浅谈预应力筋张拉及孔道压浆施工要点

浅谈箱梁预应力筋张拉及孔道压浆施工要点

符启达1

（海南第五建设工程有限公司，海南，570203）

摘要：本文介绍了箱梁预应力筋张拉及孔道压浆施工要点，重点阐述了张拉和锚固施工过程，通过对现场工程实例计算预应力钢绞线的理论伸长值和实测伸长值进行了对比分析, 发现张拉应力和伸长量校核双控的方法, 可以综合反映张拉应力是否足够, 孔道摩阻损失是否偏大, 以及预应力筋是否有异常现象。

关键词：预应力筋张拉和锚固；伸长量计算；孔道压浆；质量标准

1.工程简介

琼海加浪河三桥的上部构造为变高度预应力混凝土连续箱梁，其构件按A类设计，孔径布置为：25+40+25m。预应力连续箱梁的截面形式为单箱双室直腹板；支点梁高5.1m，跨中梁高1.7m；箱梁顶板宽17m，底板宽10.5m，悬臂长3.25m，悬臂根部厚度为55cm、端部厚度为18cm；顶板厚25cm，底板厚25～40cm；腹板厚为40～60cm；顶板设1.5%的横坡。

本工程主梁为后张法预应力混凝土箱梁，预应力钢束为270级Φ15.2高强度低松弛钢绞线。后张法预应力纵向钢绞线采用千斤顶整束两端同步张拉并左右对称进行、张拉应力与伸长值双控的施工工艺；横向钢绞线采用千斤顶整束一端张拉并左右斜对称交错进行、张拉应力与伸长值双控的施工工艺；。

2.施工准备

1、设备及工具准备

（1）千斤顶

（2）工具锚

（3）吊葫芦

（4）钢板尺、扳手

（5）油泵

（6）限位板、顶压器

2、施工现场准备

1 预应力筋用锚具进场按照《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）和《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-92）组批验收合格，可以使用。

2 预应力筋的张拉设备经配套标定，确定得出张拉力与压力表的关系曲线。

3 结构构件混凝土的强度试压报告，结构构件混凝土立方体强度满足设计要求。

4 清理承压钢板面，并检查承压板后面的砼质量，如果该处砼有空鼓现象，应在张拉前修补。

5 经计算得出预应力施工张拉力。预应力施工张拉值通过千斤顶、油压表配套标定的油压值－张拉力关系曲线换算成的相应张拉油压表数值。

6 张拉平台的搭设：应在张拉端设置张拉平台，平台平面方向沿预应力束方向至少2.5m，宽度约为1.5m，平台高度应低于预应力束500mm左右，以保证张拉顺利进行。

7 构件端头清理及钢绞线清理。

8 动力电源及照明电源的布置：驱动油泵电源为380V，配电盘至少15A，要求电源拉至张拉平台位置。

9 张拉班组布置及安全技术交底。

10 工具锚、限位板、顶压器等配套设备及配套工具准备完毕。

3.预应力筋张拉和锚固

1、张拉依据和要求

a、预应力钢束的张拉采用张拉力与伸长量双控的措施，对于两端张拉，两端钢束延伸量保持同步正行，张拉程序为：0→0.15σ

con

（读初读数）

→0.3σ

con →1.0σ

con

（持荷2min，测最后伸长值）→锚固；对于一端张拉，张拉

程序为：0→0.1σ

con （读初读数）→0.2σ

con

→1.0σ

con

（持荷2min，测最后伸长

值）→锚固。

b、待混凝土强度达到设计强度的90%时按照预应力束张拉顺序对称张拉，预应力张拉顺序为：N5 N4 N3 N2 N1 ；负弯矩区的预应力钢束需待接头混凝土达到设计强度的95%时，方可张拉预应力钢束，钢束采用一端斜对称交错张拉，张拉顺序为T1、T2号钢束斜对称交错单根张拉。

二、 c、钢绞线夹片锚固体系：安装锚具时保持锚头与钢束管道垂直，锚头中心对准管道中心，保持千斤顶轴线与锚板垂直。保持工具锚夹片清洁和有良好的润滑状态，夹片均匀打紧并保持外露一致

d、每束钢绞线断丝或滑丝应控制在1丝内；每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%

4.钢绞线伸长量计算

张拉分两种情况，对于纵向预应力筋采用两端张拉，对于横向预应力筋采用一端张拉。

两端张拉时，分四个阶段进行张拉，第一阶段张拉至15%σ

con

，第二阶段

张拉至30%σ

con ；第三阶段张拉至50%σ

con，

张拉第四阶段张拉至100%σ

con

；最

后将每一束钢绞线的实际伸长量与理论伸长量进行比较，实际伸长值与理论伸长值相差控制在±6%以内，否则查明原因并采取措施加以调整后，再继续进行张拉。

一端张拉时，分四个阶段进行张拉，第一阶段张拉至10%σ

con

，第二阶段

张拉至20%σ

con ；第三阶段张拉至100%σ

con

；

理论伸长值的计算如下：

1）、张拉控制应力计算：

计算内容如下：

根据《公路桥涵施工技术规范》附录G－8，预应力钢绞线平均张拉力由下式计算：

P

p

=(1－e－(kx+μθ) )P/ (kx+μθ)

其中：P

p

――预应力钢绞线平均张拉力，单位取kN

P――预应力钢绞线锚端工作张拉力，单位取kN；

由计算可得：P=σA=1860×103×0.75×1.39×10-4=195.53KN

A――钢绞线横截面积，经检测Ap＝1.39×10-4m2

k――孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；根据《公路桥涵施工技术规范》附录G－8，k取0.0015

x――从张拉端至计算截面的孔道长度，单位取m

μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数。根据《公路桥涵施工技术规范》附录G－8，μ取0.2

θ――从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）；

根据《公路桥涵施工技术规范》12.8.3，预应力筋的理论伸长值由下式计算：ΔL= P p L/EpAp

其中：ΔL――预应力筋的理论伸长值

P

p

――同上

L――预应力筋的长度，单位取m

Ap――钢绞线横截面积，经检测Ap＝1.39×10-4m2

Ep――钢绞线弹性模量，经检测Ep＝1.96×105 MPa

对钢绞线以切线交点为界进行分段，每段取其中截面作为该段平均张拉力的计算截面，每段钢绞线的长度为相邻两个圆弧的中点之间距离，各部分钢绞线伸长值见附表。

5.孔道压浆

1、浆体要求

1、浆体除了具有足够的抗压强度和粘结强度，保证有良好的防腐性能和稠度，不离析、析水，硬化后孔隙率低、渗透性小，不收缩或低收缩。对浆体大体要求