嘉绍埭桥主塔环向预应力施工技术交底

介绍索塔环向预应力施工技术

主塔环向预应力施工技术交底

一、工程概况

本标段桩号K48+975～K50+315，长1340米，为主航道北侧主桥（Z1-Z5墩）。索塔采用独柱型索塔。塔柱底面高程为-2.000m,塔顶高程为168.964～172.174m,索塔总高度为170.964～174.174m。

为平衡斜拉索的水平分力和增强混凝土塔柱与钢锚箱连接，在上塔柱斜拉索锚固区内配置了15-12 环向预应力钢束，每个主塔共布置80束，每束预应力呈U型布置，每两束为一组，对称布置。预应力管道采用Φ91×15mm 的塑料波纹管、真空压浆工艺。由于环向预应力钢束曲率半径很小，为防止混凝土劈裂，弯曲钢束沿径向设置防劈钢筋（S型）。

预应力钢绞线公称直径为15.24mm，标准强度为1860MPa，计算弹性模量为1.95×105MPa，锚具采用15-12 型（限位板未配），包括锚垫板、锚头、夹片和螺旋筋等均采用相应的配套产品。设计张拉控制应力为0.75Rby=1395MPa，张拉控制力为2343.6KN。

图1 主塔环向预应力钢束平面布置图

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二、施工工艺流程图

图2 主塔环向预应力施工工艺流程图

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三、预应力束的穿束与临时定位

上塔柱斜拉索锚固区内配置的15-12 环向预应力钢束，每个主塔共布置80束，每束预应力呈U型布置，每两束为一组，对称布置。由于由于环向预应力钢束曲率半径很小，故按以往施工方法（先穿法或后穿法）穿束难度较大。依照预应束的布置特点，现采用先布预应力束，再套波纹管的方法来进行穿束。

上塔柱劲性骨架设计时，已考虑了环向预应力束的布置，劲性骨架可兼作预应力束的定位支承架，如下图所示：

安装时，先将劲性骨架立柱上的预应力临时定位钢筋焊好，再进行预应力束吊装，同时套波纹管。值得强调的是，预应力束吊装时，塔上全部电焊机均须关闭，并且不得在塔柱范围内进行割枪作业，以确保钢绞线的安全使用。

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四、预应力束的精确定位与防崩钢筋的安装

主筋及水平钢筋安装完毕后，安装水平勾筋的同时精确定位预应力束。视水平勾筋的安装高度是否与预应力束定位筋的高度一致，可以利用部分水平勾筋作为预应力束的定位支承钢筋，但使用时水平勾筋须与主筋焊接固定。其它预应力束的定位支承钢筋利用φ16~25的钢筋短料。

定位支承钢筋焊好后，先安装S型防崩钢筋，再利用U型定位卡进行精确定位并固定牢固。

五、锚垫板及预留张拉槽口的安装

为保证张拉质量及封锚砼外观，采用主塔整段预留槽口的方法进行主塔环向预应力施工。预留槽口的目的是方便千斤顶布置，同时便于封锚混凝土的浇筑，因此预留槽口的长度与主塔节段的高度相同，宽度以能放入张拉千斤顶（350吨千斤顶）为原则。

图4 预应力张拉预留槽口及张拉千斤顶安装示意图

预留槽口处设置专用模板（加工时，竖向加劲槽间距不大于30cm，横向加劲槽间距不大于100cm），同时，为了不影响水平箍筋的安装及模板安拆，模板箍筋对应位置处设置槽口。安装锚垫板时，注意锚垫板出浆口方向（进浆口朝下，出浆口朝上）。预留槽口安装好后，在转角外模安装前，需

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将预留工作长度的钢绞线弯在槽口内并套管捆好，确保外模不需开孔。

主塔混凝土浇筑前，先在预留槽口底面预留主筋接头，并妥善保护。张拉、压浆作业完成后，即可进行主筋接长。根据对预应力张拉千斤顶的初步定位分析，预留槽口处共有2束双肢主筋（如图4），需待张拉压浆作业完成后再按设计图纸进行接长作业。

环向预应力张拉端部处水平筋为水平箍筋，水平箍筋的安装应根据设计图纸正常安装。在进行预应力张拉千斤顶安装时，对影响千斤顶安装区的水平箍筋临时进行单点切断处理，待张拉、压浆作业完成后，恢复水平箍筋至设计位置，并采用单面帮条焊的方式连接切断的箍筋，以保证箍筋安装质量。

