浅谈现浇预应力连续箱梁施工技术

浅谈现浇预应力连续箱梁施工技术双击自动滚屏发布者：admin发布时间：2008-11-614:07:42阅读：2315次【字体：大中小】浅谈现浇预应力连续箱梁施工技术

摘要：结合昆洛路入城段改扩建工程贵昆铁路跨线桥预应力连续箱梁的施工，对预应力连续箱梁支架模板设计、混凝土浇筑工艺、预应力钢束张拉顺序及真空辅助压浆技术作了初步研究与分析。关键词：预应力连续箱梁、支架模板设计、张拉顺序、真空压浆、施工技术1箱梁结构形式及特点昆洛路入城段改扩建工程，有现浇预应力连续箱梁两联，共六跨；跨径形式为30m+35m+30m、30m+40m+30m，均位于平面圆曲线内。采用单箱三室、斜腹板、大挑臂断面形式，梁高均为2.0m，腹板厚度由60cm渐变为40cm，底板厚度由40cm渐变为22cm，顶板厚度均为25cm，翼缘板根部厚度55cm，端部厚度20cm，挑臂长度为390cm；几何尺寸有变化的，渐变段长度均为600cm。箱梁底宽1500cm，含翼缘板在内箱梁顶面总宽度为2480cm。

箱梁采用双向预应力结构，预应力筋均采用φs15.24高强度底松弛钢绞线，标准抗拉强度fpk=1860MPa，预应力锚具采用M15型群锚体系及配套产品，两联箱梁各型锚具共1518套，预应力钢束共有762束。预应力孔道采取预埋塑料波纹管的管道成孔方法。管道灌浆采用真空压浆的新工艺。2施工工艺流程流程为：支架基础处理→支架搭设→支架预压→底腹板模板安装→底腹板钢筋安装→预应力纲绞线、波纹管安装→砼浇注→顶模安装→顶翼板钢筋安装→预应力纲绞线、波纹管安装→砼浇筑→养护→预应力张拉→真空压浆→封锚继续养护→支架模板拆除。3箱梁空间位置及几何尺寸控制

该预应力混凝土连续箱梁顶、底板标高均按竖曲线设置，箱梁为等高度梁；腹板与平曲线呈同心圆状布置。

根据以上特点及箱梁的具体尺寸，整个箱梁的空间位置控制，拟从箱梁底模的空间位置入手。根据预压取得的数据，在确定预拱度后，控制好底模的标高及空间位置，在此基础上再依据设计图纸中的具体几何尺寸，进行模板空间位置的确定。具体做法为：搭设支架之前先测量出地面各处的标高，根据地面标高至箱梁底面标高的差值，确定钢管的高度，保证每棵立杆顶部的顶托在就位后，尚有5~10cm的活动余地，只有顶托在达到箱梁底面标高尚且留有调整余地时，才能精确地控制箱梁底模的标高。

由于箱梁位于平曲线段，第一联还同时位于竖曲线段，因此在第二层方木标高基本就位后，采用全站仪在横断每隔2m处，放出路基中线位置、中线左侧7.5m及中线右侧7.5m的位置。每个断面的箱梁底模标高均以这三点进行控制，最后整个底模将形成一个完整而圆润的曲面。确定底模的空间位置后，用全站仪在底模上放出各腹板、中横梁及端横梁的平面位置，作为安装腹板及横梁模板的依据。由于底模面积较大，浇筑底板混凝土时，尚需根据标注在腹板及横梁侧模上的标高控制标识点，通过拉线来控制底板混凝土的浇筑厚度。

