衛(wèi)星凱

摘要：根據(jù)大西客專襄汾制梁場(chǎng)、渝萬鐵路洛磧制梁場(chǎng)、徐鹽鐵路銅山制梁場(chǎng)預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力箱梁的張拉和孔道壓漿質(zhì)量控制進(jìn)行論述，為箱梁施工質(zhì)量提供參考。

Abstract： Based on the construction experience of prefabricated prestressed concrete simply supported box girder in Daxi Passenger Dedicated Railway Xiangfen beam field， Yuwan Railway Luoqi beam field and Xuyan Railway Tongshan beam field， the post-tensioning prestressed box girder tensioning and the quality control of pipe grouting are discussed， so as to provide reference for the construction quality of box girder.

關(guān)鍵詞：后張法；簡(jiǎn)支箱梁；預(yù)應(yīng)力張拉；孔道壓漿；質(zhì)量控制

Key words： post-tension method；simply supported box girder；prestressed tension；pore grouting；quality control

中圖分類號(hào)：TU757.1+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）11-0149-02

0 引言

預(yù)應(yīng)力混凝土是在混凝土結(jié)構(gòu)承受荷載之前，預(yù)先對(duì)其施加壓力，使其在外荷載作用時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力，用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)在正常使用的情況下不產(chǎn)生裂縫。對(duì)于橋梁施工質(zhì)量控制而言，預(yù)應(yīng)力張拉的作用至關(guān)重要。預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的作用主要包括：①保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋免遭銹蝕，使結(jié)構(gòu)物具有較強(qiáng)的耐久性。②預(yù)應(yīng)力筋通過灰漿與周圍混凝土結(jié)成整體，使錨固的可靠性增強(qiáng)，結(jié)構(gòu)的抗裂性和承載能力提高，預(yù)應(yīng)力損失減少。③提高了結(jié)構(gòu)物的抗彎強(qiáng)度。本文以徐鹽鐵路銅山制梁場(chǎng)預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁施工為例，就預(yù)應(yīng)力張拉和孔道壓漿工序中的質(zhì)量控制措施加以論述。

1 預(yù)應(yīng)力材料的相關(guān)要求

根據(jù)《通橋（2016）2229-Ⅰ》規(guī)定：

①預(yù)應(yīng)力鋼絞線為：1×7-15.2-1860-GB/T5224-2014，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MPa，公稱直徑為15.2mm，鋼絞線面積為140mm2。

②錨固體系采用自錨式拉絲體系，錨具應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。32m箱梁錨具采用M15-11，M15-12，M15-13型，24m箱梁錨具采用M15-9，M15-10型。

③預(yù)應(yīng)力管道采用直徑為90mm、80mm的橡膠棒成孔。

④預(yù)應(yīng)力張拉錨外控制應(yīng)力δk=1344.54MPa，錨下控制應(yīng)力δk1=0.95×1344.54=1277.32MPa。

2 張拉壓漿設(shè)備的選用與校驗(yàn)

①千斤頂?shù)膹埩Α?/p>

鋼絞線所需達(dá)到的最大張力為P=1344.54×140×13/1000=2447.06kN。現(xiàn)場(chǎng)選用YCH400B型千斤頂，該千斤頂張拉活塞面積為A=7.607×10-2m2，公稱油壓為52MPa，公稱張拉力為3956kN>1.5P=3670.59kN，滿足施工要求。

②千斤頂?shù)男谐獭?/p>

以N2b孔道為例，參考《通橋（2016）2229-Ⅰ-07》預(yù)應(yīng)力筋布置圖，得半幅鋼絞線長(zhǎng)度：

L=0.063+2.338/cos4°+1.046+12.776=16.229m，其中0.063m為13孔錨具的厚度。

先不考慮管道偏差及管道摩擦系數(shù)的影響，鋼絞線的伸長(zhǎng)量ΔL=δk1×L/Ep=1277.32×16.229/195=106.3mm。YCH400B型千斤頂行程為200mm滿足要求。

③油壓表與油泵的選擇。

油壓表最大度數(shù)δ=P/A=2447.06/（7.607×10-2）×10-3=32.2MPa。選用最大量程為60MPa（>1.5δ=48.3MPa）的壓力表即符合應(yīng)力要求。

油泵選擇ZB6-600型標(biāo)準(zhǔn)數(shù)電動(dòng)油泵。

④壓漿泵的選擇。

選用SQG45A型螺桿式灌漿泵，對(duì)應(yīng)壓力表最小分度值為0.05MPa，最大量程為1.6MPa。

⑤壓漿臺(tái)車的選擇。

選用GSZW-700型高速自動(dòng)壓漿臺(tái)車，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min，計(jì)量精度為±1kg。

