浅谈小半径曲线现浇箱梁预应力施工技术

技术创新　南ｌ＝种技２０１　３年第６期　浅谈小半径曲线现浇箱梁预应力施工技术　孟东锋　中铁七局集团第一工程有限公司４７１００ｌ河南洛阳　摘要近年来，随着国内城市交通建设的不断发展，现浇箱梁预应力张拉技术在施工中迅速发展，现浇箱梁预应力为　解决不等跨、斜交、大跨度等提供了较好途径。本文结合南方一座互通立交匝道桥施工经验，从钢绞线线安装、预应力张　拉等方面简述了小半径曲线现浇箱梁预应力施工技术。　关键词小半径曲线现浇箱梁预应力施工　△Ｌ＝ＰＰ×Ｌ／（ＡＰＸＥＰ）　南方某互通立交桥由八条匝道组成，其中Ｃ、Ｇ匝道全桥位　于６０ｍ半径曲线上，单孔跨径２０ｍ，每跨两联，属于极小半径曲　其中：△Ｌ一预应力筋的理论伸长值，ｍｍ；ＰＰ一预应力筋的平均张　拉力，ＫＮ；ＡＰ一预应力筋的截面面积，ｍｍ　；Ｌ－预应力筋的长度，ｍ；　ＥＰ一预应力筋的弹性模量ＭＰａ，此值的正确与否对理论伸长值的影响较　线桥，对预应力张拉有极高要求。若张拉时控制不当，则连续箱　梁可能会因受力不均而出现较大裂缝，甚至发生破坏，影响桥梁　整体结构安全。本文结合该桥施工经验，就如何有效、安全地进　大，在铜绞线进场后，通过试验确定。　行预应力施工进行简单论述。　１　预应力钢绞线安装　１．１波纹管安装　预应力筋平均张拉力按下计算公式：　ＰＰ＝Ｐ×（１一ｅ－（ｋｘ＋　０））／（ｋｘ＋　０）　其中：ＰＰ一预力筋的平均张拉力，ＫＮ；ｐ－预应力筋张拉端的张拉　力，ＫＮ；ｋ－孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取０．００１５；　一预应　波纹管位置不准确，改变了结构受力状态，如果曲线孔道　标高变化段不圆顺还会增大预应力孔道摩阻损失，因此波纹管位　置准确与否直接关系到施工的预应力度能否与设计的预应力度相　吻合，对结构安全和工程使用阶段是否会产生裂缝都有很深的影　响。　（１）以精确测量放样出的腹板边线为基准，按照设计钢束　力筋于孔道壁的摩擦系数，取０．２５；０一从张拉端至计算截面曲线孔道部　分的夹角之和，ｔａｄ；ｘ一从张拉端至计算截面的孔道长度．ｍ。　２．２钢绞线的张拉　钢绞线张拉程序为：安装锚具、千斤顶一１０％盯ＣＯｎ一　２０％仃ｃｏｎ＿　ｃｏｎ（持荷２分钟锚固）。　（１）初张拉：先对千斤顶主缸充油，使孔道、锚具、千斤　顶三者轴线相吻合，注意使每根钢绞线受力均匀，当钢绞线达到　初应力０．１盯ｃｏｎ时，做伸长量标记，此时记录伸长量Ｌ１并观察有　坐标图中相关数据，逐点尺量调整波纹管立面、平面坐标位置，　直到符合设计规范要求。　（２）对于管道平、竖曲线部位，按已制作的标准曲线大样　进行比对调整，直到管道曲线与大样一致，安装时一边调整一边　用定位钢筋固定，尤其注意平弯拐点的固定。　（３）波纹管接口必须平齐，接头施工时波纹管承插方向与　无滑丝情况发生。　（２）张拉钢绞线柬至２０％　ｃｏｎ时记录伸长量Ｌ２，计算　１０％盯ｃｏｎ至２０％仃ＣＯｎ之间的伸长值Ｌ２～Ｌｌ，以此作为１０％盯　ｃｏｎ伸长值并与Ｌ１进行对比。　（３）张拉采用两端同时逐级加压的方法进行，两端千斤顶　钢绞线的穿束方向必须一致，以防止穿束时波纹管接头翻卷造成　穿柬困难。　的加压速度应接近相等，当两端达到控制张拉力　ｃｏｎ时，继续　（４）波纹管定位完成后调整防崩钢筋圆弧与管道内弧一侧　密贴，另外一端与腹板钢筋连接牢固，防崩钢筋严格按照设计间　距布设，同时保证锚下钢筋网及锚具螺旋筋安装到位，避免梁体　混凝土受到张拉力影响开裂。　