板，共１８４片ＰＣ空心梁板组成，　混凝土标号为Ｃ４０，预应力钢筋采用直径１５．２４　ｍｍ，　截面积１４０　ｍｍ　，标准强度Ｒｂ　一１　８６０　ＭＰａ的钢绞　线，所有梁板全部采用预制安装法施工。全桥混凝土　浇筑全部采用集中拌和，泵送入模。　由于工期紧，场地小，梁板采用间隔叠浇预制　法　］，梁板预应力张拉采用后张法施工，张拉应力和　各束进行施工张拉时的控制应力　所列。　表１施工控制应力计算表　见表１　注：１　钢束为上层钢绞线，２　钢柬为Ｆ层钢绞线。　伸长量双重控制＿２］。科学确定张拉应力和伸长量，保　证预应力的正确施加是质量控制的关键。　２．２张拉油表读数的计算　为保证预应力的准确施加，避免设备误差导致的　质量事故，张拉设备使用前必须经过有相关资质的机　２梁板张拉施工前准备　２．１控制张拉力计算　本工程梁板预应力孔道为连续曲线布置，预应力　构进行校验和标定，并每隔１个月至少进行一次检查　和保养，使用超过６个月或２００次必须重新标定　ｊ，　本工程张拉设备由合肥工业大学建筑结构试验室标　定（标定报告略）。　本工程梁板预应力施加采用两端对称张拉方式；　为了使测量的伸长量更接近实际，采用如下张拉工　艺：０—１Ｏ％　一２Ｏ％　一１００％　，根据表１确定　筋采用高强低松弛钢绞线，设计强度标准值　一　１　８６０　Ｎ／ｍｍ　，直径ｄ一１５．２４　ｍｍ，面积Ａｓ一　１４０　ｍｍ　，每片梁４束预应力筋，每束６根钢绞绞线，　金属波纹管预埋成形。　施工机具主要有ＹＣＷｌ５０及ＹＢＤＣ２４Ｏ千斤顶　及高压油泵、灌浆机。　收稿日期：２０１１一Ｏ５一】３；修改日期：２０１卜０６—０１　施工张拉应力虢，计算确定张拉时油表控制读数，见　表２＿５　所列。　作者简介：许５５０磊（１９８１一），男，安徽铜陵人，安徽省华通路桥工程有限责任公司工程师　《工程与建设》２０１１年第２５卷第４期　表２油表读数计算表　在确定张拉油表控制读数时应注意：千斤顶和油表应　配套标定，配套使用，计算时采用的千斤顶数据为被　动标定结果。　２．３伸长值△Ｌ的计算　２．３．１伸长量计算公式　伸长量△Ｌ按下式计算　△Ｌ一（户×Ｌ）／（Ａ　×Ｅｇ）　（３）　２　束△Ｌ１Ｏ％均为１４．８　ｍｍ。　必要时应通过测量Ｌ２０％的油缸行程校验和复　核数值（△Ｌ１Ｏ％＝＝＝Ｌ２０％一Ｌ１０％）［　。Ｌ１０％、　Ｌ２０％、ＺＸＬ１００％的数据分别在预应力张拉至表２确　定的油表读数时直接测得。　２．４．２伸长值的修正　实际（５）式计算得到的伸长值并不是钢铰线的实　其中，△Ｌ为预应力钢材理论伸长值（ｍｍ）；Ｐ为预应　力钢材的平均张拉力（Ｎ）；Ｌ为钢绞线长度（ｍ），１＃　际伸长量，实际测量中应扣除：①工作锚与工具锚间　钢铰的伸长量△Ｌ　。②工具锚的内滑量△Ｌ　。③张　拉时主梁的弹性压缩值Ｃ（取值见表３）。　表３伸长■修正数据　ｍｍ　束一１９．７１４　ｍ、２　束一１９．６０２　ｍ［　；Ａ　为预应力钢　材截面积（ｍｍ２）；Ｅｇ为预应力钢材的弹性模量ＭＰａ　（Ｎ／ｍｍ２）。　２．３．２平均张拉力Ｐ的确定　平均张拉力ｐ按下式计算　Ｐ＝＝＝Ｐ设×［－１一ｅ－‘，　３／（￣ｏ＋脚）　（４）　２．４．３修正后允许伸长量　其中，Ｐ设为预应力钢材张拉端的设计张拉力（Ｎ）；　为预应力钢材与孔道壁的摩擦系数，对于波纹管取　一０．