六、张拉及压浆

环向预应力张拉配YCW350型穿心式液压千斤顶4台，其它为共用设备，包括油压表（每台千斤顶各配2个表）、钢直尺， 高压油泵4台，灰浆机1台，真空泵1台，压浆机1台。手提砂轮切割机、压浆管（压力大0.8Mpa）等，千斤顶和油表必须标定后配套使用。超过有效期后必须重新标定才能使用。张拉机具专人使用和保管。

如有以下情况亦应重新标定千斤顶：

①、千斤顶发生故障维修后或漏油严重；

②、张拉伸长量出现异常值时；

③、油表指针不能回零或已破碎、损坏等情况；

④、标定后的张拉次数超过200束。

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1、预应力张拉工艺流程

图6-1 预应力流程图

2、张拉作业

（1）安装千斤顶

千斤顶安装时，须与管道中心相重合，工具锚对中管道，使钢铰线在工具锚与工作锚之间顺直，便于脱卸，并把夹片牙纹之间的及钢铰线上的杂质清理干净。

（2）张拉顺序

张拉时混凝土龄期至少保证5天，砼强度达到80%以上设计强度，弹性模量达到设计值的70％的情况下方可施加预应力。按设计图纸规定的钢束张拉顺序张拉，并采取措施防止出现滑丝断落的情况。

预应力施加到初应力σ0→测量千斤顶油缸伸长量L0→应力缓慢升到σk 并持荷5分钟→测量油缸伸长量L1 →验算实际伸长量ΔL ，符合要求后方可锚固。

（3）张拉质量控制

钢束张拉采取张拉力和延伸量双控，托架预应力张拉以引伸量为主，引伸量的实际伸长量与理论伸长量之间的允许误差不得超过±6%。断丝率不得超过施

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工规范要求。当实际伸长量与理论伸长量之间的误差超出允许值时，必须检查机具或钢铰线，重新检验合格并查明原因后才能继续张拉作业。

3、压浆

（1）管道压浆

张拉后24小时内进行管道压浆，孔道压浆采用真空辅助压浆工艺。先用真空泵使孔道内形成一定的气压差，再将水泥浆用压浆机压入孔内，使之填满预应力筋与孔道间的空隙，让预应力筋与砼牢固粘结为一整体。

（2）压浆前准备工作

切割锚外钢丝：将锚具外部多余的钢绞线用砂轮切割机割切，余留长度不得少于3cm；

封锚：锚具外面的预应力筋间隙应用水泥浆填塞（可适当加点棉花或棉碎）以免冒浆而损失灌浆压力。封锚时应留排气孔。

冲洗孔道：孔道在压浆前应用压力水冲洗干净，保证孔道畅通，冲洗后用空压机吹去孔内积水，使水泥浆与孔壁的结合良好，若发现有漏水现象时及时堵塞漏洞。

（3）水泥浆的拌制

压浆采用真空辅助压浆，浆体材料掺入真空灌浆专用添加剂，掺量通过试验确定。压浆强度不得小于C50。浆体水灰比采用0.4~0.45之间，水泥浆拌和时，先下水再下水泥，搅拌时间不少于1min，灰浆过筛后存放于储浆桶内，且保持足够的数量以保证每根管道的压浆能一次连续完成。

（4）压浆工艺

预应力筋张拉后，每一压浆孔两端的锚具进出浆口均应安装一节带阀门的短管，以备压注完毕后封闭孔口。

孔道压浆顺序按设计图纸要求进行。压浆时，先开真空泵，使孔道内的气压与大气压形成一定的压力差后，再开压浆机，将预拌好的水泥浆压入孔道，当排气端流出的水泥浆用目测认为是连续流出并与压浆端压入的水泥浆稠度一样时，关闭真空泵，关闭出浆端的阀门，再用压浆机进行加压至0.5Mpa~0.7Mpa后，

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关闭压浆机和压浆端阀门，待孔道内水泥浆初凝后方可拆除孔道两端的阀门，并及时进行封锚。

孔道压浆时工人应戴防护眼镜，以免水泥浆喷伤眼睛，并认真填写施工记录。

图6-2 真空辅助压浆施工装置连接示意图

七、封锚

⑴ 张拉、压浆结束后，应及时对需要封锚的锚具进行封闭。根据改进后的施工工艺，采用整体封锚，并以6m高度作一次封锚作业；

⑵ 封锚模板安装前，应将其周围冲洗干净，并对预留槽口处混凝土面进行凿毛处理，待完成预留槽口处2束双肢主筋的安装及箍筋的恢复作业后，安装模板、浇筑封锚混凝土。封锚混凝土通过串筒从节段顶面灌入，同时用振捣棒振捣，增加混凝土密实程度并确保混凝土与已浇混凝土的结合；

⑶ 等强后拆模、养护，并对接缝处进行打磨，确保外观一致。

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