隆盛大桥60m箱梁预应力施工技术论文

隆盛大桥60m箱梁预应力施工技术探讨

摘要：隆盛大桥新建工程位于河南省洛阳市南部汝阳县城，横跨淮河支流汝河，是汝阳县隆盛路南北延伸工程的控制性工程。该桥主桥采用39.6m+60m+60m+39.6m预应力混凝土连续箱梁结构，引桥采用25m+2x30m+30m预应力混凝土连续小箱梁结构，箱梁预应力施工是箱梁制作的关键环节。 关键词：箱梁预应力施工关键技术

中图分类号：tu74文献标识码： a 文章编号：

引言连续箱梁结构具有适于工厂化集中预制，现场施工简便等特点，在公路桥梁工程中得到了广泛应用，本文就隆盛大桥60m箱梁的预应力施工环节进行探讨。 160m主箱梁结构构造

60m跨箱梁采用单箱单室直腹板断面，顶板宽度为11.995m，箱梁根部梁高3.6m，跨中及边跨合拢段梁高为2m，箱梁底板下缘按1.8次抛物线变化。主墩顶箱梁底板厚度为120cm，底板厚从悬臂根部至跨中由60～28cm，其间按1.8次抛物线变化；主墩顶箱梁顶板厚度为80cm，其余为30cm；箱梁腹板厚度为40～60cm。主梁悬臂长度为3m，翼缘外侧厚18cm，根部为50cm，采用折线变化，翼缘厚度在端横梁设置伸缩缝处统一加厚至60cm。边跨现浇段处设置宽度为1.56m端横梁。箱梁顶板根据桥面横坡的需要做成2%的坡度。 2预制箱梁的预应力材料要求

预应力钢铰线本项目60m箱梁用钢铰线156.2吨，预应力筋的

质量应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢铰线》（gb/t 5224-2003）规定。每批预应力钢筋应由同一牌号、规格及生产工艺的产品组成，不得混用。进场应对其质量证明文件、包装、标志和规格进行检验。预应力筋抗拉强度标准值fpk=1860mpa，公称直径d=15.2mm，弹性模量1.95x105mpa。检验结果不合格的钢铰线，不能用于工程中。钢铰线应存放在仓库内，如存放在室外时不得直接堆放在地面上，必须垫高、覆盖，时间不超过6个月。 锚具本项目60m箱梁用m15型锚具96套、bm15-4型锚具686套（用于张拉端）、h型梨形自锚头686套（用于固定端）。锚具质量应符合国家标准《预应力筋锚具、夹具和连接器》（gb/t 14370）规定，具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性，保证充分发挥预应力筋的强度。锚具进场时，按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量，并对外观、硬度进行检查，必要时还须做静载锚固性能试验。锚具必须使用同种材料、同一生产工艺条件下的同一家合格产品，须在仓库内配套保管。 预应力管道本项目60m箱梁使用70x19mm金属波纹扁管，采用厂家定制。管道进场应检查出厂合格证、质量保证书、产品试验检测报告，核对类别、型号、规格及数量，检验外观、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方面。并按规定进行取样检测，合格方可使用。 3预应力施工技术要求

1）管道安装预留孔管道的尺寸与位置应正确，必须保证弯曲座

标及弯曲角度，用“#”或“u”字型定位架精确定位，孔道应平顺，孔道端部的预埋钢锚垫板应垂直于孔道中心线。定位钢筋间距直线段一般位置为50cm，在跨中截面各6m范围内间距25cm，平弯，竖弯段及箱梁梁底轮廓变化段应适当加密，以保证施工过程中其位置不发生移动或变形。定位钢筋与箱梁纵、横向钢筋采取点焊连接。在预应力管道附近对钢筋施焊时，应采取保护措施。所有管道均设置压浆孔，在最高点设排气孔、在最低点设置排水孔。

