广西玉林高信工程建设监理有限责任公司 广西玉林 537000
摘要：以玉林市云良水闸交通桥后张预应力箱梁为例，主要从前期准备工作、制作与安装、砼浇筑与养护、张拉与锚固、灌浆及封锚等几个工序，阐述了后张预应力箱梁的施工方法。
关键词：施工；预应力；后张；箱梁；云良水闸
1 设计参数
预应力体系采用φj15.20mm钢绞线，Ryb=1860MPa，松弛率3.5%；金属波纹管内径φ65mm；OVM15-7锚具；砼强度标号为C30；两端张拉。每束7根钢绞线，每根箱梁设置4束，分上下两层，每层2束，左右对称分布，上层2束从左到右依次标示为N1、N2，下层2束从左到右依次标示为N3、N4。
2 制作与安装
2.1箱梁单元工程开工前，施工单位应先编制专项施工方案，并报监理机构审批后组织实施。
2.2预应力筋下料长度L
根据公式（5.2.1-1）、（5.2.3），经计算，得出单根钢绞线下料长度，N1、N2：L＝19564mm，N3、N4：L＝19452mm。
2.3制作与安装
2.3.1钢筋间距、规格等应符合设计要求，上部钢筋在跨中搭接，下部钢筋在支座搭接；接头应错开不少于50cm，同一断面钢筋搭接率不超过50%；主受力筋采用双面焊接方式，焊接长度不少于5d（d为钢筋直径）。
2.3.2按设计要求安装波纹管，保持孔道平顺，防止管壁被电焊火花烧伤。严格控制管道坐标，偏差不超出允许范围：梁长方向：±30mm；梁高方向：±10mm。保证管壁和接头的封闭性，以防漏浆。
2.3.3模板安装须符合设计要求，保证垂直度、平直度，并且牢固可靠。
2.3.4本方案采用先穿束工艺。使用切断机下料；禁止把预应力筋用作电焊回路，防止其被接地电流或焊接火花损伤。清除孔道内污物和积水并风干后穿束，用封裹胶带缠绕钢绞线端部，以免扎破波纹管。
预留孔道、预应力筋等安装定位后，临时封闭锚垫板喇叭口、灌浆孔等，并对外露预应力筋进行封裹，免遭锈蚀。
箱梁实际张拉作业时，锚固区易产生纵立式的裂缝，根据其它工程的成功经验，可在容易产生裂缝的部位，适当多加入一些加强筋，加强筋与裂缝方向垂直，能有效避免或减少应力裂缝的产生。
3 砼浇筑与养护
砼浇筑是影响施工质量的重要环节。先对预留孔道的定位、密封性进行检查。经施工单位“三检”、参建各方“开仓联检”，确认合格后浇筑砼。
为便于施工，内模采用橡胶气囊。
箱梁底部砼，再安装橡胶气囊，然后浇两侧和上部砼。
对橡胶气囊先进行测漏试验，无异常后方可安装，按设计要求，使用定位箍筋固定牢靠，充气压力达到工作压力，即可浇筑砼。
注意从两侧对称振捣，以防橡胶气囊左右位移。并对锚固区采取有效措施加强振捣，保证砼浇筑密实。严禁直接对准预留孔道下料，振捣器不得接触橡胶气囊和波纹管等，以免造成损伤、偏移。
应控制好橡胶气囊的安装用时，制定砼供应中断应急预案，使砼能够连续浇筑，从而保证每根箱梁砼的整体性。
多留置两组同条件养护砼试块，用于判定张拉时砼的实际强度，作为施加预应力的依据。
砼终凝前应逐孔抽动已穿入孔道的预应力束，防止漏浆堵塞孔道。
在箱梁腹腔两端各砌一道未封闭的砖墙，向腹腔内注入适量的水以利于砼的养护。
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为了缩短工期，响应项目蓄水计划，本工程采取以下赶工措施：
①箱梁砼、灌浆浆体设计强度由C30变更为C40。原设计箱梁C30砼强度达90%方可张拉，需养护14天；变更为C40后，只需养护7天，砼强度达到70%，即超出原设计的砼张拉强度值，符合张拉条件。
②拓宽施工场地。原施工场地只能容纳10个台模，拓宽后，可布置全部42个台模，做到一梁一台模，梁与梁之间的施工不发生干扰，各梁可独立、灵活安排作业。
4 张拉与锚固