１．２钢绞线安装　维持张拉力不变，持荷２分钟，然后两端回油，同时测量实际伸　长量Ｌ３与设计值是否相符。实际伸长值（Ｌ２＋Ｌ３）与理论伸长值　之差应控制在６％以内。　（４）锚固：打开高压油泵截止阀，将一端千斤顶油缸油压　缓缓降至零，活塞回程，锚具夹片即跟进锚固。锚固时先将一端　（１）为防止浇筑时波纹管漏浆造成穿束困难，采用预先穿　束法施工。每孔钢绞线采用整体穿束，穿束时先将一根中ｌ２钢筋　锚固，然后将另一端再张拉补足应力后锚固，两端交叉进行先锚　固，即一束在梁的一端先锚固，另一束在梁的另一端先锚固。　２．３现场张拉控制要点　端部弯成圆形并栓一根钢丝绳穿过波纹管，钢丝绳另一端固定在　集束钢绞线端部的铁环上，用卷扬机牵引钢丝绳，同时另一端人　工配合将钢绞线编束，拉动钢绞线完成穿束。　（２）穿束时应防止多根钢绞线缠绞在一起，将导致张拉时　各根钢绞线受力不均匀，增大了钢绞线之间的摩阻，造成预应力　损失加大。　２预应力施工　２．１预应力张拉力计算　（１）在混凝土强度达设计强度的９０％后，方可进行张拉。　（２）钢绞线进场后及时进行试验，检查其抗拉松弛率、断　截面积等是否符合要求。　（８）锚具和夹片要做硬度和锚固性能试验，油表和千斤顶　也要重新进行校验，以确定油表读数和张拉力之间的关系。　（４）由于匝道桥位于小半径曲线上，钢绞线采用四台　ＹＤＣＷ４０００型千斤顶同时对称张拉，以防止受力不均匀，梁体　出现大的变形和腹板处开裂。　（５）张拉过程中随时观测梁的上拱度和梁体的侧向变形，　避免梁体变形过大而产生裂纹，并及时观测各项数据，以便今后　钢束张拉采用张拉力与引伸量双控，以引伸量校核，施工　时实测伸长值与理论伸长值的误差应控制在６％内，否则应停下　检查，分析原因并处理完后方可继续张拉。每一截面的断丝率不　得大于该截面总钢丝柬的１％，且不允许整根钢绞线拉断。　预应力张拉的理论伸长量可按下公式进行计算：　设计、施工时作参考，做到心中有数。　做为小半径曲线桥梁，预应力施工中通过以上措施保证，　张拉过程中梁体受力均匀，没有出现裂缝和其它异（转１５６页）　缸科技２０１　３年￣ｇ６ｌｔｌｌ　技术创新　煤矿炮式采掘巷道放炮前后快速施工法　王宏斌　岳振永　彭国栋　平煤神马建工集团建井三处摘要４６７０００河南平顶山　为满足炮采巷道快速掘进施工的需要，针对矿井炮采巷道施工工艺环节，对放炮前后工序进行了优化，并相应　风电闭锁多头水喷雾器阀门　提出相应的具体施工优化方案，对煤矿炮采巷道快速施工有借鉴意义。　关键词目前，煤矿炮式采掘巷道施工工艺已经相当成熟。但在矿　井炮采巷道施工生产的各作业环节中，部分环节还有一定的优化　空间。为了节约环节时间，增加炮式采掘施工循环次数，加快巷　高压快速插头连接。具体的施工方法如下。　（１）在工作面开始装药时，只需要把风钻、大风包拆除移　至耙斗机后，同时在（ｂ　５９　Ｘ　４．５钢管上安装好，多头水喷雾器。　由于风包、多头水喷雾器部是采用高Ｊ匮Ｊｌ央速插头连接，拆装很方　便。且改造后的风包与原风包比要轻便得多。同时人工关闭，主　风管上的４寸阀¨，打开水管上的２寸阀门，往工作面区段的风管　中加水。　道施工进度。针对炮式采掘巷道施工生产各作业环节中，放炮前　后的生产环节进一步合理优化，总结出了一套放炮前后快速施工　法。满足了炮采巷道快速掘进施工的需要。　１　概况　平煤股份四矿三水平己ｌ『３１０４０风巷高抽巷，设计全长　１３（ｉ０ｍ，掘进断面面积Ｓ　＝１３．７３ｍ　，支护采用采用锚、网支护。　