再第二次浇筑顶板之前，顶板底模的空间位置控制如前所述。

箱梁几何尺寸控制时，应特别注意控制好底板和腹板渐变段的起始位置及设置倒角处的倒角尺寸。预应力张拉用的槽口，除了控制好空间位置外，锚垫板平面与波纹管的角度控制亦极为关键。4支架及模板工程4.1支架及模板布置支架拟采用φ48×3.5mm碗扣式脚手架。因为碗扣式脚手架有多功能、高效率、便于管理等优点；尤其是其杆件轴线交会于一点，节点在框架平面内，接头具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭力学性能，结构稳固可靠。4.1.1拟设计的支架间距和构造形式根据以往的施工经验，脚手架纵横方向间距均设为90cm，但在横梁位置顺桥向间距则加密至60cm，考虑到箱梁位于曲线路段，支架搭设如下：以箱梁30m跨为例，两端墩柱中心的连接线为矩形的一边，搭设支架。这两个矩形形式布置的支架，顺桥向共有34排；横桥向曲线内侧有15排，而曲线外侧则需16排。两个墩柱中间矩形布置的支架立杆共有34×（15＋16）=1058根。端横梁处，另外再顺桥向增加3排，间距为60cm×90cm，每排31根，共93根立杆。由于桥跨位于曲线段，两个矩形在曲线内侧相连，而在曲线外侧则留有2.5m的间距，即两个矩形中间还存在一个三角形缺口。这个三角形缺口仍用碗扣式钢管搭设立杆，所设立杆仍通过HG90或HG60型横杆与两侧呈矩形布置的立杆连接，但在立杆间间距无法按标准横杆长度布置时，采用φ48×3.5mm钢管与钢管扣件连接成整体。支架布置横段图

单位：cm4.1.2支架的其他构造要求①立杆底部距底座20cm处设置纵向扫地杆，用直角扣件固定，底托下垫5×20的方木；②支架四边与中间每隔4排支架立杆应设置一道纵、横向剪刀撑，由底至顶连续设置，剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接；③高于4m的模板支架，其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑；④每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜控制在45°~60°之间。⑤支架立杆应竖直设置，2m高度的垂直允许偏差为15mm；⑥当脚手架基础下有设备基础、管沟时，在脚手架使用过程中不应开挖，否则必须采用加固措施；⑦脚手架底座标高宜高于自然地坪5cm。脚手架基础经验收合格后，应按技术方案的要求放线定位；⑧对于墩顶两侧、相对较软的局部区域、地基条件变化处、荷载分布不均匀处,均以剪刀撑和横向斜撑予以加强和加密；⑨高度大于6m的脚手架，设置之字型梯道。梯道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板，栏杆高度应为1.2m，挡脚板高度不应小于18cm。4.1.3模板布置箱梁内模和外模拟采用两种形式。外模采用15mm厚高强度覆膜竹胶板，内模采用建筑组合钢模板及部分木模拼装。支架立杆搭设完成后，横桥向15cm×15cm的方木直接搭设在立杆顶托撑上，之上每隔12cm安放6cm×12cm的顺桥向方木，顺桥向方木上直接铺设竹胶板。竹胶板用铁钉钉在方木上，竹胶板与竹胶板之间用海绵胶条填塞。竹胶板的纵向拼缝下面必须设置通长方木，确保竹胶板拼缝质量。箱梁箱室内模采用建筑组合钢模板和部分木模板，6cm×12cm方木作为模板支撑横肋，方木用钢管进行支撑固定。内模顶板每跨箱梁在弯矩较小的1/4断面附近预留0.7m×0.7m的人孔，作为箱梁底板混凝土浇筑和内模拆除的出入口。4.2支架及模板验算4.2.1设计荷载（按荷载最大的横梁处取值）①模板支架自重按照最高立杆（高9m）计算，得1.3KN/m2；②新浇筑混凝土的重力，计算得2.0×26=52KN/m2；③施工人员及设备荷载取2.0KN/m2；④振捣混凝土时对垂直面模板产生的荷载，取4.0KN/m2；⑤新浇筑混凝土对侧面模板的压力，计算如下：P=0.22γt0β1β2v1/2=0.22×24×4×1.0×1.15×1.0=24.3KN/m2⑥倾倒混凝土时的水平荷载，取0.6KN/m2；⑦其它荷载取1.5KN/m2；4.2.2

