淺析客運專線32m預制箱梁預應力張拉施工技術

摘要 ：鑒于鐵路橋梁客運專線的重要性，首先對預應力技術進行了簡單闡述，繼而以預應力張拉為核心，并結合吉琿客運專線的實例，從張拉前的準備階段、張拉過程等方面對此進行了分析。

關鍵詞 ：鐵路梁 預應力張拉 技術 施工

1、引言

現代橋梁建設除了實用性，往往還要考慮美觀、經濟、環保等因素，為實現這一目的，預應力技術越來越受重視。提高橋梁的抗裂性和耐久性，延長其使用壽命，是一種科學的橋梁防護手段。中鐵九局江南東制梁場預制32m箱梁有196孔，預制梁采用后張法預應力混凝土雙線簡支單箱單室箱梁，跨度31.5m，雙線線間距4.6m。預應力張拉階段尤為重要，預應力張拉應采用后張法：即先澆筑混凝土，后張拉鋼筋，需要提前埋設管道，然后進行混凝土的澆筑，當強度達到設計的80%時，將鋼筋穿入管道進行張拉，接著借助錨具加以固定，并向管道內灌漿，通過錨具阻止鋼筋回彈，最終完成張拉工作。

2、預應力張拉施工工藝

2.1 準備工作

（1）預應力混凝土張拉工序開始作業的條件符合技術要求。該工程使用的均是甲控材料，且經過嚴格檢測，全部合格；所用計量檢測器具已經標定（含自校）并在有效期內；鋼絞線、錨具、千斤頂、夾具、油壓表等均準備齊全；安全防護是否齊全。

（2）預施應力前作好如下準備工作。張拉時同束鋼絞線必須做到“兩同步、三同心、三控”。同時檢查梁體混凝土強度（53.5MPa）、彈性模量（35.5 GPa）、混凝土齡期（大于10d）是否達到設計要求。梁體有無缺陷，如有，應事先征得監理工程師同意修補完好且達到設計強度，否則不允許預加應力；終張前，終張后及終張30d及時進行梁體彈性上拱度及上拱度測定；終張30d實測梁體上拱度不得大于L/3000。

（3）傳感器、千斤頂和油壓表均在校驗有效期內。采用傳感器校正法。校正千斤頂用的傳感器必須在有效期內，傳感器的校驗有校期為1年，張拉千斤頂校正系數不大于1.05； 千斤頂張拉了200次以后或千斤頂校正有效期限已達1個月；油壓表采用精度不低于0.4級的防震型油壓表，最小分度值不大于0.2 MPa，有效期1個月。

（4）作業人員均持有上崗證和張拉通知單，為避免鋼絞線出現較大劃痕，對其直徑及限位板都做了精確測量。

2.2 張拉過程控制要求

預施應力按預張拉、初張拉和終張拉三個階段進行。預應力束張拉前，清除管道內的雜物及積水。預制梁帶模預張拉時，混凝土強度達到設計強度的60%，內模板松開，不對梁體壓縮造成阻礙，張拉數量及張拉力值按設計控制。

（1）預張拉。當梁體混凝土強度達到設計值的60%（30MPa）后，松內模、拆除端模；當梁體混凝土強度達到33.5MPa后，按照設計要求對梁體進行預張拉。預張拉在預制臺座上進行。為防止梁體早期裂紋，當梁體混凝土強度達到33.5MPa后，盡早進行預張拉。

張拉順序：0→0.2σk1（測伸長值初始讀數，測工具錨夾片外露）→σk1（測伸長值，測工具錨夾片外露）→回油錨固。（σk1—指預張設計應力）

（2）初張拉。當梁體混凝土強度達到43.5MPa，脫出內模后，按照設計要求對梁體進行初張拉。初張拉在預制臺座上進行，初張拉結束后，方可將梁體移出臺座

張拉順序：0→0.2σk1（測伸長值初始讀數，測工具錨夾片外露）→σk1（測伸長值，測工具錨夾片外露）→回油錨固。（σk1—指初張設計應力）

（3）終張拉。當梁體混凝土強度達到53.5MPa，彈性模量達到35.5GPa且混凝土齡期大于10天時，進行終張拉。箱梁終張后需實測彈性上拱度，實測彈性上拱值不大于1.05倍的設計計算值；終張拉30d后實測上拱值在±L/3000（L為梁跨度）即±10.5mm之間

張拉順序：0→0.2σk（測伸長值初始讀數，測工具錨夾片外露）→σk（靜停5min、測伸長值，測工具錨夾片外露）→保持控制應力→回油錨固（測鋼絞線回縮量、測工作錨夾片外露）→畫線作鋼絞線滑絲觀察標記。（σk—指張拉控制應力）

（4）經過預初張拉的預應力束張拉順序：0→σk1（測伸長值初始讀數，測工具錨夾片外露）→σk（靜停5min，測伸長值，測工具錨夾片外露）→保持控制應力→回油錨固（測鋼絞線回縮量，測工作錨夾片外露）→畫線作鋼絞線滑絲觀察標記。（σk—指張拉控制應力，σk1—指預、初張設計應力）