⑥真空泵的選擇。

選用JZ-90B型真空泵，真空表讀數(shù)范圍為：0MPa～

-0.1MPa。

⑦張拉設(shè)備的定期校驗(yàn)與更換。

千斤頂有效工作期限為一個(gè)月（且張拉不超過200次，主要部件更換后應(yīng)重新檢定）。油壓表檢定有效期不得超過一周。千斤頂與油壓表應(yīng)配套標(biāo)定，配套使用。油表在使用過程中發(fā)生震動(dòng)、玻璃破損、指針?biāo)蓜?dòng)、無壓時(shí)指針不回零現(xiàn)象都應(yīng)更換。

3 孔道成孔過程中的質(zhì)量控制

本梁場(chǎng)采用橡膠棒成孔，橡膠棒穿入鋼筋籠前，要清除表面的雜物。梁體鋼筋籠骨架、橡膠棒定位網(wǎng)片及錨墊板位置均按照?qǐng)D紙尺寸嚴(yán)格控制以控制預(yù)應(yīng)力孔道的位置偏差。箱梁模板安裝前，均逐孔檢查錨墊板型號(hào)，防止型號(hào)錯(cuò)裝后影響鋼絞線的應(yīng)力。錨墊板上的壓漿孔均塞入棉塞防止?jié){體進(jìn)入影響壓漿。待混凝土澆筑完畢達(dá)到初凝后，將橡膠棒拔出，保證孔道的通暢。

4 鋼絞線的下料及穿束質(zhì)量控制

①先將錨墊板孔口及喇叭管內(nèi)的混凝土漿碴清除干凈，確?？椎罆惩o阻后即可穿束。②領(lǐng)取經(jīng)復(fù)驗(yàn)合格的鋼絞線，采用自動(dòng)穿束機(jī)進(jìn)行穿束作業(yè)，每次穿束穿入一根，兩端施工作業(yè)人員對(duì)每根鋼絞線進(jìn)行數(shù)字編號(hào)，通過數(shù)字編號(hào)來控制鋼絞線在穿束過程中在孔道內(nèi)的扭結(jié)。③通過穿束機(jī)變頻器來調(diào)節(jié)鋼絞線外露長(zhǎng)度，人工測(cè)量長(zhǎng)度合格后方可切割。

5 錨具的安裝及張拉準(zhǔn)備工作的質(zhì)量控制

①為確保錨具、夾片處于正常狀態(tài)，應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)看管。②錨具一定要安裝在錨墊板的限位槽內(nèi)，與孔道中心線對(duì)中。并用套筒將夾片打緊，使錨具不脫離限位槽為度。兩片夾片的外露量要相等，避免出現(xiàn)夾片錯(cuò)臺(tái)，夾片安裝前要確保包裝紙清理干凈。③千斤頂定位時(shí)，應(yīng)使預(yù)留孔道、傳力筒、錨具軸線、千斤頂軸線四軸線同心。④限位板和鋼絞線直徑要配套使用，可根據(jù)廠家提供的對(duì)應(yīng)表來匹配使用。⑤張拉前，檢查進(jìn)、出油管是否安裝正確，千斤頂與油表是否配套等。

6 張拉過程中的質(zhì)量控制

①張拉中實(shí)施張拉應(yīng)力、應(yīng)變、時(shí)間“三控”：即張拉時(shí)以油壓表讀數(shù)為主、以鋼絞線的伸長(zhǎng)值作校核，在σK作用下持荷5min。在持荷狀態(tài)下，如發(fā)現(xiàn)油壓下降，應(yīng)立即補(bǔ)至張拉控制應(yīng)力。傳力錨固時(shí)，應(yīng)緩慢回油，防止夾片瞬間動(dòng)載受力造成滑絲。

②在統(tǒng)一指揮下，兩端司泵人員同時(shí)對(duì)張拉千斤頂供油，在鋼絞線略微拉緊時(shí)再次調(diào)整千斤頂位置。

③每次加載為油表讀數(shù)5MPa的倍數(shù)時(shí)，通過兩端人員及時(shí)聯(lián)絡(luò)，使兩端油壓大致相等，保持同步張拉，控制兩端不同步率≤5%。

④在初應(yīng)力和鎖定應(yīng)力階段分別測(cè)量油缸行程，計(jì)算鋼束伸長(zhǎng)值之總和及其偏差是否在±6%以內(nèi)，若個(gè)別孔道伸長(zhǎng)量偏差超出±6%，則回油后重新張拉一次。

⑤梁體鋼絞線束張拉應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定的張拉順序，采取兩端同步張拉，并左右對(duì)稱進(jìn)行，最大不平衡束不得超過1束。