立杆稳定性验算按照立杆步距为1.2米计算。立杆为φ48×3.5mmA3钢管，则：A=4.89CM2,Ix=1219cm4；i=(Ix/A)1/2=(1219/4.89)1/2=15.78λ=1200/15.78=76，查表得ψ=0.744根据上面的荷载值，每根立杆的受压荷载，按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关要求计算得N=0.6×0.9[1.2（1.3+52）+1.4（2.0+4.0+1.5）]=40.21（KN）N/（ΨA）=40.21/（0.744×4.89）

=40.21×103/（0.744×4.89×10-4）

=110.52（MPa）KAKHf=0.85×0.8×205=139.4（MPa）＞110.52（MPa）；所以结构安全。上述计算过程中各符号的意义如下：A—脚手架毛截面积；Ix—截面惯性矩；i—惯性半径；λ—长细比；ψ—稳定系数；KA—与立杆截面有关的调整系数，查阅资料得；KH—有脚手架高度有关的调整系数，查阅资料得；f—钢管的容许应力，查阅资料得。通过以上验算可知道，只考虑碗扣式脚手架立杆的承载能力及稳定性时，拟设计的碗扣式脚手架已经能满足强度和稳定性的要求。实际操作中，墩柱也将参与受力，此部分受力作为施工安全储备考虑。4.2.3

方木强度及刚度验算上述各项荷载按验算强度要求组合得

q1=1.3+52+2.0+4.0+1.5=60.8（KN/m2）按验算刚度要求组合得

q2=1.3+52+1.5=54.8（KN/m2）

每根方木承受的线荷载在验算强度及刚度时分别为60.8×0.6=36.5（KN/m），54.8×0.6=32.9（KN/m）。按最不利的三跨等跨连续梁验算方木的强度及刚度。①强度验算按三跨等跨连续梁进行验算q=36.5KN/mL=0.9mMmax=-0.1qL2=-0.1×36.5×0.92=2.96KN·mσ=Mmax/W=2.96×103/(0.153/6)

=5.3MPa＜13MPa（松木最低抗弯强度值）②刚度验算验算刚度时的线荷载q=32.9KN/m弹性模量E=9000MPa惯性矩I=0.154/12=4.22×10-5m4挠度f=0.677qL4/(100EI)

=0.677×32.9×103×0.64/(100×9×109×4.22×10-5)

=1×10-4m=0.1mm＜L/400=0.9/400=2.3mm刚度满足规范要求。4.2.4

地基处理箱梁沿原有道路布置，基底处理分两种形式:原有公路路面结构层及承台顶面，可直接铺设5cm×20cm方木后做立杆底座基础；原有路面层外侧的地基，换填60cm厚土夹石，压实度大于90%，铺设方木后方可作为立杆底座的基础。承台基坑比四周地坪底，台阶处待支架放出立杆位置后，采用砖石砌体砌筑找平作为基础。地基应比周围地面高出10～15cm,表面铺设1～2cm粗砂后压实、整平,并作成2%的双向坡,周围挖截水沟,以利排水,防止地基被水浸泡产生不均匀沉陷。4.2.5地基承载力验算每根立杆承受的重量为0.6×0.9×（1.3+52+2+4+1.5）=32.83（KN）立杆基础底面的平均压力P=32.83×103/（0.2×0.9）=182（KPa）

原有路面结构层及用碎石土换填后的地基均能满足承载力要求。4.3支架预压及预拱度设置采用分段等重预压的方法，对支架进行预压。以第一联箱梁为例，具体做法为：30m跨径处支架分三次预压，每次预压12m，前一次预压部位与后一次预压部位重叠2m。35m跨径处支架则每次预压14m，前一次预压部位与后一次预压部位重叠2m。采用与新浇筑钢筋混凝土等重的钢筋作为加载重量。每段预压的时间为24h，完成第一联三跨的预压时间为9天。预压时为观测支架的沉降量，在跨中断面和1/4断面每个断面横桥向布置3个测量点。加载开始之前观测1次各点标高；开始后每4h观测1次，观测3次；卸载前观测1次，卸载后再观测1次。记录下每次观测的数据，计算出非弹性沉降量和弹性沉降量，为设置预拱度提供依据。根据预压时测得的弹性变形量，并适当考虑非弹性变形后，设置预拱度。预拱度的最终数值待预压结束后确定。预拱度按照二次抛物线布置。5

