方 茂

(安徽省公路工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230031)

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淺談?lì)A(yù)應(yīng)力連接器施工質(zhì)量的控制要點(diǎn)

方 茂

(安徽省公路工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230031)

在多跨連續(xù)梁板分段施工時(shí)，通長(zhǎng)的預(yù)應(yīng)力筋需在中部安裝連接器，并采用逐段進(jìn)行張拉的方式，其特點(diǎn)為連接器錨端施工質(zhì)量控制較難。主要通過(guò)阜陽(yáng)市潁上路泉河特大橋工程實(shí)例，總結(jié)多根預(yù)應(yīng)力連接器的工作原理、基本構(gòu)造和施工質(zhì)量控制，為今后類(lèi)似預(yù)應(yīng)力工程提供應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

連接器；錨固端；分段張拉

0 引 言

對(duì)于預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋，內(nèi)部預(yù)應(yīng)力束長(zhǎng)度增加直接導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋所受摩阻力增大。為減少預(yù)應(yīng)力損失，在逐跨架設(shè)法的連續(xù)梁中，常采用以連接器接長(zhǎng)的預(yù)應(yīng)力束筋布置方法[1]。對(duì)于結(jié)構(gòu)是1孔接著1孔架設(shè)施工和張拉的連續(xù)梁，為達(dá)到施工方便和結(jié)構(gòu)受力有利目的，一般將連接器位置選在靠近支點(diǎn)的0.2跨徑處(此處接近梁的彎矩零點(diǎn)處)。

1 工程實(shí)例

阜陽(yáng)市泉河特大橋工程位于潁上路城市中心區(qū)域，項(xiàng)目全長(zhǎng)為890 m，由南向北依次上跨河濱中路、泉河、泉河北路，為阜陽(yáng)市交通要道。橋梁主線(xiàn)寬為28 m，采用整幅橋面。主橋?yàn)?1 m+98 m+56 m變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu),橋梁荷載等級(jí)為公路-Ⅰ級(jí)，主橋需滿(mǎn)足泉河Ⅴ級(jí)航道通航要求。

泉河大橋引橋段連續(xù)梁北1聯(lián)(跨度為22 m+30 m+29 m)、北2聯(lián)(跨度為5×30 m)及南3聯(lián)(跨度為25 m+2×30 m)均在第1段混凝土澆筑與預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，第2段預(yù)應(yīng)力筋利用錨具連接器接長(zhǎng)，以形成通長(zhǎng)的預(yù)應(yīng)力筋，通過(guò)將特別長(zhǎng)的預(yù)應(yīng)力筋在彎矩較小部位斷開(kāi)，變成多個(gè)段索，逐段張拉連接，使幾小段預(yù)應(yīng)力筋連成一體，以減小遠(yuǎn)距離張拉的預(yù)應(yīng)力損失。

泉河大橋預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)形式均為腹板曲線(xiàn)束，規(guī)格均為15-φs15.2 mm，錨具式連接器均為15-15連接器，本工程共采用60套錨具式連接器。其他實(shí)測(cè)值見(jiàn)表1所列。

表1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)實(shí)測(cè)代表值 m

2 錨具式連接器構(gòu)造與應(yīng)用

泉河大橋工程所采用預(yù)應(yīng)力錨固體系為OVM體系，它是由柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司、同濟(jì)大學(xué)、廣東省公路工程處協(xié)同研制的一種后張?bào)w系。本工程中所采用多根鋼絞線(xiàn)連接器主要由連接體、夾片、擠壓錨具、高強(qiáng)塑料護(hù)套及約束圈等組成，其連接體是一塊增大的帶翼錨板。錨板中部錐形孔用于錨固前段束，錨板外周邊的槽口用于掛后段束的擠壓錨具。其工作原理為：連接器一端支撐在原錨墊板上，另一端設(shè)置夾片，即可按常規(guī)方法張拉鋼絞線(xiàn)束，并予以錨固。在每根接長(zhǎng)鋼絞線(xiàn)的端部加上P型擠壓套，并將它與鋼絞線(xiàn)逐根掛入連接體的翼板內(nèi)，完成鋼絞線(xiàn)束的接長(zhǎng)[2]。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 OVM15L多孔連接器結(jié)構(gòu)圖

