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摘要：预应力混凝土连续梁具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好等特点，在铁路及公路桥梁工程中得到广泛应用。在指导性施工组织确定后，需要深入研究施工过程的每个细节，找到施工工艺的控制要点及难点；如何在施工前筹备、过程中质量控制乃至最终合龙体系转化方面抓住重点、把控住关键点，将是保障连续梁挂篮施工的安全质量、经济效益的关键。
关键词：连续梁；施工；关键工序；控制要点；
挂篮法连续梁施工关键项目包括：0#块及边跨现浇块支架（托架）施工、支座及临时支座固结体系施工、挂篮施工、混凝土浇筑施工、预应力施工、梁体线形控制、合龙施工及体系转换。本文仅对支（托）架施工、挂篮施工、预应力施工关键工序控制要点进行论述。
1 支（托）架施工
支（托）施工关键工序主要包括：地基处理、支（托）架安装、支（托）架预压。
1.1地基处理
（1）落地支架要进行地基处理，使得承载力满足要求，防止支撑立柱沉降超标。
（2）一般进行立柱支墩施工前，在每根支墩下方可采取混凝土钻孔桩等进行地基处理；桩顶施工混凝土承台，并宜在支墩位置预埋钢板，方便钢管定位焊接。当直接利用桩基承台作为支架基础时.事先应征得设计单位同意，施工期间和施工后，要应做好承台的保护。采用扩大基础作为支架基础时，注意地基排水，不得被水浸泡。
1.2 支（托）架安装及预压
支架及挂篮拼装完成后，经检查结构安装质量满足设计要求后，均需进行预压。消除结构非弹性变形，并根据弹性压缩量设置预拱。压重可采用水箱等类似设备或采用承台预埋件用滑车组进行反拉。加载及卸载过程中，随荷载分级均应连续测量结构变形情况。每级加载完成后，都须对结构构件、牛腿、焊缝及螺栓连接处等位置逐一检查。通过对数据采集分析，确定支架预拱值。
2 挂篮施工
2.1挂篮安装
（1）挂篮各类构件应按规定进行材质检验，加工完毕后应进行试拼，经过检查合格、分组编号后方可出厂。运到现场的挂篮各构件，应仔细检查和核对，防止在运输过程中部分构件遗失、损坏，影响挂篮拼装。
（2）重复使用的挂篮各受力构件在拼装前，应按规定进行探伤检查。
（3）挂篮应在已浇筑梁段的纵向预应力筋张拉完成后同时对称进行安装，安装顺序、要求应按施工工艺设计进行。
（4）挂篮前后吊带之间的连接销子应用螺母拧紧，应经常检査吊带牢固情况。
（5）挂篮使用的千斤顶、倒链、钢丝绳等应经常检查，发现状况不好的要及时更换，所有动力、照明电路要按规定铺设，定期检查，以防漏电，确保作业人员的安全。
2.2挂篮行走
（1）挂篮应在已浇筑梁段的纵向预应力筋张拉完成后同时对称进行移动。移动时，行走速度不应大于0.1m/min，中线偏差不应大于5 mm，后端应有稳定和保护措施。
（2）后端锚固的精轧螺纹钢筋要保持顺直，不得倾斜、不均匀受力，不得使用有焊伤的精轧螺纹钢筋。
（3）挂篮行走时.应有保护措施，防止溜滑。
（4）挂篮行走轨道铺设应符合下列要求：
锚间轨道底板的精轧螺纹钢筋不得高于轨道超过2 cm；使用过程中应加强轨道观察，发现有脱焊时应立即采取补焊，增设加劲板等措施；轨道安装合格后方可移动挂篮。
（5）主桁架是主要承重结构，应经常检查桁架之间的联结件，重点检査前上横梁与桁架之间的联结及底模纵横梁之间的联接螺栓是否牢固。在加载-卸载过程中，杆件之间的联接螺栓、螺母、销子易松动，挂篮移动之前应检查。
（6）挂篮施工属于高空作业，应按高空作业的相关规定办理，设置安全网和防护栏杆，作业人员戴安全帽，系安全带等，水上作业应穿救生衣。
3 预应力施工
3.1 施工准备
施工准备包括：技术准备、机具准备、材料准备。
3.1.1技术准备