混凝土浇筑5.1混凝土材料控制要求混凝土供应商提供混凝土配合比、审核配合比是否符合规范要求；要求混凝土供应商提供：水泥、砂、石料和外加剂的生产合格证及复检报告并审核是否符合规范要求。混凝土浇筑时提前派试验人员到混凝土搅拌厂检查混凝土原材料是否与报检材料符合，检查配合比是否与报验配合比相符，直至整个混凝土浇筑完为止。混凝土到达现场后检查混凝土质量是否符合规范要求。5.2混凝土浇筑每联箱梁分两次进行浇筑。第一次浇筑底板和腹板，浇至腹板顶部。第二次浇筑顶板和翼板，两次浇筑接缝按施工缝处理。为避免浇筑过程引起压力不均匀，导致基底不均匀沉陷或模板侧向压力不匀，引起支架变形，两次浇筑均应分别从跨中向两支点循序渐进对称进行。另两次浇筑的混凝土龄期间隔宜控制在一个星期以内。第一次浇筑时，先浇筑腹板，后浇筑底板，浇筑过程中应控制好底板和腹板的衔接时间不宜过长也不宜过短，以先浇筑的腹板混凝土未初凝且又不具有显著流动性为准。浇筑时间宜选择在一天气温较底的时段进行，以减少混凝土的收缩裂缝。在进行顶板混凝土浇注过程中，应防止人为造成上层钢筋下落，顶板有效高度减少，降低结构的承载能力，使结构在实际受力时因超负荷而产生裂隙。浇筑用商品混凝土，水泥用量不超过440kg/m3，每次到场后，及时检验其坍落度；若坍落度损失值大于规范要求，则应采取相应措施处理后，方能使用。混凝土浇筑时，在浇筑现场每80~200m3制取3组试样，以测定7天，14天和28天强度。另外为了给预应力张拉提供混凝土强度数据，可适当多取式样用于施工控制。给预应力钢束张拉提供混凝土强度数据的试块，要求和箱梁同条件养护。因腹板较薄，且钢筋密集，腹板往往振捣不密实，易出现蜂窝，浇筑腹板混凝土除配备好各种大小型号插入式振捣器外，还应采用人工用薄竹片在腹板内外侧插入捣实。混凝土浇筑前必须进行浇筑方案交底，特别是振捣人员要对振捣质量及孔道保护方面负责。划分清楚各个振捣人员的界限，挂牌负责。浇筑时有专人负责预应力孔道及排气孔、预埋件的保护。混凝土浇筑完成，及时洒水进行养护，混凝土的养护期限不得少于14天。混凝土强度达到2.5MPA之前不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。6

后张法预应力施工预应力筋的布置、张拉是该箱梁施工的核心工艺。为保证预应力施工的质量和安全，应从以下几个方面入手进行施工控制。6.1

预应力施工材料及设备6.1.1钢绞线入场的检验和存放预应力钢绞线应成批验收，每批应由同一牌号、同一规格、同一生产工艺制度的钢绞线组成，每批重量不大于60T。从每批钢绞线中任取3盘，进行表面质量、直径偏差、捻距和力学性能试验。钢绞线的规格和力学性能均应符合国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-95）的规定。屈服强度和松弛试验每季度由生产厂抽验一次，每次不少于一根。从每盘所选的钢绞线端部正常部位取一根试样进行上述试验。试验结果如有一项不合格时则不合格盘报废，再从未试验的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验。如果仍有一项不合格，则该批判为不合格品。钢绞线进场抽样检验合格后，应存放在通风良好的仓库中。如需露天堆放，则应搁置在方木支垫上，离地高度不少于200毫米。堆放时的支点数不少于四个，方木宽度不少于100毫米，堆放高度不大于三盘。存放时应按供货批号分组、每盘标牌整齐，上面覆盖防雨布。预应力钢绞线吊运应采用专用支架，三点起吊。6.1.2