经业主、设计、质监、监理、施工等各参建单位，参与现场张拉试验，确定张拉控制应力σcon＝1023MPa。按设计要求，采用超张拉法减少预应力损失，张拉顺序：N1→N2→N3→N4，预施应力过程：0→初始应力（0.15σcon）→0.5σcon→1.03σcon（持荷5min，锚固）。根据公式（5.3.1），计算预应力筋的张拉控制力Fcon＝1002KN，对应的张拉力施加过程：0→150KN（初始张力）→501KN→1032KN（持荷5min，锚固）。
本工程共投入两套预应力机具，经送检全部合格。根据检验报告，Y16-WT0081#线性回归方程为F=29.744P-6.978，对应张拉各阶段，压力表读数：0→5.28MPa→17.08MPa→34.93MPa；Y16-WT0082#线性回归方程为F=29.532P-5.318，对应的压力表读数：0→5.26MPa→17.14MPa→35.12MPa。
根据公式（5.5.2），计算对应各阶段的钢绞线理论张拉伸长值：0→14.4mm（初始应力）→48.0mm→99.0mm（锚固）；实测张拉伸长值△L可按公式（5.5.3）计算。
张拉是预应力施工的关键环节。先检查锚固区砼是否密实，若出现疏松、蜂窝等质量缺陷，须修复缺陷，且养护强度达到设计值后，方可进行张拉。
锚具安装前，锚垫板端面、预应力筋表面应清理干净。注意锚具、千斤顶对中安装，工作锚不得作为工具锚使用。
张拉时应在千斤顶两侧操作，千斤顶后面严禁站人，且不得用脚踩踏预应力筋等。
施加应力的节奏不宜过快，缓缓加力，并随时观察梁体上是否有异常情况，若出现对结构有害的裂缝等，应停止张拉，查明原因并采取措施妥善处理后方可继续张拉。量测各级张拉力对应的伸长值，并做好现场记录。
张拉以应力控制为主，伸长量作为校核，设计要求：
①锚固后钢绞线两端实测伸长值之和与理论计算伸长值的偏差不应超过±6%；
②每束钢绞线断丝或滑丝的数量，不得超过1丝，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%；
③两端回缩量之和不得大于6mm。
对现场记录进行整理、计算后，经逐一对照，每根箱梁均符合以上要求，箱梁跨中起拱约5～6mm，向两端呈递减趋势，无明显侧向弯曲现象，亦未出现对结构有害的裂缝，施工质量得到有效控制。
5 灌浆及封锚
将张拉端多余钢绞线切除，注意钢绞线的外露长度不小于30mm。用高标号水泥浆封堵锚具夹片空隙，防止漏浆。检查灌浆设备，使其处于良好工作状态。孔道畅通是保证灌浆密实的前提条件，灌浆前应进行检查，若孔道堵塞，应采取措施疏通后才能灌浆。
按设计要求，预应力筋张拉锚固后，孔道应在48小时内压浆，先灌下层2束，再灌上层2束。压浆前先用高压风除去孔道中的积水。孔道压浆采用C40纯水泥浆，水灰比不得大于0.45，3小时后泌水率不大于2%，流动性指标不得超过6秒，采用一次压浆工艺。浆体应连续搅拌，制成后尽快灌入孔道，防止其流动度降低。灰浆泵最高输浆压力，其值为0.6-0.7MPa，以保证压入之水泥浆饱满、密实为准，且另一端压出浓浆，持压2分钟，水泥浆初凝后，方可拆卸压浆阀。及时进行封锚、养护，为箱梁吊装环节做好准备。
结语
后张预应力技术普遍应用于桥梁工程，是桥梁施工的关键工序之一，是质量控制的重要环节。在施工中应严格把关，层层落实设计、规范要求，为实现工程安全、质量的预期目标提供有力保障。
参考文献
[1]广西玉林水利电力勘测设计研究院.广西玉林市云良水闸除险加固工程初步设计报告[R].玉林：广西玉林水利电力勘测设计研究院，2015.
[2]DG/TJ08-235-2012，后张预应力施工规程[S].
论文作者:黎梓满
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/8/23
标签：预应力论文; 孔道论文; 锚固论文; 应力论文; 橡胶论文; 气囊论文; 裂缝论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;