由圖1可知，泉河特大橋工程使用錨具式連接器為周邊懸掛式，其連接器中間錐孔和夾片錨固前一節(jié)段的鋼絞線(xiàn)，作為張拉端；連接器周邊懸掛的錨固頭是下一節(jié)段的固定端。該段預(yù)應(yīng)力施工順序[3]如下：

(1) 第1節(jié)段梁張拉后封錨，灌漿。

(2) 第2節(jié)段梁穿束，制作單端錨固頭。

(3) 第2節(jié)段梁將錨固頭掛在連接頭翼板上，安裝護(hù)罩和鋼環(huán)等，并灌注混凝土。

(4) 在第2節(jié)段梁上安裝連接器體并張拉錨固，撤去千斤頂后即行灌漿，完成一個(gè)循環(huán)。

3 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 錨具進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收

(1) 外觀檢查[4]。從每批中抽10%的錨具且不應(yīng)少于10套，檢查其外觀質(zhì)量和外形尺寸，按產(chǎn)品技術(shù)條件確定是否合格。所抽全部樣品均不得有裂紋出現(xiàn)，當(dāng)有1套表面有裂紋時(shí)，則本批應(yīng)逐套檢查，合格者方可進(jìn)入后續(xù)檢驗(yàn)組批。

(2) 硬度檢驗(yàn)。對(duì)硬度有嚴(yán)格要求的錨具零件，應(yīng)進(jìn)行硬度檢驗(yàn)，從每批中抽取5%的樣品且不應(yīng)少于5套，按產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)定的表面位置和硬度范圍做硬度檢驗(yàn)。有1個(gè)零件不合格時(shí)，則應(yīng)另取雙倍數(shù)量的零件重做檢驗(yàn)；仍有1件不合格時(shí)，則應(yīng)對(duì)本批產(chǎn)品逐個(gè)檢驗(yàn)，合格者方可進(jìn)入后續(xù)檢驗(yàn)組批。

(3) 靜載錨固性能試驗(yàn)[5]。在通過(guò)外觀檢查和硬度檢驗(yàn)的錨具中抽取6套樣品，與符合試驗(yàn)要求的預(yù)應(yīng)力筋組裝成3個(gè)預(yù)應(yīng)力筋一錨具組裝件，并應(yīng)由國(guó)家或省級(jí)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)授權(quán)的專(zhuān)業(yè)質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜載錨固性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)單獨(dú)評(píng)定，每個(gè)組裝件必須符合規(guī)范要求。有1個(gè)試件不符合要求時(shí)，則應(yīng)取雙倍數(shù)量的錨具重做試驗(yàn)；仍有1個(gè)試件不符合要求時(shí)，則該批錨具應(yīng)視為不合格品。

3.2 先前節(jié)段錨端控制

(1) 波紋管及錨墊板安裝。錨端波紋管安裝過(guò)程中，由于錨固端預(yù)應(yīng)力鋼束為豎向彎曲，故需設(shè)置定位鋼筋，并將定位鋼筋與箱梁構(gòu)造鋼筋焊接成整體，確保其在澆筑混凝土?xí)r的穩(wěn)定牢固。波紋管縱向定位鋼筋采用井字架鋼筋，定位鋼筋間距在直線(xiàn)段不超過(guò)80 cm,曲線(xiàn)段不超過(guò)40 cm[6],鋼筋焊接時(shí)注意避免燒壞波紋管。隨后安裝螺旋筋、張拉端錨墊板,錨墊板需安裝平整并確保錨具平面垂直于波紋管中心線(xiàn)。要求波紋管需插入錨墊板喇叭口內(nèi)10 cm左右，并用多層膠布裹緊。錨墊板后采用Φ16 mm、長(zhǎng)度為0.5 m三排井字形鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行錨端加強(qiáng)，減小錨端應(yīng)力集中以防止錨后混凝土張拉過(guò)程中開(kāi)裂。安裝完畢后用土工布封閉，以防止連續(xù)梁體澆筑混凝土進(jìn)入堵塞管道。

(2) 連接器錨具及工作夾片安裝。連接器錨具安裝前，需仔細(xì)對(duì)照?qǐng)D紙查看安裝位置，嚴(yán)防安裝錯(cuò)誤。安裝錨具時(shí), 盡可能使鋼絞線(xiàn)平行通過(guò)錨板的錨孔, 避免亂穿和交叉使用, 錨板與錨墊板盡可能在同一軸線(xiàn)上。安裝前要檢查錨墊板喇叭孔內(nèi)有無(wú)水泥漿, 如有應(yīng)清理干凈。檢查錨墊板與錨板接觸位是否干凈、平整, 如有浮銹、水泥混凝土殘?jiān)蚱渌s物, 要用砂布打磨干凈。