2.3鋼絞線回縮量控制

鋼絞線一端回縮量不得大于 6mm，否則應重新張拉?；乜s量的測量方法為：張拉至控制應力時測量千斤頂活塞的外露長度 L1，然后關閉電源打開回油閥，回油至2～3 MPa再測量千斤頂活塞的外露長度 L2，L1 與L2 之差再減去一端自由長度的伸長值即為鋼束該端回縮量，或用限位板槽深減去工作錨夾片外露量即為鋼束該端回縮量。

2.4鋼絞線切割要求

在終張拉完24h后經檢查人員確認并測量梁體撓度合格后，即可進行錨外鋼絞線切割。鋼絞線切割處距錨板外邊40～50mm，端頭鋼絞線使用砂輪片切割，切割不得對錨具造成損害。切割完成后用聚氨酯防水涂料對錨具、錨墊板及外露鋼絞線頭進行防銹處理。

2.5張拉控制要點

（1）張拉按照設計的張拉順序，兩端兩側同時對稱張拉，即四臺張拉千斤頂同時工作；

（2）人工推動千斤頂使千斤頂、限位板、工作錨連接在一起，并確保管道、錨具、千斤頂三者同心。之后將工具錨上的工具夾片用專用工具打緊。限位板和工具錨采用同一錨具生產廠的配套產品，千斤頂使用專門吊架提升；

（3）初調：梁體兩端同時張拉，千斤頂充油到達初應力時（20%的σk），測量千斤頂油缸伸長值，作為測鋼絞線伸長量的起點；

（4）張拉：在初始應力的基礎上，對稱張拉，在張拉過程中，兩端隨時要取得聯系，保持油壓上升速度相等，同時達到控制張拉噸位，持荷5min。在持荷的過程中，隨時觀察油壓表油壓讀數，若油壓稍有下降，應及時補油到設計噸位的油壓值；

（5）張拉預應力鋼絞線時，采用應力、應變和時間三控。以控制張拉應力（油壓表讀數）為主，以預應力筋伸長值進行校核，兩端伸長量不得相差10%，兩端總實際伸長值與按進場檢驗鋼絞線實際彈模計算的伸長值誤差值不得超過±6%，同時保證在張拉控制應力σk作用下持荷5分鐘后回油錨固；

（6）實際張拉伸長值與計算張拉值控制在±6%，兩端張拉不同步率≤10%，每端錨具回縮量控制在6mm以內，否則應分析原因后再進行張拉；

（7）滑絲、斷絲檢查：張拉完后，應在錨圈外鋼絞線上用彩筆劃線，24 小時后檢查鋼絞線無滑動時，才允許切絲、進行壓漿工作。

3、壓漿、封錨施工工藝

張拉完成后，在24小時內檢查滑、斷絲情況符合規范規定，切割鋼絞線后外露40～50mm→清除錨座面、密封槽及裝配螺孔內的水泥漿→密封錨頭→壓漿前準備工作→抽真空及配置漿液→壓漿→停抽真空和保壓→工后清理→封錨。

此工程選擇的是真空輔助壓漿技術，先將管道內的雜物進行清理，然后按照工程量拌制水泥漿，經過濾網后壓入管道，在出漿口安裝有三通管，當確定進漿、出漿的濃度相同時，才能封閉保壓。為提高漿體的密實度，需對管道的真空度加以限制，將壓漿的最大壓力控制在0.6MPa以內。須注意的是，該工作要在終張拉工作完成后48h內進行，若在冬季，應做好保溫工作，保證壓漿結束后3天的溫度在5℃以上。管道壓漿完畢，經檢查無不飽滿情況，水泥漿已凝固后，及時進行梁體封錨作業?；炷翂簼{完后應在三天內封錨。梁體封錨采用錨穴方式，以減小封錨混凝土體積。

封錨混凝土使用C50無收縮混凝土，配合比和梁體混凝土保持一致，膨脹劑摻量按8%外摻，坍落度30-50mm。

封錨施工順序：錨穴周邊混凝土鑿毛—→清掃并濕潤錨穴周邊混凝土—→涂刷防水涂料—→鋼筋網片—→填塞補償收縮混凝土并搗實—→抹平表面—→對混凝土圓周（長方形四邊）進行防水處理；結束后，要做好裂縫的防范工作，避免出現滲漏水的狀況。

4、結束語

隨著鐵路運輸的發展，高鐵客運專線的作用日益突出，在鐵路橋梁建設中，為提高橋梁質量，適應現代化要求，往往會選擇32m預制箱梁，運用預應力技術，在加強橋梁整體強度和穩定性等方面大有裨益。預應力施工比較復雜，涉及多個環節，尤其是預應力張拉階段，需加強重視，做好相關工作。

作者簡介

全萍，女，1969年出生，工程師。