预应力施工在公路桥梁中的运用

　　内容摘要：预压应力用来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展，从而提高构件的抗裂性能和刚度。本文主要简要介绍公路桥梁中预应力施工，包括预应力材料、预应力混凝土配制与浇筑、预应力张拉施工等内容。希望与大家一起探讨。

　　关键词：预应力筋、张拉、先张法、后张法、穿束、孔道压浆。

　　一、预应力材料

　　(一)、预应力筋及制作

　　1、预应力筋主要有钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋等。预应力筋的质量及使用方法是否正确，关系到预应力结构施工时的安全和结构本身的质量与安全。

　　2、预应力混凝土结构所采用预应力筋的质量应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223、《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224等的规定。每批钢丝、钢绞线、钢筋应由同一牌号、同一规格、同一生产工艺的产品组成。

　　3、新产品及进口材料的质量应符合相应现行国家标准的规定。

　　4、预应力筋进场时，应对其质量证明文件、包装、标志和规格进行检验，并应符合规范规定要求。

　　5、预应力筋必须保持清洁。在存放、搬运、施工操作过程中应避免机械损伤和有害的锈蚀。如长时间存放，必须安排定期的外观检查。

　　6、存放的仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质。存放在室外时不得直接堆放在地面上，必须垫高、覆盖、防腐蚀、防雨露，时间不宜超过6个月。

　　7、预应力筋下料长度应通过计算确定，计算时应考虑结构的孔道长度或台座长度、锚夹具长度、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。

　　钢丝束的两端均采用墩头锚具时，同一束中各根钢丝下料长度的相对差值，当钢丝束长度小于或等于20m时，不宜大于1/3000;当钢丝束长度大于20m时，不宜大于1/5000，且不得大于5mm。

　　8、预应力筋由多根钢丝或钢绞线组成时，在同束预应力钢筋内，应采用强度相等的预应力钢材。编束时，应逐根梳理直顺不扭转，绑扎牢固(用火烧丝绑扎，每隔1m一道)，不得互相缠绕。编束后的钢丝和钢绞线应按编号分类存放。钢丝和钢绞线束移运时支点距离不得大于3m，端部悬出长度不得大于1.5m。

　　9、预应力筋宜使用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。

　　二、预应力混凝土配制与浇筑

　　(一) 配制

　　1、预应力混凝土应优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，不宜使用矿渣硅酸盐水泥，不得使用火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥。粗骨料应采用碎石，其粒径宜为5~25mm。

　　2、混凝土中的水泥用量不宜大于550kg/m3。

　　3、混凝土中严禁使用含氯化物的外加剂及引气剂或引气剂减水剂。

　　4、从各种材料引入混凝土中的氯离子总含量(折合氯化物含量)不宜超过水泥用量的0.06%。超过0.06%时，宜采取掺加阻锈剂、增加保护层厚度、提高混凝土密实度等防锈措施。

　　(二) 浇筑

　　1、 浇筑混凝土时，对预应力筋锚固区及钢筋密集部位，应加强振捣。

　　2、 对先张构件应避免振动器碰撞预应力筋，对后张构件应避免振动器碰撞预应力筋的管道。

　　三、预应力张拉施工

　　(一)、基本规定

　　1、预应力的张拉控制应力必须符合设计规定。

　　2、预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值得之差应控制在6%以内。否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施后，方可继续张拉。

　　3、预应力张拉时，应先调整到初应力，该初应力宜为张拉控制应力的10%~15%，伸长值应从初应力时开始量测。

　　4、预应力筋的锚固应在张拉控制应力处于稳定状态下进行，锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量，不得大于设计或规范规定。

　　(二)、先张法预应力施工

　　1、张拉台座应具有足够的强度和刚度，其抗倾覆安全系数不得小于1.5，抗滑移安全系数不得小于1.3。张拉横梁应有足够的刚度，受力后的最大扰度不得大于2mm。锚板受力中心应与预应力筋合力中心一致。

