预应力溷凝土连续箱梁纵向钢束张拉和施工控制.docVIP

预应力混凝土连续箱梁纵向钢束张拉和施工控制 丁世明 南通路桥工程有限公司，江苏 南通 226008 摘 要：挂篮悬浇连续箱梁在大跨径桥梁施工中已被广泛应用，纵向预应力施工中会经常遇到实际伸长值与理论伸长值不符且差值较大的情况，本文主要结合工程实例通过对箱梁纵向预应力的张拉数据和施工中遇到的问题进行分析，得出了纵向预应力的张拉和施工控制方法。 关键词：预应力混凝土连续箱梁 纵向预应力 张拉程序 施工控制 1、工程概况 目前，挂篮悬浇连续箱梁已被广泛应用于大跨径桥梁工程中，启东市南海大桥等三座桥梁工程项目包括南海、迎宾和王海三座大桥，主桥设计均采用(50＋80＋50)m变截面预应力混凝土单箱单室连续箱梁，箱梁内设纵、横和竖三向预应力体系。笔者有幸参加了三座大桥的施工，本文主要对悬浇连续箱梁纵向预应力的张拉和质量控制进行详细介绍，希对其他类似工程提供借鉴。 2、施工过程 本工程南海和王海大桥纵向钢束采用17φs15.2和15φs15.2、迎宾桥采用15φs15.2和12φs15.2型钢绞线，钢绞线采用符合GB/F5224-2003标准的高强低松弛钢绞线（Ep=1.95×105Mpa，fpk=1860Mpa）。在实施过程中，首先进行的是其中南海大桥的箱梁，其余两座桥梁滞后，纵向钢束布设时随着悬浇节段的增加存在着平弯和竖弯，南海大桥从第一个箱梁0#块开始到合拢段在纵向钢束张拉的不同阶段实际伸长值与理论伸长值存在一定的偏差，通过不断地分析、调整，其余两座桥梁纵向钢束张拉均能满足要求。 3、施工准备 3.1材料：钢绞线采用无锡中冶钢缆有限责任公司生产的，进场后委托江苏交通高级技工学校交通工程试验室进行了力学性能试验符合要求，实测面积为140mm2、弹性模量为195GPa；锚具采用OVM型配套锚具，进场后委托上海同济建设工程质量检测站试验合格；预应力管道采用钢波纹管成孔。 3.2设备：张拉采用4台400t千斤顶，使用前与对应油表委托江苏省交通工程集团百润工程检测有限公司进行了配套校验，确定了张拉力与对应压力表读数之间的关系曲线。 4、张拉工艺 4.1、南海大桥第一个箱梁0#块混凝土浇筑实测强度达到设计强度C50的90%和7天养护期后进行了纵向预应力张拉： 4.1.1、张拉程序：0→初始应力10%→20%→50%→锚固。 4.1.2、张拉控制应力：设计钢束锚下张拉控制应力为=0.75fpk=1395MPa，实际张拉过程中考虑锚圈口应力损失取102%作为锚下控制应力。 4.1.3、钢绞线下料长度按施工图设计要求进行下料，待混凝土浇筑后再穿束，钢绞线张拉长度为设计单束长度(F1：1110.5cm、F2：1002.3cm)+2台千斤顶长度（47×2cm）+工具锚厚度（6×2cm）+工作锚厚度（6×2cm）和两端张拉长度对设计理论伸长值进行了修正。 4.1.4、张拉时4台千斤顶同时对称按分级程序依次进行，量测千斤顶行程作为钢绞线的伸长值，并做好记录。由于工具夹片与工具锚垫板之间存在一个回缩量使千斤顶活塞的行程在不增加拉力的情况下虚伸长5～6mm，记录时钢绞线实际伸长值扣除了工具夹片的回缩值5mm，且钢绞线越短，工具夹片回缩值的影响越明显。 4.1.5、经计算0#块钢束的实际伸长值误差分别为：F1为8.69%、9.37%和F2为7.78%、8.53%，超出了设计和规范要求的±6%范围，实际伸长值均偏大。 4.2、针对上述情况，对张拉程序进行了调整，在钢束较短时按0→初始应力20%→40%→60%→锚固的程序进行张拉，并不进行超张拉。调整后三座大桥箱梁0#块和其余节段纵向钢束较短时张拉均处于正常状态。 4.3、当南海大桥箱梁纵向钢束张拉至2#块时（钢束长度为23m），出现实际伸长值比修正理论伸长值偏小，考虑到纵向钢束存在平弯和竖弯，对张拉程序重新进行了调整，按0→初始应力15%→30%→60%→102%锚固的程序进行张拉。调整后三座大桥箱梁各节段纵向钢束张拉均处于正常状态。 4.4、当南海大桥箱梁纵向钢束张拉至7#块时（钢束长度为55m），又出现实际伸长值比修正理论伸长值偏小，考虑到纵向钢束加长后摩阻力增加，对张拉程序再次进行了调整，按0→初始应力10%→20%→60%→103%锚固的程序进行张拉。调整后三座大桥箱梁各节段纵向较长钢束张拉均处于正常状态。 5、原因分析 5.1、纵向钢束张拉时摩阻力是随着钢绞线的长度和弯曲角度的增大而增大的，不断调整初应力和适当超张拉可以有效地控制纵向钢束的实际伸长值，确保满足设计和施工规范要求。 5.2、对于弯曲部分管道，摩阻损失主要是由于管道的弯曲和管道的位置偏差两部分产生，同时还存在钢绞线张拉时对管道弯转处产生径向压力引起的摩阻损失，并随着弯曲角度的增加而增加。 5.3、工具夹片在张拉时存在着回缩值，回缩值在钢束较