中铁二十局集团第四工程有限公司山东青岛266100
摘要：预应力张拉是连续梁施工中的重要环节，结合蒙西至华中地区铁路煤运通道工程MHTJ-7标段延河特大桥的施工，对其施工准备、预应力成孔、钢绞线下料编束穿束、张拉工艺及管道压浆等进行了探讨，并针对施工特点提出相应的安全质量控制措施，从而保证预应力张拉施工的质量。
关键词：后张法；连续箱梁；钢绞线；张拉
1工程概况
延河特大桥位于延安市宝塔区姚店镇杨家砭村，该桥第3～4跨为后张法预应力混凝土连续箱梁，跨度组合为34m+52m+34m双线连续梁。梁体为单箱单室直腹板形式，梁高沿纵向按二次方抛物线变化，中支点梁高4.0m，边支点及跨中梁高3.0m。顶板厚度除梁端及中支点附近外均为0.40m，腹板厚度0.5～0.7～0.9m，底板由跨中0.4m折线变化至根部0.80m。箱梁顶宽12.0m，底宽6.7m。箱梁结构类型为单箱单室变高度、变截面，全联在端支点、中跨中及中支点处共设5个横隔板。箱梁两侧腹板于顶板相交处采用圆弧倒角过渡，箱梁悬臂板下设置通长的滴水槽。
2张拉工艺
张拉工艺流程：波纹管制孔→养护→清孔→穿束→调顺→拆除底板障碍物→清理锚垫板→安装工作锚及夹片→安装限位板→安装千斤顶→安装工具锚→千斤顶顶进油张拉→伸长值校核→持荷顶压→卸荷锚固→记录
2.1张拉前准备
（1）张拉前对梁体作全面检查，确保质量达到设计要求。
（2）油表与千斤顶视为一个单元进行检验，校验有效期不得超过一个月。千斤顶在下列情况下还必须重新进行校正：①已张拉作业达200次；②千斤顶使用过程中出现异常现象时；③千斤顶经过拆修之后。
2.3张拉控制
（1）张拉前实施混凝土强度、弹性模量、混凝土龄期“三控”：即张拉时梁体混凝土强度达到设计强度95％及弹性模量达到设计值的100%，且龄期不少于5d。张拉中实施张拉应力σk、应变、时间“三控”：即张拉时以油压表读数为主，以钢绞线的伸长值作校核，在σk作用下持荷3min。
（2）张拉时先纵向再横向后竖向。纵向预应力筋（即钢绞线束）采用两端同步张拉，最大不平衡束不超过1束；先腹板束，后顶板束，从外到内左右对称进行。横向预应力筋采用单侧交错张拉，自中横隔梁段中心向两端对称进行。竖向预应力筋采用Φ32型精轧螺纹钢单端张拉，一次张拉完后，第二天需补张拉后48小时内压浆。竖向预应力张拉间隔不得大于3个号块。
（3）张拉前对压浆管、排气孔等进行检查，确保没有堵漏。解除部分约束，拆除内模及腹板模板，拆除支座上下连接钢板，以利于张拉变形。
（4）对张拉设备油压表读数和伸长量进行计算复核并交底。
2.4伸长量计算
钢绞线束张拉的计算伸长量按下式计算：
式中：P—预应力筋张拉端的张拉力，N；
L—从张拉端至计算截面的孔道长度，m；
k—孔道每米长度局部偏差的摩擦系数；
μ—预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数；
θ—张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角（rad）；
E—预应力筋的弹性模量，MPa；
A—预应力筋截面面积，mm²。
2.5预应力成孔
（1）预应力成孔采用波纹管，在中间接头两端用金属波纹管套住，并用密封胶带封裹严密。
（2）纵向预应力筋两端同时张拉，施工时先预埋套管成孔，张拉前再穿钢绞线。
（3）横向预应力筋为单端张拉，施工时波纹管、套管与预应力筋同时安装就位，张拉端应交错布置。
2.6钢绞线制作和穿束
（1）将钢绞线放在特制的放盘框中进行，防止弹伤人和钢绞线打绞。
（2）钢绞线开盘用卷扬机牵引，钢尺丈量下料。砂轮机切割下料，切割口两侧各30mm处先用铁丝绑扎，然后将端部熔合在一起，避免散股。