１７５；　为从张拉端至计算截面孑Ｌ道的长度　（ｍ）；　为孔道每局部偏差对摩擦的影响系数，对于波　纹管取ｔｏ＝０．０００　８；０为从张拉端至计算截面曲线孔　道部分切线的夹角之和（ｒａｄ）。　２．３．３预应力筋束理论伸长量　修正后的允许伸长量，见表４所列。　表４允许伸长量　ｍｍ　锕束号　伸长修正　允许伸长量　范围　（Ｉ￣Ｌ１＋△Ｌ２＋Ｃ）　１＃　２＃　１４３．８　１３５．２～１５２．４　１４６．６　１３７．８～１５５．４　１５．６　１５．６　１５０．８～１６８．０　１５３．４～１７１．０　注：（１）表中容许总伸长范围以±６％×ｚＸＬ￣ｅ为限。　１　束△Ｌ一１４３．８　ｍｍ，２　束ｚＸＬ＝１４６．６　ｍｍ。　２．４伸长值的测量和修正　２．４．１　实测伸长值的测量　（２）若实测值偏差较大应暂停张拉并查明原因进行分析　解决。　在施工中，为方便测量，通常采用测量千斤顶油　３预应力的施加及测控　（１）采用砂轮切割机或气割机对钢铰线下料，下　料长度需满足规范及张拉设备要求。　缸行程的办法来推测△Ｌ值以进行伸长量的校核与　控制。　ＺＸ／．一Ｌ１００％ａｇ—Ｌｌ０％＋Ａ／．１０％　（５）　其中，Ｌ１０％为张拉力１０％啦时油缸行程；Ｌ１００％为　张拉力１００％％时的油缸行程；ｚＸＬ１０％为张拉力从　０到初应力即控制张拉应力的１０％时钢铰线计算伸　（２）采用人工或机械的方法将已工编号的钢不　穿人孔道；在钢束的两端安装工作锚、锚板、夹片的限　位板，并轻轻敲紧夹片。此时应注意钢铰线的排列顺　序，尽量与之平行，不要交叉，同时锚板要有定位措　长量，＆Ｌ１０％一１０％×虢／Ｅｇ×Ｌ，通过计算１　束和　施，以保证与孔道同轴度。　《工程与建设》２０１１年第２５卷第４期　５５１　（３）安装千斤顶，同时用挡板推紧工具锚夹片。　（４）在千斤顶的后部安装工具锚，注意锥孔内不　得有污物，为卸锚方便，锚孔中和夹片的圆锥面应均　匀涂抹润滑物质。　５结束语　（１）由于计算合理，制定的方案结合工程实际，　本工程的所有１８４片梁板均保质保量完成，张拉过程　中没有出现一起断丝、滑移、指标超限等质量事故，全　部一次张拉成功。　（２）随着预应力结构的不断发展，结构形式必将　越来越多，越来越复杂，施工管理中只要认真分析结　构特点和关键控制点，一定能更好的完成施工任务。　（３）预应力混凝土梁是一种简支梁板结构，具有　（５）采用两端对称张拉；为了使测量的伸长量更　接近实际，采用如下张拉工艺：０－－￣１０％％一２０％％　一ｌ００％　施。　（６）按上述计算的成果，向千斤顶张拉缸供油，　进行张拉，同时测量伸长值：分别测张拉应力为１０％　、２０％％、１００％虢的伸长量ＬＩＯ％、Ｌ２０％、　Ｌ１００％，按（５）式计算实测伸长量，并与实测容许总　伸长范围比较，若超过该值则应分析原因，采取措施。　当各项指标符合要求后，打开截止阀，主张拉缸回油　锚固，向千斤顶回油缸供油，活塞回程。　吊装重量轻、施工简单及投人设备少等特点，对软基　中沉降量较大的桥梁较为合适，有着较为广　阔的发展　前景　引。　［参考文献］　［１］杨文渊，徐社，１９９９．　（７）张拉完成后，拆除千斤顶及多余钢铰线，然　后压浆、封锚。　