现在由平煤神马建工集团建井三处第一项目部承担施工。通风系　统由安装在运矸下山４５０ｍ处的两台２×３（）ＫＷ对旋轴流式风机组　成，经一趟中８０（）ｍｍ胶质风筒送风到工作面，两套风机均是双　图１装药前　（２）放炮后，关闭水管上的２寸节门，同时打开主风管的　４寸大阀门，用风压催动工作面区段的风管中的水，利用高压水　雾，既可靠地对工作面进行散水降尘降温，又有效地减少放炮有　电源，并且自动倒台，风机设有风电闭锁。工作面安装有瓦斯监　控探头且实现了瓦斯电闭锁。工作面采用ＹＴ一２８风钻打眼，普通　炮式掘进方式施工，安装一台Ｐ一６０Ｂ型耙斗机，配合三套　６５（）ｍｍ普通皮带排矸到矸石仓；物料采用一台ＪＤ一５运输绞车提　升运输。　２普通炮式采掘施工　２　１巷道炮式采掘工序　毒有害气体的传播。同时，减少了原工艺中吹炮烟时间３０～４（）分　钟。　持　ｌ　图２装药后　３新工艺的优点　采用风钻打断面上部眼＿＿耙斗机扒工作面矸石排矸一打断　面下部眼一装火药放炮＿＿打锚杆、挂网护顶。以往的炮采巷道　放炮前后为：在工作面打完全断面炮眼后，需要把打眼施工期间　使用的风钻、风水带等工具，都移到耙斗机后方安全区，防止放　炮损坏。同时，工作面开始吹炮眼，人工装火药。装火药完毕　后，需要人工拆除回收风简、大风包、大风带等设施至耙斗机后　方安全区。人员部躲至安全区域后，再由放炮员联线，放炮。放　随着社会发展步伐的加快，经济效率的提高，对煤炭需求　的增加，给煤矿二期巷道施工带来压力，加快巷道掘进速度，成　为了当前的需要。煤矿炮式采掘巷道放炮前后快速施工法的应　用，不仅降低了煤矿工人的劳动强度，而且利用高压水雾，既对　工作面进行散水降尘降温，可靠地改善了工人施工环境，又有效　地减少了放炮有毒有害气体的传播，保障了个人的生命安全。同　时，减少了原工艺中吹炮烟时间，优化了工序施工，缩短了炮采　施工的循环时间，加快了巷道的月掘进速度。　该方案的实施满足了当前煤矿的需要，适应了社会发展的　炮后，按照规程，必须等待３０～４（）分钟（吹炮烟时间）后，人员　才能到工作面，继续下一个工序的施工。正常的炮采施工，每放　一次炮，从开始装药到放完炮，大概需要２—３小时。有的巷道断　面大，需要分次放炮需要的时间会更长。　２．２放炮前后工序的优化　步伐。在煤矿的炮式采掘巷道施工中，很有借鉴意义，值得推　广　首先，对工作面的大风包、风管及水管进行改造（附　图）。在原巷道　ｌ（）（１Ｘ　４．５主风管上安装一个４寸大阀门，水管　经过一个２寸阀门与风管连接，大风包与风管之间采用长ｌｍ左右　参考文献　…国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局．煤矿安全　规程『Ｍ１北京：煤炭ａ：，３ｋ出版社，２（１１　１　的　１０８高压软风管连接，软风管一端与大风包连接，另一端与　５９×４．５钢管对接采用ＫＪ系列的高压快速插头，经２根６ｍ长　５９×４．５钢管后，再用长２（）ｍ左右的　１０８高压软风管与巷道的主　风管连接。同时，加工一个高压软管连接的多头水喷雾器，采用　作者简介王宏斌（１９７２一），工程师，２００１年毕业于煤矿职　工大学，现任平煤神马建工集团建井三处机电副总工．　．（接１６７页）常情况，为以后小半径曲线连续箱梁的施工提供了　参考。　参考文献　…１　ＪＴＪ０４１—２００（）《公路桥涵施工技术规范》　【２Ｊ交通部第一公路工程总公司．桥涵（公路施工手册）下人民交　通出版社．２ｏ１）｛）　【３１赵家双，刘小和现浇箱梁后张拉法施工监理控制，２０（）６