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浅谈桥梁预应力施工
- 发布日期：2023-04-06 14:00:48
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- 来源：灌浆料网
1 锚具
锚具是在后张法预应力结构中，为保证预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置。锚具标记由代号(可以用两个汉语拼音字母表示)、预应力钢材直径、预应力钢材根数三部分组成。工程中所用的锚固体系在设计图纸中都有明确，但在实际施工、监理工作中，部分工程技术人员常有迷惑，因为设计图纸只明确了锚固体系，并附以按国家标准执行的说明，但相关的技术参数少有提供。即使有提供的也是某厂某种产品的技术参数。而国家标准中的技术要求是锚具应有可靠的锚固性能，足够的承载能力和良好的适应性，以保证充分发挥预应力筋的强度，并安全地实现预应力张拉作业等方面的性能要求，这就要求现场施工、监理人员对锚固体系具有一定的专业知识和了解。
2 张拉设备准备
预应力张拉方式多采用机械张拉。桥梁工程中通常采用液压拉伸机，由液压千斤顶和配套的高压油泵、压力表及外接油管等组成。油压千斤顶的作用力一般用油压表测定、控制。油压表上的指数为油缸内的单位油压，在理论上将其乘以活塞面积即应为千斤顶的作用力。但由于油缸与活塞之间有一定的摩阻力，使得实际作用力比理论值要小。所以为正确控制张拉力，一般均用校验核定的方法测定油压千斤顶的实际作用力与油压读数的关系，而且校验时应将千斤顶及配套使用的油泵、油压表一起配套进行，只有通过校验、标定的张拉设备才能用于预应力的施加。
3 预应力孔道的形成及钢绞线的安装
预应力孔道的位置、钢绞线是否发生缠绞现象是预应力管道形成及钢绞线安装质量控制的关键。预应力孔道现多采用金属波纹管或塑料波纹管成孔。波纹管使用前要对其外观、尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏等进行试验，允许其渗水，不允许渗漏水泥浆。在管道形成方面应注意以下问题：波纹管要与垫板垂直；波纹管内横截面至少应是预应力筋净截面积的2．0—2．5倍；垫板喇叭口处应没有毛刺；施工缝处预应力管道连接时不允许接管外露，只允许被接管外露；管道间的连接及与喇叭I：1连接应确保密封性；排气管至少在管道曲线的**高点设置；简支转连续梁板顶板外露波纹管应注意保护，避免从根部断掉造成连接困难。如果孔道位置不准确，势必改变结构的受力状态，还可增大孔道的摩阻，因此孔道位置准确与否直接关系到结构的安全和使用阶段是否会出现裂缝；钢绞线的缠绞使各根钢绞线受力不均，增大了钢绞线之间的摩阻，增大了预应力损失。所以在实际施工中，对于孔道位置的定位、钢绞线穿束必须引起足够重视，按设计坐标位置固定波纹管，定位钢筋间距必须符合设计和现场施工实际要求，确保孔道位置准确，曲线圆滑。在防止钢绞线缠绞方面，可采用人工配合卷扬机牵引锥形牵引装置的方法，避免人工转动钢束穿进而造成缠绞得弊端，使得张拉过程中伸长值满足设计要求，保证预应力的有效施加。
锚具是在后张法预应力结构中，为保证预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置。锚具标记由代号(可以用两个汉语拼音字母表示)、预应力钢材直径、预应力钢材根数三部分组成。工程中所用的锚固体系在设计图纸中都有明确，但在实际施工、监理工作中，部分工程技术人员常有迷惑，因为设计图纸只明确了锚固体系，并附以按国家标准执行的说明，但相关的技术参数少有提供。即使有提供的也是某厂某种产品的技术参数。而国家标准中的技术要求是锚具应有可靠的锚固性能，足够的承载能力和良好的适应性，以保证充分发挥预应力筋的强度，并安全地实现预应力张拉作业等方面的性能要求，这就要求现场施工、监理人员对锚固体系具有一定的专业知识和了解。
2 张拉设备准备
预应力张拉方式多采用机械张拉。桥梁工程中通常采用液压拉伸机，由液压千斤顶和配套的高压油泵、压力表及外接油管等组成。油压千斤顶的作用力一般用油压表测定、控制。油压表上的指数为油缸内的单位油压，在理论上将其乘以活塞面积即应为千斤顶的作用力。但由于油缸与活塞之间有一定的摩阻力，使得实际作用力比理论值要小。所以为正确控制张拉力，一般均用校验核定的方法测定油压千斤顶的实际作用力与油压读数的关系，而且校验时应将千斤顶及配套使用的油泵、油压表一起配套进行，只有通过校验、标定的张拉设备才能用于预应力的施加。
3 预应力孔道的形成及钢绞线的安装
