超长预应力束施工技术曹林林.doc

超长预应力束施工技术中铁十九局集团有限公司辽阳基地（辽宁 辽阳 111000）曹林林摘 要：邹区大桥为变截面钢混组合梁结构，其中桥面板预应力钢绞线最长束达到253.84米。根据现场实际情况制定了“接力穿束、分段压浆”的施工工艺，成功地解决了超长预应力束的孔道预留、穿束、张拉和压浆等难题，并保证了施工质量。关键词：超长预应力束 孔道预留 接力穿束 分段压浆 1、工程概况邹区大桥工程是京杭运河常州市区段改线工程的一部分，是目前我国同种桥型跨度最大的一座钢混组合桥梁。该桥主桥长252m，跨径组合为71m+110m+71m三跨变截面钢混组合梁，由预应力钢筋混凝土桥面板与钢梁组合而成,左右分幅，桥面总宽33.5m。桥面板为C50无收缩钢筋混凝土结构，桥面板体内设纵向预应力束，全桥单幅分11个节段进行混凝土浇筑和预应力施工，桥面板预应力钢绞线最长束为253.84米。纵向预应力束采用9j15.24规格的钢绞线束，悬臂部分局部采用5j15.24规格的钢绞线束以方便在桥面板中锚固。张拉时锚下控制应力采用 K=0.75Fpk= 1395Mpa。预应力管道均采用镀锌钢波纹管成形。2、超长预应力束的施工难点2.1 邹区大桥桥面板分段浇注、分批张拉，预应力孔道长。要求镀锌钢波纹管孔道的预留和接长必须定位准确，且无封堵。2.2 设计为后穿束法预应力施工，超长预应力束的穿束、压浆等均需制定一套操作简便，并且切实可行的施工方案。2.3 桥面板体内钢束密集,尤其是、段预应力孔道众多，对孔道预留位置的精度要求高。（见图一：桥面板预应力孔道示意图） 图一：桥面板预应力孔道示意图3、超长预应力束施工工艺3.1 工艺概述：邹区大桥全长252m，单幅分11个节段进行混凝土浇筑，并分4批次进行预应力施工（图二：桥面板混凝土浇注分段及张拉压浆施工节段示意图）。根据该桥设计特点，在预应力施工中采用了限位钢筋控制孔道间距、“接力穿束、分段压浆”的施工工艺，成功地解决了超长预应力束的孔道预留、穿束、张拉和压浆等难题，并保证了施工质量。 图二：桥面板混凝土浇注分段及张拉压浆施工节段示意图3.2 预应力孔道安装工艺3.2.1 波纹管检查：为避免在混凝土浇注过程中出现管道漏浆现象，应对波纹管进行严格检查。严禁使用表面有孔洞、刚度不足的波纹管，波纹管咬口紧密、无脱开，并在使用前采用灌水的方法对波纹管的密封性进行抽验。3.2.2 管道定位：预应力孔道定位必须牢固、准确，镀锌钢波纹管孔道预留和接长必须平顺无封堵。如果孔道定位不当，将加大张拉时的孔道摩阻，并且将影响后续的穿束和张拉应力的保证。一般情况，波纹管的定位采用“井”字架，定位间距按照直线不大于1m，曲线部位不大于0.5m控制。针对、段预应力孔道众多、钢束密集（段钢束中心间距仅为20cm）的具体情况，为避免发生压浆时“串管”现象，孔道间采用了限位钢筋，并将限位钢筋与桥面板钢筋点焊，保证相邻管道分离和定位的精确。3.2.3 防堵漏措施：波纹管接头和施工缝处的接长均采用比预留孔道波纹管大一号的波纹管进行套接的方法，并用胶带缠紧粘牢。为防止在混凝土振捣施工中引起的波纹管破损造成的漏浆，施工中采用了在波纹管内穿小于波纹管内径10mm PVC管的方法，确保了预留孔道的质量。3.3 超长预应力束的穿束工艺后穿束施工中，孔道越长，钢束越不容易穿入。该桥最长预应力束为253.84米，根据该桥桥面板浇注顺序的具体情况，经研究制定出了“接力穿束”的技术措施。即在进行5#段桥面板施工时，便将Ny3、Ny4束穿入，有效地利用该段的操作空间作为接力穿束段。具体做法是：将接力穿束段（58m）的波纹管加大一号，未穿束时将该段波纹管直接套接在原波纹管上，穿束时施工人员分成两组，其中第一组先在一端穿束，当穿至跨中5#段时，由另一组和第一组共同继续向前穿束。穿束结束后将接力穿束段的波纹管恢复原位并将接头用胶带缠紧包好。 3.4 超长预应力束的张拉工艺根据设计要求，施工段混凝土强度达到设计强度100%且混凝土养护时间不少于10天，方可进行该梁段预应力钢束张拉。全桥预应力钢束均采用两端张拉，根据分段混凝土浇注顺序，依次张拉Ny1(Ny1)、Ny2(Ny2)、Ny3、Ny4束（详见图二：桥面板混凝土浇注分段及张拉压浆施工节段示意图）。张拉时严格按照张拉施工工艺进行操作，对引伸量和张拉力进行双控，张拉时实际伸长值与理论伸长值之差控制在6%以内。并在横桥向上对称张拉，最大不平衡束不超过1束。预应力张拉用的千斤顶、油泵压力表按照规定配套标定使用，超过使用期限后重新配套标定。张拉时要认真做好张拉记录。该桥预应力钢绞线最长束为253.84米，其理论伸长值为164.6cm，平均单端伸长值为82.3cm。采用YCL250型千斤顶进行张拉时，其油缸最大行程为20cm，因此，对该束张拉需分多次进行，张拉程序为：第一次0 10%K 20%K，第二次20%K 40%K，第三次40%K 60%K，第四次60%K 80%K，第五次80%K 100%K。在张拉倒顶时的应力控制，以及伸长值的量测要准确，避免读数误差和量测误差。另外，由于钢绞线为单根人工穿入，钢绞线在孔道内曲直不均，在预应力张拉施工前应先用20t千斤顶单根张拉至控制应力的5%，然后再按照正常的张拉程序进行张拉，由此可避免预应力张拉后的钢绞线受力不均。3.5 超长预应力束的压浆工艺张拉完成后要尽早压浆，压浆选用PO.52.5水泥，水灰比控制在0.40.45之间，稠度控制在16s18s。针对该桥两端低中间高（最高点与最低点高差2.6m）、管道长的特点，如采用普通的单端压浆方法压浆不易饱满。另外，镀锌钢波纹管的采用限制了 “真空压浆”方案的实施。为此，我们采用了“分段压浆”的方案。即在N3和N4钢束的中间部位（最高处）设置出浆管和预留孔，出浆孔采用在波纹管上开孔、用10 mm PVC管直接固定的方式。压浆时，在管道中部用砂浆堵实，从桥面板低侧端分别向中间部位压浆，从而将200余米长束化为100余米短束，实现分段压浆的目的。并使压浆施工始终由低处向高处进行，从而保证了压浆的饱满。4.结语邹区大桥施工过程中，针对性的对该桥施工存在的超长预应力束施工问题进行了剖析和解决，所采用的施工工艺经实践证明是操作简便、切实可行的，为该桥的预应力施工提供了有力的技术保证，同时也为进一步对钢混组合梁超长预应力施工技术的研究提供了经验数据。作者简介： 曹林林 (1980- ), 男 , 满族 2005年毕业于沈阳建筑大学联系方式： 辽宁省辽阳市和平路17号中铁十九局集团有限公司辽