在OVM錨固體系中，工作夾片為2片式，在安裝時(shí)須與工具夾片區(qū)分開(kāi)。安裝工作夾片前需檢查錨板的錨孔和夾片上是否附有雜物, 預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)應(yīng)無(wú)浮銹和水泥漿,否則增大摩阻損失。所有工作夾片應(yīng)利用直徑為2 cm鋼管敲緊，敲擊過(guò)程中應(yīng)逐個(gè)輕敲。最后各夾片外露量一致，端面處于同一平面，以保持受力均勻。

(3) 預(yù)應(yīng)力鋼束張拉、壓漿作業(yè)。預(yù)應(yīng)力施工必須在混凝土強(qiáng)度與齡期滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后方可開(kāi)始，以實(shí)驗(yàn)室混凝土抗壓強(qiáng)度報(bào)告與現(xiàn)場(chǎng)回彈報(bào)告為準(zhǔn)。如設(shè)計(jì)未要求時(shí)，不應(yīng)小于設(shè)計(jì)等級(jí)值的75%[7]。

張拉施工采用伸長(zhǎng)值和應(yīng)力雙控，以應(yīng)力為主，伸長(zhǎng)值為校核，伸長(zhǎng)值控制在±6%以?xún)?nèi)。根據(jù)張拉設(shè)備配套校驗(yàn)標(biāo)定得出的張拉應(yīng)力與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系，由壓力表控制鋼絞線(xiàn)應(yīng)力值，初始應(yīng)力取0.2σcon，考慮孔道摩阻損失及以往現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，施加預(yù)應(yīng)力時(shí)適當(dāng)超張1%～2%張控應(yīng)力，持荷3 min后錨固。壓漿時(shí)，對(duì)曲線(xiàn)孔道和豎向孔道應(yīng)從最低點(diǎn)的壓漿孔壓入，由最高點(diǎn)的排氣孔排氣和泌水。壓漿順序宜先壓注下層孔道，壓漿應(yīng)緩慢均勻地進(jìn)行，不得中斷。為保證壓漿密實(shí)，關(guān)閉出漿口后，應(yīng)保持不小于0.5 MPa的一個(gè)穩(wěn)壓期, 該穩(wěn)壓期不少于2 min。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力束壓漿時(shí)往往需重復(fù)多次穩(wěn)壓、補(bǔ)壓循環(huán)。

(4) 封錨。壓漿工序完成后即可進(jìn)行封錨，封錨前先清除錨頭、錨墊板及錨槽處的油圬、灰碴并鑿毛，預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)錨固后的外露長(zhǎng)度不小于30 mm，多余部分用砂輪機(jī)切割，切割過(guò)程中需注意實(shí)時(shí)灑水降溫，嚴(yán)禁用電弧焊切割[8]。

3.3 單端擠壓錨頭制作

按設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算長(zhǎng)度將鋼絞線(xiàn)下料,泉河大橋預(yù)應(yīng)力束單端擠壓錨頭采用OVM單端P錨,采用YCW-20 t千斤頂進(jìn)行擠壓作業(yè)。

(1) 鋼絞線(xiàn)端頭需磨圓方可進(jìn)行擠壓作業(yè)，擠壓套后鋼絞線(xiàn)露出長(zhǎng)度不得少于20 mm。

(2) 擠壓模內(nèi)腔要保持清潔，每次擠壓后都要清理一次，并涂抹石墨油膏。

(3) 使用硬鋼絲螺旋圈時(shí)，各圈鋼絲應(yīng)并攏，其一端應(yīng)與鋼絞線(xiàn)端頭平齊。

(4) 擠壓套裝在鋼絞線(xiàn)端頭擠壓時(shí)，鋼絞線(xiàn)、擠壓模與活塞桿應(yīng)在同一中心線(xiàn)上，以免擠壓套被卡住。

(5) 擠壓時(shí)壓力表讀數(shù)宜為40～45 MPa，個(gè)別達(dá)50 MPa時(shí)應(yīng)不停頓擠過(guò)。

(6) 擠壓模磨損后，錨固頭直徑不宜超差0.3 mm。

(7) 擠壓后檢查錨固頭的鋼絲襯套兩端外露在2～5 mm內(nèi)，錨固頭外徑尺寸不得大于30.65 mm。

(8) 為確保錨固頭質(zhì)量，每聯(lián)連續(xù)梁進(jìn)行2～3件錨固頭試驗(yàn)。在現(xiàn)場(chǎng)制作的錨固頭用30 kN千斤頂進(jìn)行拉力檢驗(yàn)，以確保不出現(xiàn)斷絲滑絲現(xiàn)象。