　　2、预应力筋连同隔离套管应在钢筋骨架完成后一并穿入就位。就位后，严禁使用电弧焊对梁体钢筋及模板进行切割或焊接。隔离套管内端应堵严。

　　3、同时张拉多跟预应力筋时，各根预应力筋的初始应力应一致。张拉过程中应使活动横梁与固定横梁始终保持平行。

　　4、张拉程序应符合设计要求，张拉过程中，预应力筋的断丝、断筋数量不得超过规范要求。(钢筋的断筋控制值不允许;钢丝、钢绞线同一构件内断丝不得超过钢丝总数的1%)

　　5、放张预应力筋时混凝土强度必须符合设计要求，设计未规定时，不得低于强度设计值的75%。放张顺序应符合设计要求，设计未规定时，应分阶段、对称、交错地放张。放张前，应将限制位移的模板拆除。

　　(三)、后张法预应力施工

　　预应力管道安装应符合下列要求：

　　1、管道应采用定位钢筋牢固地定位于设计位置。

　　2、金属管道接头应采用套管连接，连接套管宜采用大一个直径型号的同类管道，且应与金属管道封裹严密。

　　3、管道应留压浆孔与溢浆孔;曲线孔道的波峰部位应留排气孔;在最低部位宜留排水孔。

　　4、管道安装就位后应立即通孔检查，发现堵塞应及时疏通。管道经检查合格后应及时将其端面封堵，防止杂物进入;

　　5、管道安装后，需在其附近进行焊接作业时，必须对管道采取保护措施。

　　预应力安装应符合下列要求：

　　1、先穿束后浇混凝土时，浇筑混凝土之前，必须检查管道并确认完好;浇筑混凝土时应定时抽动、转动预应力筋。

　　2、先浇混凝土后穿束时，浇筑后应立即疏通管道，确保其畅通。

　　3、混凝土采用蒸汽养护时，养护期内不得装入预应力筋。

　　4、穿束后至孔道灌浆完成应控制在下列时间以内，否则应对预应力筋采取防锈措施：

　　空气湿度大于70%或盐分过大时，7d; 空气湿度40%~70%时，15d; 空气湿度小于40%时，20d。

　　5、在预应力筋附近进行电焊时，应对预应力筋采取保护措施。

　　预应力筋张拉应符合下列要求：

　　1、混凝土强度应符合设计要求，设计未要求时，不得低于强度设计值的75%。

　　2、预应力筋张拉端的设置应符合设计要求。当设计未要求时，应符合下列规定：

　　①曲线预应力筋或长度大于等于25m的直线预应力筋，宜在两端张拉;长度小于25m的直线预应力筋，可在一端张拉。

　　②当同一截面中有多束一端张拉的预应力筋时，张拉端宜均匀交错地设置在结构的两端。

　　3、张拉前应根据设计要求对孔道的摩阻损失进行实测，以便确定张拉控制应力值，并确定预应力筋的理论伸长值。

　　4、预应力筋的张拉顺序应符合设计要求。当设计无要求时，可采取分批、分阶段对称张拉。宜先中间，后上、下或两侧。

　　5、张拉过程中预应力筋断丝、滑丝、断筋的数量不得超过规范规定。

　　6、张拉控制应力达到稳定后方可锚固。锚具应用封端混凝土保护，当需较长时间外露时，应采取防锈蚀措施。锚固完毕经检验合格后，方可切割端头多余的预应力筋。

　　(四)、孔道压浆

　　1、预应力筋张拉后，应及时进行孔道压浆，多跨连续有连接器的预应力筋孔道，应张拉完一段灌注一段。孔道压浆宜采用水泥浆。水泥浆的强度应符合设计要求，设计无要求时不得低于30MPa。

　　2、压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理。压浆作业，每一工作班应留取不少于3组砂浆试块，标养28d，以其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。

　　3、压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施。当白天气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。

　　4、埋设在结构内的锚具，压浆后应及时浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的强度等级应符合设计要求，不宜低于结构混凝土强度等级的80%，且不低于30mpa。

　　5、孔道内的水泥浆强度达到设计规定后方可吊移预制构件;设计未要求时，应不低于砂浆设计强度的75%。

　　参考文献

　　[1] 中华人民共和国交通部.公路桥涵施工及技术规范(JTG F50-20011).北京:人民交通出版社，2011.

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 预应力施工在公路桥梁中的运用

文章地址： http://www.qikanvip.com/luqiaojianshe/3482.html