（1）设计图纸会审
1）复核预应力筋工作长度、下料长度、数量以及锚具数量等，复核预应力材料规格，包括管道直径、锚具型号是否与预应力束相匹；2）复核位置，避免冲突。复核边距，避免张拉导致混凝土开裂。3）复核管道定位钢筋规格、间距，未设或不符合要求，申请变更。4）复核防崩钢筋、上下层钢筋网间拉筋或箍筋、锚下局部结构及钢筋布置；应进行预应力筋防崩局部计算复核。5）确定张拉控制应力、张拉顺序，预制梁的预张拉、初张拉和终张拉。张拉顺序应对称，先长后短，先纵后横再竖。张拉时，混凝土强度及弹性模量符合要求。有无二次张拉要求。复核弯曲半径，满足规范要求。核对锚固端孔中心距，满足空间要求。核对结构端部预应力张拉纵向和横向空间大小；⑥复核设计理论伸长量。实测μ、k，确定修正值。检测试验不同批次钢绞线弹性模量，修正计算。
（2）钢绞线理论伸长量计算
理论伸长量计算一般计算两端锚具之间钢束长度的伸长量，钢束端部应力按照锚下控制应力计算（现场张拉实侧伸长量应考虑工作锚至工具锚之间钢束长度在锚外张拉控制应力下的伸长量）。后张法预应力钢绞线在张拉过程中，钢束的应力和伸长量主要受到以下两方面的因素影响：一是管道弯曲影响引起的摩擦力，二是管道偏差影响引起的摩擦力；两项因素导致钢绞线张拉时，锚下控制应力沿着管壁向跨中或非张拉锚固端逐渐减小，因而每一段的钢束的应力和伸长值也是不相同的。
1）计算公式
预应筋伸长值ΔL的计算公式：ΔL＝（Pp×L）/（Ap×Ep） （公式1）
ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值（mm）；
Pp—各分段预应力筋的平均张拉力（N）；L—预应力筋的分段长度（mm）；
Ap—预应力筋的截面面积（mm2）； Ep—预应力筋的弹性模（MPa）；
2）钢绞线理论伸长量计算
a.计算公式
《公路桥梁施工技术规范》附录C1中规定了Pp的计算公式：
Pp＝[P×（1－e－（kx＋μθ））]/（kx＋μθ） （公式2）
P—预应力筋张拉端的张拉力，将钢绞线分段计算后，为每分段的起点张拉力，即为前段的终点张拉力（N）；
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，分段后为每分段中每段曲线段的切线夹角（rad）；
x—从张拉端至计算截面的孔道长度，分段后为每个分段长度或为公式1中L值；
k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数（1/m），管道内全长均应考虑该影响；
μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数，只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。
b.划分计算分段
工作长度：工具锚到工作锚之间的长度，计算时不考虑μ、θ，采用公式1直接进行计算，Pp＝千斤顶张拉力；波纹管内长度：计算时要考虑μ、θ，计算每一段的起点和终点力。每一段的终点力就是下一段的起点力，例如靠近张拉端第一段BC的终点C点力即为第二段CD的起点力，每段的终点力与起点力的关系如下式：
Pz=Pq×e-（KX+μθ） （公式3）
Pz—分段终点力（N） Pq—分段的起点力（N）θ、x、k、μ—意义同上
各段的起终点力可以根据公式3从张拉端开始进行逐步的计算。
c.根据每一段起点力Pq代入公式2中求出每一段平均张拉力Pp。
d.根据Pp代入公式1计算出每一段的伸长值ΔL，相加后得出全长钢绞线伸长量。
（2）机具准备
机具准备包括：张拉机具设备选型、压浆机具设备选型。
（3）材料准备