⑥退頂后，立即用石筆沿鋼絞線與夾片接觸處劃線以檢查有無滑絲現(xiàn)象。

⑦出現(xiàn)滑斷絲要對(duì)鋼絞線進(jìn)行更換?；瑪嘟z的處理方法如下：1）滑、斷絲如發(fā)生在錨固前，應(yīng)立即停止張拉，更換已斷絲鋼絞線，重新張拉。2）滑、斷絲如發(fā)生在錨固后，先放松鋼絞線束，采用一端安裝單孔張拉千斤頂，拉動(dòng)鋼絞線后帶動(dòng)夾片，將夾片摳出，讓鋼絞線回縮，如此反復(fù)，直至全部放松應(yīng)力，更換材料后重新張拉。3）滑、斷絲如發(fā)生在切絲之后，使用氧氣乙炔焰緩慢加熱切割一端錨具，放張后重新?lián)Q束張拉，用此法處理時(shí)鋼絞線兩端正前方嚴(yán)禁站人，并設(shè)防護(hù)確保安全。

⑧初張拉后在外露鋼絞線上套上塑料套管或采用隔水材料進(jìn)行包裹，防止錨具及預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)銹蝕，造成滑絲。

7 壓漿準(zhǔn)備工作的質(zhì)量控制

①終張拉完畢，在48h內(nèi)進(jìn)行管道壓漿，壓漿前應(yīng)清除孔道內(nèi)雜物。封錨一定要密實(shí)，不透氣，不漏漿。②壓漿劑、水泥以及水由壓漿臺(tái)車自動(dòng)稱量系統(tǒng)計(jì)量?，F(xiàn)場(chǎng)壓漿作業(yè)必須嚴(yán)格計(jì)量，水泥、壓漿劑、外加劑、水的秤量準(zhǔn)確到±1%。③壓漿前應(yīng)檢查各項(xiàng)設(shè)備和管道是否處于正常狀態(tài)，確認(rèn)無誤后方能進(jìn)行操作。

8 壓漿過程中的質(zhì)量控制

①攪拌前，先清洗施工設(shè)備。確保清洗后的設(shè)備干凈整潔無異物，然后檢查攪拌機(jī)的過濾網(wǎng)。當(dāng)壓漿料從攪拌機(jī)進(jìn)入儲(chǔ)料罐時(shí)，必須經(jīng)過過濾網(wǎng)，要求過濾網(wǎng)空格尺寸為2mm×2mm。

②漿體攪拌操作順序?yàn)椋菏紫仍跀嚢铏C(jī)中先加入實(shí)際拌和水用量的90%，開動(dòng)攪拌機(jī)，均勻加入全部壓漿劑，邊加入邊攪拌，然后均勻加入全部水泥。全部粉料加入后再攪拌2min，然后加入剩余的10%的拌和水，繼續(xù)攪拌2min。

③攪拌均勻后，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行出機(jī)流動(dòng)度試驗(yàn)，每10盤進(jìn)行一次檢測(cè)，其流動(dòng)度在14～22s的范圍內(nèi)，即可通過過濾網(wǎng)進(jìn)入儲(chǔ)料管。漿體在儲(chǔ)料罐中繼續(xù)攪拌，以保證漿體的流動(dòng)性。

④用真空泵吸真空，啟動(dòng)真空泵，開啟出漿端接在接駁管上的閥門。關(guān)閉入漿端的閥門。抽吸真空度要求達(dá)到-0.06～-0.08MPa并保持穩(wěn)定。

⑤啟動(dòng)壓漿泵，開始?jí)簼{，真空泵仍保持連續(xù)作業(yè)。即由一端壓入水泥漿，當(dāng)另一端溢出的漿體濃度與壓漿端相同時(shí)封閉出漿口，繼續(xù)壓漿使壓力達(dá)到0.50～0.60MPa，持壓3min且無漏漿情況時(shí)可換下一個(gè)孔道。

⑥漿體攪拌好后應(yīng)盡快壓入孔道，置于貯漿罐的漿體應(yīng)連續(xù)攪拌，同一孔管道壓漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，一次完成。

⑦壓漿時(shí)漿體溫度應(yīng)在5℃～30℃之間，壓漿及壓漿后3天內(nèi)應(yīng)保證梁體溫度不低于5℃。

9 結(jié)語

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁施工中，張拉和孔道壓漿是非常重要的兩道工序，在徐鹽鐵路銅山制梁場(chǎng)的這兩道工序施工中，我們從技術(shù)準(zhǔn)備，原材料檢驗(yàn)、控制，工序過程中質(zhì)量控制、預(yù)防以及出現(xiàn)問題的應(yīng)對(duì)、解決等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，緊抓質(zhì)量控制要點(diǎn)，取得了良好的效果。歡迎各位同仁多多指點(diǎn)，共同交流。為我國的預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)更上一層貢獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn)：

[1]TB 10424-2010，鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].P54-60.

[2]周明偉.預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁后張法施工孔道壓漿質(zhì)量控制[J].山西建筑，2012，38（17）：231-232.

[3]TB/T 3432-2016，高速鐵路預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁 [S].2-8.

[4]鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南 鐵建設(shè)[2010]241號(hào)[S].63-77.

[5]Q/CR 9603-2015，高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)規(guī)程 [S].85-95.