30米T梁预应力智能张拉及注浆施工新法

2014-10-21赵明

建筑工程技术与设计 2014年32期

赵明

【摘要】为了提高桥梁预应力结构的耐久性，确保桥梁营运过程安全，延长桥梁使用寿命，贯彻《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）（以下简称新桥规）的有关规定，结合桥梁预应力工程实际情况，采用“30米T梁预应力智能张拉及注浆施工新法”，最大能力提高桥梁预应力结构的耐久性，避免预应力施工存在张拉不到位、孔道压浆欠密实等质量通病问题。

【关键词】预应力质量控制；张拉；注浆

建设工程施工中部分预应力结构桥梁存在预应力施工张拉不到位、孔道压浆欠密实等质量通病问题，存在质量隐患，桥梁后期运行存在安全隐患。究其原因主要是采用的“千斤顶人工张拉及普通风压式压浆泵”预应力施工工艺存在不足，老桥规-《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）（以下简称老桥规）在预应力砼工程的章节内容较少，新桥规在预应力砼工程内容方面进行了修订与完善，并新增部分内容及检测指标。在施工方面如果采用老施工工艺，指标就很难（部分指标就不能）达到新桥规要求，为此， T梁预应力施工时智能张拉与注浆方案亟需掌握及推广。

一、工程概述

某工程项目大桥，上部结构采用（4*30+4*30）m预应力砼先简支后连续T梁，梁端采用板式橡胶支座。0号台下部结构为重力式桥台，扩大基础，基底嵌入中风化花岗斑岩1.0m以上；8#台下部结构为肋板台，桩基础；桥墩为柱式桥墩，钻孔灌注桩基础，嵌岩桩，桩底嵌入中风化花岗斑岩2.5D，且入土深度不小于12m。大桥平面分别位于圆曲线，缓和曲线和直线上，纵断面位于R=5000 m的竖曲线上；墩台等角度布置。全桥共2联4*30+4*30m后张法预应力砼T梁，共计56片。

二、施工准备

1、材料准备

预应力混凝土结构中采用的钢丝、钢绞线、无粘结预应力筋等，应符合国家现行标准《预应力混凝土用钢丝》GB/T 5223、《预应力混凝土用钢绞线》G9/T 5224、《无粘结预应力钢绞线》JG 161等的规定。每批钢丝、钢铰线、钢筋应由同一牌号、同一规格、同一生产工艺的产品组成。孔道压浆料（由水泥与孔道压浆剂包括高效减水剂、微膨胀剂、矿物掺合料等干拌成的混合料干拌而成），在施工现场按照一定比例加水并搅拌均匀后，用于后张预应力孔道的压浆。

2、施工设备准备

施工现场需具有智能张拉设备（配备系统控制电脑）、孔道压浆施工一体机、智能预应力孔道压浆充盈度试验检测仪器、后张预应力孔道压浆浆液流动度试验仪器、压浆浆液自由泌水率和自由膨胀率试验检测仪器，并对设备进行效验标定。

三、智能张拉及注浆特点

预应力张拉：由计算机预设张拉力工艺，一键操作实现张拉过程的自动化控制，伸长值显示，一台控制器控制两台液压泵站，同一束预应力筋两端的千斤顶自动同步、平衡张拉，张拉力自动跟随，位移辅助检测，张拉数据实时曲线采集及校核报警，张拉结果记录储存、无线数据传输以及网络传输，信息化管理。

预应力孔道压浆：采用孔道压浆施工一体机，集制浆、储浆、压浆为一体，融入电子计量、高速制浆、压力自动控制、自动保压等，确保压浆体及孔道充盈度的质量。在1440rpm的转速下，物料在密闭的空间中不断地循环流动，在运动中使物料混合均匀。并利用压力补偿功能，自动压力检测，自动补偿注浆，保证预应力孔道压浆体的充盈度。孔道压浆料、压浆剂、浆液检验项目与质量要求，

b.有抗冻性要求时，宜在压浆材料中掺用适量的引气剂，且含气量宜为1%-3%；

c.有抗渗要求时，抗氯离子渗透的28d电量指标宜小于或等于1500c。

四、试验检测项目

试验检测项目包括水胶比、抗压强度、流动度，及新增的浆液拌合试验、凝结时间、抗折强度、自由泌水率、自由膨胀率、竖向膨胀率、现场沉积率、压力泌水率、材料抗分离试验、充盈度等检测项目。

五、施工顺序及要求

后张法预应力梁板施工顺序：地基处理→浇注底座砼→铺底板→绑扎钢筋→预埋波纹管→支模板→浇注砼→养生→张拉预应力钢束→压浆→养生。

1、预应力筋下料、绑扎

钢绞线按设计图要求下料，下料长度=工作长度+1500（工作长度为两端锚具之间的预应力筋长度），下料采用砂轮锯切割，在切口处两端20mm范围内用细铁丝绑扎牢固，以防止头部松散。禁止用电、气焊切割，以防热损伤。钢绞线梳整分根、编束，每隔1.5m左右绑扎铁丝，使编扎成束顺直不扭转。編束后的钢绞线保持顺直按编号分类存放。

2、穿束

穿束前用压力水冲洗孔道内杂物，观测孔道有无串孔现象，再用风吹干孔道内水分。孔口锚下垫板不垂直度大于1度时，采用垫板垫平。预应力束的搬运，确保无损坏、无污物、无锈蚀。穿束用人工进行，如若困难采用卷扬机牵引，后端用人工协助。

张拉顺序为： 0→初始应力（10%δk）→100%δk（持荷5分钟）。张拉采用双控，以设计图提供的张拉引伸量进行校核。

3、张拉过程中严格执行张拉工艺，防止滑丝、断丝

4、压浆

压浆用水泥符合设计要求，出厂日期不超过一个月。按设计配合比拌制水泥浆。

5、封端

孔道压浆后将梁端水泥浆冲洗干净，清除垫板、锚具及梁端砼的污垢，并将梁端凿毛处理，用薄平砂轮机切割多余的钢绞线，结构连续处不封锚，用净浆包封，对有伸缩缝的一端按设计要求立模施工。

六、效果

使用智能张拉及注浆施工的梁板经质量检测分析，预应力张拉到位率可达100%，注浆密实率100%，其他各项指标能达到新桥规质量规范要求，可有效减少传统张拉方法中预应力施工张拉不到位、孔道压浆欠密实的情况。切实提高桥梁预应力结构质量的耐久性，从而提高桥梁营运安全。

参考文献

1 桥梁工程施工技术规程. 中国建筑工业出版社