（3）对于两端同时张拉的钢绞线束，下料长度按“每个孔道的实际长度+油顶高度×2+工具锚厚度×2+限位板的有效高度×2+200mm之和”进行，其误差为±30mm；钢绞线束外面用Φ1mm铁线绑扎缠紧，缠绕间距为1.5m，编扎成束顺直不扭转。
（4）根据每束钢绞线的长度，对钢绞线束进行编号标识，分别存放。
（5）钢绞线束存放时，下垫方木，方木间距以钢绞线不着地为准，存放地点干燥、清洁，并加以覆盖防止雨水和油污浸蚀；搬运时，不得在地上拖拉，严禁钢绞线受高温、接触焊接火花或接地电流。
（6）长束采用10t卷扬机牵引穿束，短束采用人工穿束。采用卷扬机穿束时，将卷扬机钢丝绳套在钢束的前端，人工将钢绞线端头抬高并放入管道口内，开动卷扬机，使钢束缓缓进入孔道内。
2.7张拉程序
0→初应力0.15σcon（测伸长值，测工具锚夹片外露）→0.3σcon（持荷3分钟、测伸长值，测工具锚夹片外露）→0.5σcon（持荷3分钟、测伸长值，测工具锚夹片外露）→σcon（持荷3分钟、测伸长值，测工具锚夹片外露）→锚固→回油到0（测总回缩量，测工作锚夹片外露）→终拉完成48h内进行管道压浆。σcon为钢绞线控制应力。
2.8管道压浆
（1）在两端锚座上安装压浆罩、压浆管、堵阀和快换接头。安装完盖帽及设备后拧开排水口，利用高压风将管道的存水吹出，开启出浆端接在接驳管上的阀门。
（2）启动电机使搅拌机运转，然后加水，再缓慢均匀地加入灌浆剂。拌合时间不少于2min，然后将调好的灌浆剂放入下层压浆罐，压浆罐灌浆剂进口处设过滤网，过滤网孔格不大于2.5mm×2.5mm。
（3）启动灌浆泵，开始灌浆。按先下后上的顺序压浆，即由一端压入灌浆剂，当另一端溢出的稀浆变浓（与灌入的浆体相同）之后，封闭出浆口，继续压浆使压力达到0.5～0.6MPa，持压3min且无漏浆情况时，关闭进浆阀门卸下输浆胶管。
（4）浆体初凝后，拆卸并清理安装在压浆端及出浆端的球阀，彻底冲洗压浆设备及工具。
2.9封锚
对应埋至在梁体内的锚具，压浆后应先将周围冲洗干净并凿毛，然后设置钢筋网和浇筑封锚混凝土。封锚混凝土采用C50干硬性补偿收缩混凝土。
3安全质量措施
（1）千斤顶不准超出规定的行程，转移油泵时必须将油压表拆下来专人护送。
（2）张拉前检查锚具及夹片，如有裂纹或破损，应及时更换；检查油泵及千斤顶油路应无泄露，确认正常后方可作业。张拉区域禁止非工作人员进入。
（3）张拉时，油压升降应缓慢、均匀，纵向预应力筋两端伸长应基本保持一致，严禁一端张拉。在测量伸长量时，应先停止拉伸，操作人员站在侧面进行操作。张拉时禁止两端站人。
（4）断丝及滑丝数量不得超过预应力钢绞线总丝数的0.5%，并不得位于梁体的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。否则，放松换束或更换锚具。断丝及滑丝现象如果发生在锚固前，立即停止张拉，处理后再重新张拉；如果发生在割丝后，可用砂轮缓慢切割一端锚环，然后换束重新张拉。
（5）张拉完成后，在锚圈口处的钢束做上记号，24h后检查确认无断丝及滑丝现象方可割束，切断处距夹片尾3～4cm。
（6）压浆时，持喷嘴人员必须戴好防护镜、穿雨衣及胶皮手套，喷嘴插入孔道后，胶皮垫圈紧压孔洞，胶管与浆泵连接牢固，防止喷浆伤人。
参考文献：
[1]杨宗放，李金银，现代预应力工程施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2008
[2]中铁三局集团有限公司，TB10415-2003铁路桥涵工程施工质量验收标准[S].北京：中国铁道出版社，2004.