连续梁预应力管道精准定位施工技术

张学成

中铁十七局集团第一工程有限公司 山东青岛 266000

预应力作为连续梁的心脏，对连续梁有着至关重要的作用，连续梁预应力的精准定位，直接关系着连续梁产品质量和通车运营安全。传统预应力管道施工基本采用单根独立定位，人工重复操作多、操作误差大、工作效率低，致使管道定位控制难度大，常常出现定位不精准、不顺直、不牢固等问题，造成钢绞线张拉中管道摩阻增大，引起钢绞线有效预应力损失，进而造成梁体存在安全质量隐患。更严重则造成梁体开窗返修，不仅消耗大量的人材机，而且造成处理后不确定安全风险增加。寻求简单、便捷、可靠、有效的预应力管道精准定位措施，是保证连续梁施工质量的关键。

1 预应力管道定位不准确对梁体的危害

一般情况下，桥梁预应力的定位流程为：安装支架与模板→绑扎底腹板钢筋→底板、腹板预应力束定位→检查预应力定位→安装底板剩余钢筋、安装顶板钢筋→顶层预应力束定位→检查预应力束定位→张拉端锚预埋定位检查→浇筑混凝土→混凝土养生至张拉强度→预应力张拉→压浆、封端。但是在具体施工中，往往出现预应力定位不准确的现场，通常会产生以下几点危害：

1.1 箱梁底板、腹板、顶板开裂

预应力箱梁属于薄壁结构，由于水化热变化与收缩共同作用下对其结构极其不利，这样极容易产生裂纹，准确的预应力管道定位在施加预应力后可以消除梁体部分裂纹，但预应力管道定位不准确将会加剧梁体裂纹的变化，从而在裂纹处发生开裂[1]。

1.2 锚固端崩裂

预应力管道定位不准确，还会造成梁体锚固端崩裂的现象，在施作预应力管道安装时，在靠近张拉端附近的管道布置不准确，致使管道中心与张拉端锚垫板中心不同心，在施加预应力后，容易在锚垫板圆口端绞断钢绞线，造成锚固端崩裂，甚至造成人员伤亡。

1.3 齿板崩裂

齿板预应力在梁体预应力布置中，曲点较多，所以在定位时，控制不严很容易造成管道定位不准确，曲点角度较小，管道过度的不平顺，导致在曲点处应力集中，造成齿板崩裂，若在施工中，对防崩钢筋加设不准确，施加预应力后，整个管道甚至会全部崩裂出来，对梁体的危害较大。

1.4 跨中挠度过大

如果预应力施工不当，预应力管道定位不准确，消减了设计应力，梁体内不能建立有效的预应力，在混凝土徐变的共同作用下，梁体必将发生严重的下挠。挠度过大不但会使跨中主梁下凹，破坏桥面的铺装层，影响桥梁的使用寿命和行车舒适性，甚至危机高速行车时的安全。

2 预应力管道定位思路

预应力管道定位不准的原因在于，端头定位不精准、不牢靠，单一预应力定位钢筋安放无有效控制措施，定位钢筋与结构钢筋焊接不固，要解决预应力管道定位问题需从端头固定、定位钢筋的制作、安装、卡控工艺上采取有效的改进和提高措施。理想中的预应力管道定位需保证端头定位精准牢固，定位钢筋应能准确卡控预应力位置，保证预应力顺直度达到设计要求，同时还应该具备制作简单、安装便捷、提高工效等显著特点。

结合施工经验，经过试验研究，采用钢制端模定制开孔确保预应力管道（波纹管）接头精准定位，采用钢制锚盒与钢制端模连接固定锚垫板实现锚垫板的精准定位，采用联排定位钢筋网片固定预应力管道，联排定位钢筋网片能在同一截面上整体定位多束预应力管道位置，保证同一截面管道之间的相对位置准确无误，同时采用橡胶套塞确保锚垫板波纹管同心，以此确保预应力管道整体位置精准[2]。

3 预应力管道定位关键技术

3.1 钢制端模定位

采用定形钢制端模，端模采用5mm厚钢板，端模预应力孔洞按设计间距线形切割，通过控制预应力孔洞的切割精度，实现纵向预应力波纹管道端头的精确定位（图1）。保证预应力施工质量。

3.2 锚垫板定位

锚垫板安装前，为确保锚垫板安装的精准牢固，应根据张拉设备尺寸，加工合适的钢制锚盒。钢制锚盒采用钢板制作，能保证足够的刚性，不易变形，与端头模和锚垫板三者之间能刚性栓接（螺栓连接），通过端头模板放样精准定位锚盒位置，通过锚盒位置实现锚垫板的精准对位（图2）。钢制锚盒与端头模板贴合良好，结合处不需采用泡沫胶封堵，即可保证接缝处严密，不漏浆，又可确保混凝土浇筑锚垫板不移位。

图1 钢制端模定位孔洞

图2 锚垫板定位

3.3 联排定位钢筋网片

传统预应力施工基本采用单一“井”字定位钢筋，定位筋间距一般50cm（曲线段30cm），单根预应力管道单独定位，相邻管道之间无关联，施工中常常出现部分预应力管道合格部分不合格情况。在定制胎架上面批量加工联排定位钢筋网片，各孔位间距焊接尺寸严格按照图纸设计尺寸进行。安装联排定位钢筋网片，将单根定位钢筋变为一个截面定位钢筋网片，同一截面只需定位准两根预应力管道就可保证整个截面预应力管道的精准定位，见图3、4。

3.4 波纹管橡胶套塞

预应力锚垫板（又称喇叭口）处，预应力管道（金属波纹管）容易被混凝土挤压，偏离锚垫板中心线，不能保证预应力施工基本要求“三同心”，且经常有混凝土进入喇叭口处波纹管内部，造成严重的质量问题。为保证规范明确要求的预应力管道与锚垫板的锚口同心，在锚垫板精确定位的基础上，采用喇叭口处安装橡胶套塞，橡胶套塞能固定波纹管居中，并防止混凝土进入喇叭口内部。波纹管安装时管道端头须伸出锚盒外，保证橡胶套塞卡塞效果，见图5。

图3 联排定位钢筋加工

图4 联排定位钢筋上色效果

图5 橡胶套塞锚垫板与波纹管同心控制

4 注意事项

①定制端头模板孔位间距及大小需严格按照设计位置进行线性切割。

②锚垫板、钢制锚盒、钢制端头模板三者之间必须检查确保有效牢固的连接。

③联排定位钢筋网片应按照设计尺寸在胎架上制作加工。

④锚垫板处波纹管安装必须伸出锚盒。

5工程实例

新建XX铁路XX标段XX特大桥3孔连续梁均采用以上预应力管道精准定位施工技术，取得了良好的效果，预应力管道验收一次合格率100%。

5 结语

针对连续梁预应力管道定位问题，采用连续梁预应力管道精准定位施工技术中的各项定位措施，确保了预应力管道的精准定位。在XX铁路施工中得到了很好的验证效果，具有显著的经济效益和社会效益，该施工技术为今后其他连续梁预应力管道的定位施工提供了成熟的技术方法和完善的工艺措施。