M15系列锚具入场的检验和保管该项目选用柳州OVM公司的工作锚。按照Ⅰ类锚具的标准进行验收，各项指标应符合《预应力筋用锚具、夹具、连接器》（GB/T14370-93）的要求。预应力筋锚具应有出厂合格证。进场时按下列规定验收：（1）外观检查：从每批中抽取10%且不少于10套锚具检查其外观和尺寸，如有一套表面有裂纹或超过产品规定尺寸的允许偏差值，则应另取双倍数量的锚具重新进行检查；如仍有一套不符合要求，则不得使用或逐套检查，合格者方可使用。（2）硬度检查：从每批中抽取5%但不少于5套锚具，对其中有硬度要求的零件做硬度试验。每个零件测试三点，其硬度应在设计要求的范围内。如有一个零件不合格，则应另取双倍数量的零件重新做检验，如仍有一个不合格，则不得使用或逐个检查，合格者方可使用。（3）静载锚固性能试验：经过上述两项检验合格后，应从同批中抽取锚具（夹具或连接器），组成3个预应力筋锚具（夹具或连接器）组装件，进行静载锚固试验。如有一个试件不符合要求，则应另取双倍数量的锚具（夹具或连接器）重做试验，如仍有一个试件不合格，则该批锚具（夹具或连接器）为不合格品。（4）验收批量划分预应力筋锚具验收批量的划分：在同种材料和同一工艺条件下，锚具和夹具应不超过1000套为一批。验收合格后的工作锚应妥善保管，不得与油污或其他有害物质接触，不得遭受机械损伤和锈蚀。搬运过程中严禁剧烈碰撞。6.1.3

塑料波纹管的入场检验和保管塑料波纹管具有下列优点：①耐腐蚀性好，密闭性好；②孔道磨阻系数小，能减少预应力损失；③有利于提高结构的抗疲劳性能。

（1）塑料波纹管进场后应按下列规定进行验收：

①产品出厂时应有明显标志，内容包括产品名称与商标、规格、数量、执行标准、生产厂名、生产日期等；

②塑料波纹管应用非金属绳捆扎，必要时用木架固定。每包装单位应附有合格证；③外观应光滑，色泽均匀，内外壁不允许有隔体破裂、气泡、裂口、硬块及影响使用的划伤；

④承受横向局部荷载时，管材表面不应破裂；卸荷5min后残余变形量不得超过管材外径的10%；

⑤按照规定的弯曲方法反复弯曲五次后，专用塞能顺利地从塑料波纹管中通过，则塑料波纹管的柔韧性合格。

（2）塑料波纹管的运输及贮存

塑料波纹管搬运时，不得抛摔或在地面拖拉，运输时防止剧烈的撞击，以及油污和化学品污染。

塑料波纹管应贮存在远离热源及油污和化学品污染源的地方。室外堆放不可直接堆放在地面上，并应有遮盖物，避免暴晒。

塑料波纹管存放地点应平整，堆放高度不超过2m。6.1.4

千斤顶及高压电动油表标定用于预应力施工的千斤顶在投入预应力施工之前，应先送有资质的检测单位进行标定，并确定油表读数与千斤顶输出力之间的直线方程。对穿心式千斤顶的负载效率一般要求大于95%，如小于95%则应修理并重新标定后方可投入使用。经标定的千斤顶和油表应成套使用。千斤顶和配套油表在使用过程中出现下列情况时，应重新标定方可继续使用：①油压表指针不能退回零点，更换新表后；②千斤顶、油压表和油管进行更换或维修后；③张拉时出现断筋而又找不到原因时；④停放三个月不用后、重新使用之前；⑤油表受到摔碰等大的冲击时；⑥张拉200次或连续使用2个月后。6.2