材料一般要求符合四大规范：《预应力混凝土用螺纹钢筋》《预应力混凝土用钢绞线》《预应力混凝土用钢丝》《预应力筋用锚具、夹具和连接器》。
3.2 施工过程控制
（1）张拉前准备
1）准备施工工艺、作业指导书、技术交底、材料设备检查、工序交接及签认相关文件。
2）进行孔道摩阻、锚圈口摩阻试验及参数确定。进行实际锚外张拉力计算，确定油表张拉读数。
（2）张拉工序控制
1）张拉顺序
a.预张拉、初张拉和终张拉，一般在预制梁施工较多采用。为防止混凝土早期收缩变形大而产生开裂，设计考虑对部分预应力束进行预张拉；为加快预制台座和模板的周转速度，设计考虑对部分预应力束进行初张拉，在初张拉后梁体可以调离台座或脱模；在达到强度和龄期后再进行终张拉。
b.对于三向预应力结构，总体张拉顺序为纵向→横向→竖向，或根据设计图纸确定。
2）张拉工艺及要求
a.纵向预应力钢绞线张拉
①锚具安装
安装流程：安装工作锚板→安装工作夹片→夹片打紧→安装限位板。
工作锚板应卡在锚垫板限位槽内，不得压在锚垫板限位槽的台阶上。
每付夹片用橡胶圈箍在一起，沿钢绞线端用手将其紧推入锚板孔。安装工作夹片时工作锚板的锚孔内应清洁，不得有砂子等杂物。
工作夹片不得遗漏，夹片全部安装就位后，用螺丝刀调匀夹片间缝隙，用打紧器或手锤将每孔中夹片击平，再逐付打紧，同一付夹片的两片之间不得出现错台。打紧夹片时，不得过重敲打，以免敲坏夹片。
限位板与工作锚配套使用，两者孔位一致，安装时将限位板沿钢绞线推靠至工作锚板，限位板的限位槽应卡住工作锚板。
②张拉程序
张拉程序：0→初始张拉应力б0（测初始伸长量，测工具夹片外露量）→分级加载（至少分3级，测伸长值）→张拉至б’con→持荷2分钟→补张拉至б’con（测伸长量，测工具夹片外露量）→主油缸回油，锚固→小油缸回油，退顶。
此处的б’con为锚外控制应力，考虑喇叭口和锚圈口摩阻损失。
针对超长预应力束张拉，张拉除满足常规长度预应力束的张拉要求外，还应注意如下几点：选择具有代表性超长束做摩阻试验。初始张拉力一般为0.2～0.3б’con。
在张拉过程中预应力束伸长量后于张拉力的增长，必须确保分级张拉时间，并经常补足每级张拉力。两张拉端先后锚固，先在一端锚固后，再在另一端补足预应力值进行锚固。
③张拉质量标准
A.张拉采用双控，以张拉控制吨位为主，用伸长值进行核对，实际伸长值与理论伸长值误差控制在±6%以内，若超出±6%，应报项目总工程师，由总工程师组织分析原因，确定处理措施。
B.预应力张拉完毕，张拉技术人员应检查预应力筋有无断丝现象。对于钢绞线和钢丝束，每束断丝不得超过1丝，且同一断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的5‰，若超出这一要求，须按4.3.3中的要求进行处理。
C.割除预应力筋前，张拉技术人员应观察钢绞线和钢丝束有无滑丝现象。每束断丝不得超过1丝，若超出这一要求，须按4.3.3中的要求进行处理。
D.预应力粗钢筋张拉后不得出现断筋或滑移。
E.钢丝束两端回缩量之和不得超过8mm；锚固后每端锚塞外露量不得小于5mm。
参考文献
[1]《铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南》（TZ324-2010）
[2]《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）
论文作者:张帅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/25
标签：预应力论文; 挂篮论文; 锚固论文; 混凝土论文; 应力论文; 拉力论文; 长度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;