彝．桥梁施工工程帅手册ＩＮ］．北京：人民交通出版　４施工时注意事项　（１）钢束在锚固时回缩值较大在设计时需作　号虑。　［２］ＪＴＪ　０４１　２０００，公路桥涵施ｊ二技术规范ＩＳ］．　［３］交通部公路科学研究所．公路工程质量检验评定标准（第ｌ册）　［Ｍ］．北京：人民交通出版社．２００４．　［４］交通部公路规划设计院．公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器　试验方法及检验规则［Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９７．　Ｅｓ］路桥集团公路一局．公路与桥涵Ｊ：程常用施工技术问答ＬＭｊ．北　京：人民交通出版社，２００４．　（２）混凝土强度大于设计强度７５％方可张拉。　（３）在切割张拉后多余的钢铰线，一般用砂轮切　割机，若采用气；￣＇ＪＪ０Ｌ时必须用挡板将锚具隔开，避免　锚具受热变形。严禁有电弧切割。　［６］刘占士，张俊义，陈亚军．桥梁施工百问［ＭＪ．北京：人民交通出　版社，２００３．　［７］侯曙明，邓志深，袁志宇．预应力混凝土梁张拉伸长量的汁算方　法及其施工控制ⅢＪ］．水运工程，２ＯＯｌ（２）：６６一　６７，　（４）构件端部锚座布置应符合规范要求，限位板　上　同的规格钢绞线作明确标识，不可用错。　（５）梁板张拉时两端操作人员不能正对钢绞线。　（上接第５３２页）　［８］杨宗放．我国预应力技术的现状与展望［Ｊ］．建筑技术，Ｉ　９９８，２９　（１２）：８１６．　［３］蓝宗建，孟少平．混凝土结构设计原理［Ｍ］．南京：东南大学出版　社，２００４．　各墩顶导向槽和转向横肋处钢绞线是否有挤破的现　象，如有该现象，应进行防护处理。　［４］　周志祥．高等钢筋混凝土结构［Ｍ］．北京：人民交通出版　社，２００２．　（５）压浆密实程度将直接影响粘结效果，所以在　压浆中应严格控制水灰比，并保持压力均匀。　Ｉ　［５］刘宗志，吴玲．预应力混凝土梁施工［Ｊ］．上程与建没，２Ｏ０９，２３　（２）：２４９—２５０．　５结束语　工程实践表明，用体外预应力加固ＩＥｔ桥和建设新　桥是非常有效的措施，具有加固、卸载及减小结构内　力的作用，值得更广泛地推广应用。　（参考文献］　¨１　Ｊ刘ＩＩｉｆｉ，，Ｌ，李放．简明预应力混凝土桥梁施工手册［Ｍ］．北京：人　民交通出版社，２００６．　［６］过镇海，时旭东．钢筋混凝土原理和分析［Ｍ］．北京：清华大学出　版社，２００３．　［７］　曾玉珍．国际高性能混凝土技术发展水平展　ＬＪ］．　外公路，　ｌ９９９（１）：４７—５１．　［８］潘樾，吴敏．高性能混凝土在公路桥梁上的脯用ｌＪ　Ｊ．尔』匕公　路，１９９７，２０（３）：６５　６７．　［９］　肖永．预应力施工的“双控”技术及其应用［Ｊ　．』　建设．　２Ｏ１Ｏ，２４（４）：５４８—５５０．　［１Ｏ］朱新实，刘效尧．预应力技术及材料没备（第２版）ＩＮ　Ｊ．北京：　人民交通出版社，２００５．　叶见曙．结恂设沾原　［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００２．　５５２　《工程与建设》２０ｎ年第２５卷第４期