施加预应力前的准备工作6.2.1

预应钢束孔道的预留该项目箱梁预应力管道均呈曲线布置，要求位置准确、平顺同时必须保证管道通畅，锚垫板位置、尺寸要求正确，锚垫板必须与预应力管道垂直。孔道定位筋50cm设置一道，曲线部分可适当加密。根据设计图纸，9根钢绞线一束的钢束及12根钢绞线一束的钢束均采用内径75mm的波纹管。经计算，孔道的内径比预应力束外径大5~10mm，且孔道面积为预应力钢束面积的两倍以上，能满足压浆的需要。塑料波纹管在布置时，应严格控制其在箱梁梁体中的空间位置，焊接钢筋骨架时，注意不得损坏波纹管。为压浆需要，每个管道均在最高点设置排气孔。排气孔布置时，注意重叠部分应适当错位并编号。混凝土浇注过程，振捣时振动棒不得直接接触塑料波纹管，以免使波纹管破损。另外，每个波纹管均应安设通孔器，浇筑混凝土的过程中，不断拖动通孔器，看是否有漏浆情况发生。浇筑完成后，及时检查波纹管，看是否有漏浆情况发生；若有，则应及时处理，以保证孔道的畅通。6.2.2

预应力钢绞线的下料及穿束预应力钢绞线下料长度按照计算长度、工作长度和原材料试验数据确定。根据张拉方式不同，下料长度计算方法有所不同。两端张拉时下料长度L=孔道长度+2×（工作锚厚度+穿心式千斤顶长度+夹片式工具锚厚度+预留工作长度）；而一端张拉时下料长度L=孔道长度+工作锚厚度+穿心式千斤顶长度+夹片式工具锚厚度+预留工作长度。下料时采用砂轮切割机切割，严禁用电弧焊进行切割。下料一般应在平坦的场地上进行，下垫方木或彩条布，不得将钢绞线直接接触土地以免生锈，也不得在混凝土地面上生拉应拽，磨伤钢绞线，下料长度测量误差应控制在-50mm~+100mm以内。钢绞线的盘重大、盘卷小、弹力大，为了防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人，事先应制作一个简易的铁笼。下料时，将钢绞线盘卷装在铁笼内，从盘卷中央逐步抽出，较为安全。钢绞线采用20号铁丝绑扎，间距1.0~1.5m，编束前应对钢束中每根钢绞线的两端进行标识，以使穿束后各根钢绞线的轴线平行。编束时应先将钢绞线理顺，并尽量使各根钢绞线松紧一致。穿束前先检查孔道内有无积水及其它杂物，若有应先清除后，方可进行。较短的钢束考虑采用人工穿束的方法进行，具体做法为：利用吊车将预应力筋吊起，工人站在脚手架上逐步穿入孔内。束的前端应扎紧并裹胶布，以便顺利通过孔道。对于较长的孔道则可考虑采用卷扬机进行穿束，穿束前先制作特制的牵引头，先将由单根钢绞线构成的牵引头穿过孔道，再将整束钢绞线牵引穿过孔道。箱梁腹板、横梁、顶底板除采用P锚的钢束外，拟采用后穿法穿束。顶板横向预应力钢束由于采用扁锚，且钢束布置较密，拟采用先穿法穿束。

6.2.3

固定端P型锚具制作

（1）挤压工艺流程

钢绞线端头用磨光机磨去毛刺→安装P锚→套入钢丝衬套→套入挤压套→开动油泵挤压→安装压板。

（2）挤压质量标准

①观察压力表的最大数值>30MPa、<56MPa；②挤压后的锚固头的钢绞线外端露出挤压套筒1—5mm；③用游标卡尺测出挤压后锚固头外径尺寸，M15系列的外径≤30.65mm。6.2.4