2）钢铰线制作钢铰线进场之后，张拉前应取样进行力学性能试验，以确定张拉吨位，引伸量和锚下应力之间的关系，用以对张拉吨位和引伸量作相应修正。钢铰线的下料用砂轮锯或切断机切割，严禁用电弧切割，切口两端用20号铅丝绑扎，防止松散。下料应通过计算确定，考虑结构的孔道长度或台座长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、焊接接头或镦头预留量、冷拉伸长值、弹性回缩值、张拉伸长值和外露长度等因素。

3）预应力筋安装预应力筋可在浇筑混凝土之前或之后穿入管道，将几根钢束编束后整体、逐一装入管道中。穿束前应检查锚垫板和孔道，锚垫板应位置准确，孔道内应畅通，无积水和其他杂物。预应力筋有对焊接头时，宜将接头设置在受力较小处，并符合相关规定。对在混凝土浇筑及养生之前安装在管道中但在规定时限内没有压浆的预应力筋，应采取防止锈蚀或其他防腐蚀的措施，直至压浆。

在预应力筋安装在管道中后，管道端部开口应密封以防止湿气

进入。采用蒸汽养生时，在养生完成之前不得安装预应力筋。在预应力筋构件附近实施焊接作业时，对预应力筋和金属构件应进行保护，防止溅上焊渣或造成其他损坏。在混凝土浇筑之前，将管道上一切非有意留的孔、开口或损坏之处修复，并检查预应力筋能否在管道内自由滑动。

4）张拉机具准备施加预应力的机具设备及仪表由专人使用和管理，并应在规定期限内进行维护和检验。千斤顶和压力表应配套校验，以确定张拉力和压力表之间的关系曲线，校验必须由经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修后应重新检验，弹簧测力计的校验期限不宜超过2个月。 5）预应力张拉

（1）施加预应力的准备工作：对预应力钢筋施加预应力之前，必须具备下列条件：张拉程序和现场施工说明书已经批准，现场施工人员具备预应力施工知识和正确操作的经验，锚具安装正确，后张构件混凝土已达到设计强度，施工现场安全预防措施到位。 （2）预应力筋张拉时要求：后张箱梁梁体强度应达到设计规定的90%，养护龄期≥7d（冬天为10d），方可进行张拉。预应力筋张拉前，必须检查混凝土预压区的振捣质量，如发现有蜂窝、孔洞等缺陷时，应按规程进行补强处理，待补强混凝土达到要求强度后，才可实施张拉作业。装设张拉设备和锚具时，应使它们的中心线对准孔道中心线，以保证预应力筋位置正确。

（3）预应力张拉控制依据：钢绞线张拉采取“应力应变双控”，本项目张拉控制应力为1357.8mpa，实际伸长值与理论伸长值的差值控制在±6％以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，再继续张拉。

①预应力筋的理论伸长值δl（mm）按下式计算： δl=ppl/apep式中：pp——预应力筋的平均张拉力（n） l——预应力筋的长度（mm） ap——预应力筋的截面面积（mm2）

ep——预应力筋的弹性模量（n/mm2），由厂家提供材质单，取平均值得到。

②预应力筋张拉的实际伸长值δl（mm）按下式计算： δl=δl1+δl2

式中：δl1——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值（mm） δl2——初应力以下的推算伸长值（mm），可采用相邻级的伸长值。

（4）预张拉计算：设计伸长值是一种理论数据，在施工中由于孔道实际位置与设计位置误差、摩阻系数变化、钢绞线实际e值的变化以及其他原因会造成一定的计算偏差，故在施工前宜对钢绞线伸长值进行修正。修正公式为：δl=δl1×ey/es 式中：δl——施工控制伸长量； δl1——设计控制伸长量； ey——设计弹模；

es——实测弹模。

张拉前除对设计伸长值修整，对通长束还应进行预张拉，对通长束进行10%阶段控制应力的预张拉，并增加阶段观测，根据伸长量反算出孔道摩阻系数和重新修正伸长量，确保预应力满足设计要求。