钢箱梁预应力体外索施工工艺

(乌兰察布市公路管理局，内蒙古 乌兰察布 012000)
摘 要：文章论述了钢箱梁预应力体外索工艺施工过 程和施工技术控制要点，对钢箱梁预应力体外索施工具有较好的指导作用。
关键词：钢箱梁预应力体外索；施工；工艺
中图分类号：TU758.16  文献标识码：A  文章编号： 1007—6921(2008)20—0107—02

钢箱梁预应力体外索施工工艺能够增大钢箱梁单跨跨度，减少钢构件的自重，所以能够节省 钢材的用量，降低工程造价。预应力体外索能够更换，这样能够提高钢结构整体使用寿命。 该工艺施工简单、操作方便，能够有效地缩短施工工期，降低使用期维护费用，因此具有良 好的经济效益，是大跨度桥梁建设中应积极发展的工艺。
1 施工工艺流程

施工机具准备——转向器的指导安装——钢箱梁吊装就位——锚头区锚具定位——转向器安 装——橡胶封堵固定转向器——体外索穿索——索体与转向器间填充橡胶——桥面板浇筑混 凝土——混凝土强度达到100％——张拉体外索—索体与外套钢管间安装防损定位装置—— 锚头区预埋管内灌环氧砂浆——防松装置的安装——防腐装置的安装——安装减震器。
2 体外索和锚具、夹具进场地验收

体外索和锚具、夹具进场后，必须有出厂合格证和质量证明书并核查其锚固性能类别 、型号、规格和数量。并进行体外索摩阻测试，以及体外索锚具硬度试验。
2.1 成品拉索外观检测

①成品拉索的外表面不得有深于1mm的划痕，不得有面积大于3cm2的损伤；②成品拉索两 端锚具的外表面镀锌层不得有损伤；③成品拉索的最终长度是指20℃时零应力的拉索总长， 即为拉索两锚具尾端之间的线长度；④索长测量方法：经超张拉后的成品拉索，卸载至20％ 的超张拉力时测量拉索长度，然后再以温度为20℃零应力时的拉索长度进行修正；⑤超张拉 以后的成品拉索长度误差：当索长小于100m时，误差小于或等于20mm;当索长大于100m时， 误差小于或等于1／5 000的索长。
2.2 锚具、夹具的检测

外观的检测：应从每批中抽取10％的锚具且不少于10套，检查其外观和尺寸。如有 一套表面有裂纹或超过产品要求及设计图纸规定尺寸的充许偏差，则应另取双倍数量的锚具 重做检查，如仍有一套不符合要求，则应逐套检查，合格者方可使用。

硬度检验：应从每批中抽取5％的锚具且不少于5套，对其中有硬度要求的零件做硬 度试验，对多孔夹片式锚具的夹片，每套至少抽取5件。每个测试3点，其硬度应在设计要求 范围内，如果有一个零件不合格，则应逐个检查，合格者方可使用。

静载锚固性能试验：对大桥等重要工程，当质量证明书不齐全、不正确或有疑点时 ，经上述两项试验合格后，应从同批中抽取6套组成3个预应力筋锚具组装件，进行静载锚固 性能试验，如果有一个试件不符合要求，则另取双倍数量锚具重做试验，如仍有一个试件不 符合要求，则该批锚具为不合格品。
3 转向器的安装

根据设计图纸位置，清理转向器与外套之间的杂物，清理处理完毕后，制作适宜的橡胶条， 并用橡胶条把转向器和外套管之间的两端空隙塞满，同时调节转向器位置，确保其与设计曲 线位置相符。然后转向器与外套管之间灌浆，灌浆时水泥浆应从最低点的压浆孔压入，由最 高点的排气孔排气和浓浆冒出，压浆要缓慢均匀地进行，不得中断。压浆后要从检查孔抽查 压浆的密实情况，如不密实，应及时处理和纠正。
4 体外索穿索