施加预应力前的其他准备工作对钢绞线施加预应力前，必须完成或检验以下工作：（1）施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书；（2）现场已有具备预应力施工知识和能够正确操作并具有上岗证的施工人员；（3）锚具安装正确无误；（4）施工现场已具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施；（5）千斤顶的张拉力作用线是否与钢绞线的轴线重合一致。（6）所张拉部位的混凝土强度必须达到设计要求或规范要求。6.3

钢绞线预应力施加及其质量控制6.3.1

张拉控制力及张拉顺序的确定关于张拉控制力，施工设计图中均会有明确要求。但这种要求一般指锚下控制应力。如何实现设计图中要求的锚下控制应力，应充分考虑到施工过程中各种引起预应力损失的影响因素。这些因素主要有三种，一是混凝土压缩变形，二是锚圈口摩阻预应力损失，三是夹片回缩引起的预应力损失。混凝土压缩变形的控制，主要在于控制混凝土的质量；锚圈口摩阻预应力损失，《桥涵施工技术规范》中规定有明确的弥补方式。而夹片回缩引起的预应力损失，与施工实际情况有极大的联系。钢束越长，夹片回缩量占总伸长量的比例越小；钢束越短，夹片回缩量占总伸长量的比例越大。夹片本身的锥度对夹片回缩量也有较大影响。不同锥度的夹片，用于同一种直径的钢绞线，千斤顶回油后夹片的回缩量是不同的。因此，为弥补夹片回缩引起的预应力损失，达到精确控制锚下应力的目的，应充分考虑钢束的长短及夹片锥度，综合考虑混凝土压缩变形、锚口摩阻预应力损失后，按长度分批确定实施时的张拉控制应力。预应力连续箱梁的张拉顺序恰当与否，不仅关系到预应力损失的大小，及施工支架搭设的经济性；更为关键的是，影响到箱梁结构安全，桥幅越宽影响越大。贵昆铁路跨线桥设计资料中规定张拉顺序为：“腹板束→横梁束→顶底板束→桥面板横向束，并按先长束后短束的原则进行”。按照此顺序进行张拉，横梁底部的支架除要能承受横梁的自重外，尚需能承受由于腹板先张拉而传递到横梁的荷载。后经验算，碗扣式脚手架立杆不足以承受如此大的荷载，横梁中的普通钢筋将参与受力，再次对普通钢筋配筋进行验算后，发现设计图纸中横梁顶面配置的钢筋，远不足以抵抗横梁承受荷载所产生的弯矩。强行先张拉腹板钢束将可能导致支架失稳及墩顶位置横梁顶面开裂，进而破坏结构。改用其他形式的支架又不经济，综合分析及计算后，最终采用先张拉横梁的部分钢束的办法，利用横梁先行张拉的钢束来承受腹板张拉后传递来的荷载。横梁先张拉部分钢束的数量不宜过多，也不宜过少；张拉的钢束太少不足以承受荷载；过多张拉后横梁的起拱值太大，对未施加预应力的腹板弯矩较大处混凝土裂缝防治不利。最终实施的张拉顺序调整为：第一批横梁束→腹板束→第二批横梁束→顶底板束→桥面板横向束→空心板吊装完成后端横梁剩余钢束，并按先长束后短束的原则进行。最终使整个预应力的张拉结果满足了设计和规范要求，达到了预期的效果。6.3.2

钢绞线理论伸长量计算箱梁钢绞线为直线段加曲线段的方式布置，因此为使箱梁钢绞线理论伸长量能更符合实际情况，在计算时，分别计算出曲线段的伸长量和直线段的伸长量，将伸长量累计相加得出的总伸长量便为钢绞线的理论伸长量。（1）计算依据根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ-041-2000），直线段钢绞线的理论伸长量的计算式为：

