预应力箱梁预应力施工工法
一、前言
随着我国交通事业的迅速发展，预应力箱梁在桥梁工程中得到了广泛的应用。预应力箱梁具有结构轻盈、跨越能力大、承载能力高、施工方便等优点。预应力施工是预应力箱梁施工中的关键环节，其施工质量直接影响到箱梁的结构性能和使用寿命。因此，掌握科学合理的预应力施工工法对于保证工程质量具有重要意义。
二、工法特点
1、 提高箱梁的承载能力和抗裂性能，增强结构的耐久性。
2、 可以有效减小箱梁的截面尺寸，减轻结构自重，降低工程造价。 3、 施工过程中可以对箱梁的内力和变形进行有效的控制，保证施工质量和安全。
三、适用范围
本工法适用于各类公路、铁路桥梁中的预应力箱梁施工，尤其适用于大跨度、高要求的桥梁工程。
四、工艺原理
预应力箱梁预应力施工的原理是通过在箱梁混凝土浇筑前预先张拉高强度预应力钢绞线，使其在混凝土中产生预压应力，从而抵消箱梁在使用阶段所承受的拉应力，提高箱梁的承载能力和抗裂性能。
五、施工工艺流程及操作要点 （一）施工工艺流程 1、 预应力材料准备
钢绞线的采购和检验：根据设计要求采购合格的钢绞线，对其进行力学性能检验，确保符合规范要求。
锚具和夹具的选择和检验：根据钢绞线的规格和张拉力选择合适的锚具和夹具，并进行硬度和静载锚固性能试验。
2、 预留孔道制作
波纹管的安装：按照设计坐标安装波纹管，采用定位钢筋固定，确保波纹管位置准确、顺直，防止在混凝土浇筑过程中发生位移和变形。
波纹管的连接：采用专用接头连接波纹管，接头处用密封胶带密封，防止漏浆。
3、 钢绞线穿束
钢绞线的下料和编束：根据设计长度下料，将钢绞线梳理顺直，每隔 1 15m 用铁丝绑扎成束。
钢绞线的穿束：采用人工或机械穿束的方法将钢绞线穿过预留孔道，注意保护钢绞线的表面不受损伤。
4、 预应力张拉
张拉设备的校验：张拉前对千斤顶和油压表进行配套校验，确定张拉力与油压表读数之间的关系曲线。
混凝土强度的确定：待箱梁混凝土强度达到设计强度的 85%以上且龄期不少于 7 天时，方可进行预应力张拉。
张拉顺序和张拉力的控制：按照设计要求的张拉顺序进行张拉，采用双控法控制张拉力，即以张拉力为主，伸长量为辅，实际伸长量与理论伸长量的差值应控制在±6%以内。
5、 孔道压浆
压浆材料的准备：选用专用的压浆剂和水泥，按照配合比拌制水泥浆。
压浆设备的安装：安装压浆泵、压浆管和压浆阀等设备，确保压浆系统密封良好。
压浆操作：先对孔道进行冲洗和湿润，然后从一端向另一端压浆，直至另一端冒出浓浆为止，关闭出浆口，保持压力一定时间，确保孔道内浆体饱满。
6、 封锚
切除多余钢绞线：压浆完成后，用砂轮机切除多余的钢绞线，保留长度不小于 30mm。
封锚混凝土的浇筑：支设模板，浇筑封锚混凝土，振捣密实，加强养护。
（二）操作要点
1、 预留孔道的位置和尺寸应准确无误，偏差不得超过规范要求。 2、 钢绞线的下料长度应考虑工作长度和预留长度，确保张拉时钢绞线的长度满足要求。
3、 张拉过程中应保持两端千斤顶的同步性，避免出现不平衡受力。 4、 孔道压浆应在张拉完成后尽快进行，以防止钢绞线锈蚀。 5、 封锚混凝土应与箱梁混凝土结合紧密，表面平整光滑。 六、材料与设备 （一）材料
1、 钢绞线：应符合国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224 2014）的要求，其强度级别、直径和松弛性能应满足设计要求。
2、 锚具和夹具：应符合国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T 14370 2015）的要求，其型号、规格和性能应与钢绞线相匹配。
3、 波纹管：应采用金属波纹管或塑料波纹管，其性能应符合相关标准的要求。
4、 水泥：应采用强度等级不低于 425 级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
5、 压浆剂：应符合相关标准的要求，具有良好的流动性、稳定性和抗渗性。
（二）设备
1、 千斤顶：根据张拉力的大小选择合适的千斤顶，一般采用穿心式千斤顶。
2、 油压表：精度不低于 15 级，表盘量程应满足张拉力的要求。 3、 压浆泵：应采用活塞式压浆泵，其压力和流量应满足压浆要求。 4、 砂轮机：用于切割钢绞线。 5、 振捣器：用于振捣混凝土。 七、质量控制
1、 预应力材料的质量控制：对钢绞线、锚具、夹具、波纹管等材料进行严格的检验和验收，确保其质量符合设计和规范要求。
2、 预留孔道的质量控制：检查预留孔道的位置、尺寸和通顺情况，如有偏差应及时调整。
3、 钢绞线穿束的质量控制：检查钢绞线的数量、长度和排列情况，确保穿束质量符合要求。
4、 预应力张拉的质量控制：严格按照设计要求的张拉顺序和张拉力进行张拉，控制好伸长量，确保张拉质量。
5、 孔道压浆的质量控制：检查压浆材料的配合比、流动性和泌水率，确保压浆质量。
6、 封锚的质量控制：检查封锚混凝土的强度、外观质量和尺寸，确保封锚质量符合要求。
八、安全措施
1、 建立健全安全管理制度，加强安全教育培训，提高施工人员的安全意识。
2、 张拉设备应定期检查和维护，确保其性能良好、安全可靠。 3、 张拉现场应设置明显的警示标志，严禁非操作人员进入。 4、 压浆作业时应佩戴防护眼镜和口罩，防止水泥浆溅入眼睛和口鼻。
5、 施工用电应符合安全规范要求，配电箱应安装漏电保护器。 九、环保措施
1、 施工过程中产生的废弃物应及时清理，分类存放，集中处理。 2、 水泥浆搅拌和压浆过程中应采取有效的防尘措施，减少粉尘污染。
3、 施工废水应经过处理达标后排放，严禁直接排入河流和农田。
十、效益分析
1、 经济效益：采用预应力箱梁预应力施工工法，可以有效减小箱梁的截面尺寸，减轻结构自重，降低工程造价。
2、 社会效益：提高桥梁的承载能力和耐久性，保障交通安全，促进经济发展。
综上所述，预应力箱梁预应力施工工法是一种先进、科学、实用的施工方法，在桥梁工程中具有广泛的应用前景。在施工过程中，应严格按照施工工艺流程和操作要点进行施工，加强质量控制、安全管理和环境保护，确保工程质量和施工安全。