将在工厂内制作完成的成品索卷运抵工地指定位置就位，成品索的端头均设有便于与钢丝绳 连接的连接装置——牵引头，在预应力孔道一端放置放线架固定索盘，利用相应吨位的卷扬 机牵引成品索缓慢解盘方索并穿过相应的预留索孔。牵引过程中，采用可先靠的保护措施防 止索体表面的HDPE护套受到机械损伤。具体的保护措施有：在地面铺垫一定厚度的软垫层， 上面铺彩条布，每个一定距离设置支撑架，打磨转向关口以防体外索的PE层被刮伤。在体外 索进入锚固端的预埋管之前，根据精确测量的索两端锚固的实际距离，剥除两端PE层，确保 在张拉后索的PE层进入预埋管的长度在300～600mm之间，用中性清洗剂清除裸露钢绞线的防 腐油脂，以保证钢绞线与环氧浆的握裹力。
5 体外索张拉

张拉前先将预埋管端部的密封装置及锚头内密封筒、锚垫板安装好，并用棉纱将锚板孔和夹 片外锥及夹片齿擦干净，对体外索PE层有刮伤的部位应由专业人员用PE焊枪将其修补好。

张拉时要两端对称张拉，并以10MPa/min的速度均匀加载，并测量每一级的伸长值。张拉程 度为0～10%con～20%con～100%con(持荷2min)—锚固。由于体外索较长，为防止反复张拉 使夹片失效，张拉时应采用悬浮张拉方案。在张拉过程中工作锚夹片处于放松状态，通过两 套工作夹片索紧钢绞线，多次倒顶，直到张拉到设计吨位，然后压紧工作夹片，随后千斤顶 回油放张，使工作夹片锚固钢绞线。

体外索的张拉应力要符合设计要求。当施工中体外索需要超张拉或计入锚圈口预应力损失时 ，可比设计要求提高5%，但不得超过设计规定的最大张拉控制应力。体外索采用应力控制并 以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值必须符合设计要求，设计无规定时要满 足规范要求，实际伸长值与理论伸出值的差值控制在－6～＋6以内，否则停止张拉,查时原 因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。
体外索的理论伸长值△L(mm)可按下式计算：

式中:ρ_p——体外索的平均张拉力，N；

L——体外索的长度，mm

A_ρ——体外索的截面面积，mm²

E_ρ——体外索的弹性模量，N/ mm²
体外索张拉时，初应力设为10%δcon，伸长值从初应力时开始量测。体外索的实际伸长值除 了量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。对后张拉的构件，在张拉过程中产 生的弹性压缩值一般可省略。

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，可采用相邻级的伸长值(mm)。
6 锚头封锚

用手提吵轮锯平整地切除锚头两端的多余钢绞线，钢绞线长出锚板端面的长度为3～5cm，禁 止采用气割和电弧切割，安装放松装置。
7 锚头灌环氧浆

灌浆材料要求环氧树脂(E-44)：二甲苯(稀释剂)：乙二胺(固 化剂)：水泥(PO42.5)=1∶0.2∶0.1∶3。冬季施工应采用低温固化剂。压浆时,从最低点的 压浆孔压入，由最高点的排气孔排气。压浆缓慢、均匀的进行，不得中断。当排气孔冒出与 进浆孔相同浓度的环氧浆体时，停止灌浆，保持1min压力后封堵灌浆管。压浆后从检查孔抽 查压浆的密实情况，如有不实，及时处理和纠正。
8 防松、防腐装置的安装

锚头灌完环氧浆结束后，及时安装保护罩和减震橡胶装置。

实践证明，该工艺流程施工简单，投入设备少，在保证工程质量的同时能够有效的缩短工期 ，降低成本，具有良好的发展前景。
［参考文献］
［1］ 交通部.公路桥涵设计通用规范(JTG D60—2004)［S］.北京：人民交通出版社 ，2004.
［2］ 交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62—2004)［S］. 北京：人民交通社，2004.

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