ΔL=PL/APEP曲线段钢绞线的理论伸长量的计算式为：ΔL=PL[（1-e-(kx+μθ)）/（kx+μθ）]/APEP

式中：P—预应力钢绞线张拉端的张拉力，N；

X—从张拉端至计算截面的孔道长度，m；L—钢绞线参与伸长的长度,m；

θ—从张拉端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,rad；

K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；

μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数，

AP—钢绞线的截面面积，m2；

EP—钢绞线的弹性模量，Pa；（2）计算参数的取值根据设计图纸、施工规范、钢绞线力学试验报告、施工现场测定的孔壁摩擦系数（μ）及孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数（K）。该项目中各参数的最终取值如下：每根钢绞线的公称截面面积AP=139mm2；弹性模量EP=1.95×105MPa;每根预应力钢绞线张拉端的张拉力P=195KN；孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数K=0.0015；预应力筋与孔道壁的摩擦系数μ=0.16；（3）曲线长束伸长量计算注意事项从曲线段钢束的理论伸长量计算式可看出，从张拉端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，对计算结果影响较大。而公式的本意在于对通过一系列参数的设定，求得曲线段平均张拉力，在此基础上算得钢束的伸长量。即曲线段钢束的理论伸长量计算式仅适用于曲线段钢束，两曲线段之间的直线段也不宜和两端的曲线段合并一起计算。下面举例说明：

腹板F1钢束大样

单位：cm曲线、直线段钢束交叉分布时采用的计算表钢束编号钢束分段钢束长度(cm)曲线孔道部分切线的夹角之和θ(角度)曲线孔道部分切线的夹角之和θ(rad)kx+μθ值此段平均拉力P(KN)伸长量PL/AE值(cm)平均每米伸长量(cm)腹板F1钢束AB225.20001951.610.714286BC218.2250.4363320.0730862188.0451.500.688808CD1222.4000181.0898.110.66333DE130.9150.2617990.0438514177.1760.850.648997EF424.7000173.2632.700.634663FG130.9150.2617990.0438514169.5190.810.620949GH668.3000165.7754.060.607234HI130.9150.2617990.0438514162.1930.780.594113IJ424.7000158.6112.470.580991JK130.9150.2617990.0438514155.1830.740.568437KL800000151.7564.450.555882钢束总长9014.2总伸长量(cm)55.8两端张拉时伸长量(cm)27.9

通过上述计算表，计算出的钢束伸长量数据，与实际测得的数据十分吻合。7

管道真空压浆施工

7.1概述管道真空压浆是该项目相对于其他工艺较为新颖的技术，其基本原理是：在孔道一端采用真空泵，对孔道进行抽真空，使之产生-0.08MPa左右的真空度，然后用灌浆泵将水泥浆从孔道的另一端灌入，直至充满整条孔道，并在另一端加以0.5~0.7MPa的正压力，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度，消除气泡，减少孔隙和泌水现象。原理图如下：

7.2

真空灌浆所用浆体的组成浆体由水泥、水、专用助剂组成，其混合体应达到下列指标：A

水灰比为：0.29~0.35，一般控制在0.33左右；B

浆体泌水率：水泥浆的泌水率最大不得超过3%，拌和后3小时，其泌水率应小于2%，且泌水应在24小时内被浆体完全吸收。C

浆体温度：水泥浆搅拌及压浆时浆体温度应小于35度；D

稠度：14秒~18秒；在45分钟内，浆体的稠度变化不应大于2秒。E

缓凝时间：其初凝时间应不小于3小时，终凝时间应大于17小时。F

膨胀率：小于5%；G

密度：不小于2.0g/cm3;H

抗压强度：28天龄期的强度应不小于40MPa.。7.3

真空灌浆前的准备工作7.3.1材料设备灌浆前对材料的种类、品质、数量进行检查验收，合格后方可使用；将外加剂按每包水泥量的数量计量准备。灌浆用的主要设备有真空泵1台，螺杆式灌浆泵1台，灰浆搅拌机1台，真空压力表1个，空气过滤器2个，计量用的台秤1台，高强橡胶管若干根，连接头、控制阀及其它辅助工具若干。7.3.2

封锚及孔道检查张拉完成后切除外露多余的预应力筋，在灌浆前的24~48小时，张拉端凹入部位用细石混凝土填实，灌浆孔、排气孔（抽真空管）由一端带螺纹的渡