预应力孔道的位置、钢绞线是否发生缠绞现象是预应力管道形成及钢绞线安装质量控制的关键。预应力孔道现多采用金属波纹管或塑料波纹管成孔。波纹管使用前要对其外观、尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏等进行试验，允许其渗水，不允许渗漏水泥浆。在管道形成方面应注意以下问题：波纹管要与垫板垂直；波纹管内横截面至少应是预应力筋净截面积的2．0—2．5倍；垫板喇叭口处应没有毛刺；施工缝处预应力管道连接时不允许接管外露，只允许被接管外露；管道间的连接及与喇叭I：1连接应确保密封性；排气管至少在管道曲线的**高点设置；简支转连续梁板顶板外露波纹管应注意保护，避免从根部断掉造成连接困难。如果孔道位置不准确，势必改变结构的受力状态，还可增大孔道的摩阻，因此孔道位置准确与否直接关系到结构的安全和使用阶段是否会出现裂缝；钢绞线的缠绞使各根钢绞线受力不均，增大了钢绞线之间的摩阻，增大了预应力损失。所以在实际施工中，对于孔道位置的定位、钢绞线穿束必须引起足够重视，按设计坐标位置固定波纹管，定位钢筋间距必须符合设计和现场施工实际要求，确保孔道位置准确，曲线圆滑。在防止钢绞线缠绞方面，可采用人工配合卷扬机牵引锥形牵引装置的方法，避免人工转动钢束穿进而造成缠绞得弊端，使得张拉过程中伸长值满足设计要求，保证预应力的有效施加。
4 模板支架的影响
由于施加预应力，混凝土必然产生弹性变形、轴向变形和上下方向的挠曲。张拉时如果约束其轴向收缩和挠曲，就势必使混凝土产生预想不到的裂缝，重则出现质量事故。因此，张拉前必须拆除对梁体轴向收缩有约束作用的梁侧模板；对于预应力梁板底座变截面处钢底模一般采用较缓的坡度变化，而且也多采用泡沫塑料板或施加预应力前将变截面底模抽除的方法避免梁体局部裂纹和支座变形，这点在施工中要特别注意。
由于施加预应力，混凝土必然产生弹性变形、轴向变形和上下方向的挠曲。张拉时如果约束其轴向收缩和挠曲，就势必使混凝土产生预想不到的裂缝，重则出现质量事故。因此，张拉前必须拆除对梁体轴向收缩有约束作用的梁侧模板；对于预应力梁板底座变截面处钢底模一般采用较缓的坡度变化，而且也多采用泡沫塑料板或施加预应力前将变截面底模抽除的方法避免梁体局部裂纹和支座变形，这点在施工中要特别注意。
5 预应力的施加
预应力张拉宜分批、分阶段、对称地进行。张拉顺序应按照设计规定进行，若设计没有规定应避免使构件截面呈过大的偏心受力状态，不使构件边缘产生过大的拉应力。尤其对曲线桥梁更应注意，张拉时不能使曲线梁内、外边缘产生过大的拉应力，而使梁腹产生裂缝。张拉时必须先张拉靠近截面形心的钢束，如果有多排钢束，必须对称进行。同编号钢束宜同时同步张拉，钢束张拉顺序按照钢束编号；张拉顺序先上层钢束，再下层钢束，但必须按顺时针或逆时针顺序依次进行。
6 孔道压浆
预应力管道压浆工作在后张预应力构件中起着举足轻重的作用：防止预应力钢材锈蚀，通过凝结后的水泥浆将预应力传递至混凝土结构中，增强梁体的承载能力。因此要求压人孔道内的水泥浆在硬结后应有可靠的密实性，能起到对预应力筋的防护作用，同时也要具备一定的粘结强度和剪切强度，以便将预应力有效地传递给周围的混凝土。对防锈蚀而言，压浆越早越好，而且尽早压浆还可防止预应力筋的松弛，使构件尽早安装。在以往的工程实践中，由于施工人员对孔道压浆的工艺和材料质量未给予足够重视，导致预应力筋过早生锈，降低结构耐久性。
7 封端、移梁
按规定和设计要求进行封端施工。后张法构件在管道压浆前不得安装就位，只有压浆强度达到设计强度要求后方可移梁和安装；如设计没有规定，一般水泥浆强度不得低于30 Mpa，才可移运和吊装。特别应注意禁止未压浆就移梁的错误做法。在预应力施工过程中必须严格控制以上影响预应力施工质量的关键因素，确保预应力施工质量。
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预应力张拉宜分批、分阶段、对称地进行。张拉顺序应按照设计规定进行，若设计没有规定应避免使构件截面呈过大的偏心受力状态，不使构件边缘产生过大的拉应力。尤其对曲线桥梁更应注意，张拉时不能使曲线梁内、外边缘产生过大的拉应力，而使梁腹产生裂缝。张拉时必须先张拉靠近截面形心的钢束，如果有多排钢束，必须对称进行。同编号钢束宜同时同步张拉，钢束张拉顺序按照钢束编号；张拉顺序先上层钢束，再下层钢束，但必须按顺时针或逆时针顺序依次进行。
6 孔道压浆
预应力管道压浆工作在后张预应力构件中起着举足轻重的作用：防止预应力钢材锈蚀，通过凝结后的水泥浆将预应力传递至混凝土结构中，增强梁体的承载能力。因此要求压人孔道内的水泥浆在硬结后应有可靠的密实性，能起到对预应力筋的防护作用，同时也要具备一定的粘结强度和剪切强度，以便将预应力有效地传递给周围的混凝土。对防锈蚀而言，压浆越早越好，而且尽早压浆还可防止预应力筋的松弛，使构件尽早安装。在以往的工程实践中，由于施工人员对孔道压浆的工艺和材料质量未给予足够重视，导致预应力筋过早生锈，降低结构耐久性。
7 封端、移梁
按规定和设计要求进行封端施工。后张法构件在管道压浆前不得安装就位，只有压浆强度达到设计强度要求后方可移梁和安装；如设计没有规定，一般水泥浆强度不得低于30 Mpa，才可移运和吊装。特别应注意禁止未压浆就移梁的错误做法。在预应力施工过程中必须严格控制以上影响预应力施工质量的关键因素，确保预应力施工质量。
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