3.4 鋼絞線(xiàn)束連接

(1) 緊后節(jié)段穿束。連接器后鋼絞線(xiàn)束為單端張拉施工，鋼絞線(xiàn)無(wú)法更換，所以保護(hù)鋼絞線(xiàn)的完好無(wú)損是關(guān)鍵。鋼絞線(xiàn)下料場(chǎng)地必需遠(yuǎn)離油漬、電焊、氧割區(qū)，保證場(chǎng)地平坦，下墊方木、彩條布或帆布，防止鋼絞線(xiàn)直接接觸地面或鋼筋等堅(jiān)硬物體，同時(shí)不得在混凝土面上生拉硬拽，磨傷鋼絞線(xiàn)。陰雨天下料鋼絞線(xiàn)，需用彩條布或帆布進(jìn)行遮蓋，防止其受潮生銹。下料切割必需采用砂輪機(jī)進(jìn)行切割，嚴(yán)禁采用氧氣或電弧焊切割。

(2) 錨固頭懸掛及罩筒安裝。1束的錨固頭擠壓完成后，將錨固頭逐根懸掛到連接器翼板的U形槽內(nèi)，錨固頭擠壓套必須緊貼翼板，錨固頭鋼絞線(xiàn)需盡量與連接器翼板成垂直角度，以避免張拉過(guò)程中鋼絞線(xiàn)承受剪力，理順后用細(xì)鐵絲或打包帶將錨固頭捆牢，再放置泡沫塑料密封墊，并使罩筒就位。罩筒安裝過(guò)程中，需注意出漿口應(yīng)垂直向上，在波紋管與罩筒及喇叭墊板連接處，均用膠帶包纏，防止漏漿。

本工程中因腹板束位置較低，為避免混凝土澆筑時(shí)將壓漿用預(yù)留PVC出漿管震斷，出漿管改為直徑不小于20 mm鋼管。

3.5 連接器部位混凝土澆筑

連接器作為預(yù)應(yīng)力束的單端錨固頭，該位置往往鋼筋布置較密。在澆筑過(guò)程中，需嚴(yán)格控制作業(yè)質(zhì)量?；炷翝仓课坏南群箜樞蛐鑿腻^固端往其他部位進(jìn)行，以避免振搗時(shí)所產(chǎn)生浮漿在錨固端位置處聚集，降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

梁體鋼筋綁扎過(guò)程中，需預(yù)留1個(gè)直徑為50 mm左右的振搗棒插入口。振搗棒插入過(guò)程中，宜快進(jìn)緩出，嚴(yán)禁碰撞連接器裝置與波紋管[9-10]。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐證明，預(yù)應(yīng)力連接器性能可靠，操作方便，與不用連接器的交叉配束相比，提高了施工效率，節(jié)省了材料和施工費(fèi)用，降低了工程造價(jià)。本文通過(guò)對(duì)泉河大橋工程中連接器施工質(zhì)量控制措施總結(jié)，為將來(lái)類(lèi)似預(yù)應(yīng)力工程的施工作業(yè)提供有益的思路和參考依據(jù)。

[1] JGJ 85-2002/J 219-2002,預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程[S].

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

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

[4] 馮大斌，欒貴臣.后張預(yù)應(yīng)力混凝土施工手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998.

[5] 朱新實(shí)，劉效堯.預(yù)應(yīng)力技術(shù)及材料設(shè)備[M].北京：人民交通出版社，2005.

[6] GB 50204-2002,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[7] 王 凡.橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)[M].長(zhǎng)春：吉林電子出版社，2004.

[8] GB 50666-2011,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].

[9] GB 50666-2011,城鎮(zhèn)道路橋梁施工規(guī)范[S].

[10] GJJ 2-2008,城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

2016-05-09；修改日期：2016-05-31

方 茂(1972-)，男，安徽歙縣人，安徽省公路工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司工程師．

U448.21；TU69

A

1673-5781(2016)03-0412-03