摘  要：大跨度斜拉桥索塔锚固区预应力施工是主塔施工的重点。本文结合宁安铁路安庆长江大桥，重点介绍了3#墩索塔锚固区预应力粗钢筋施工的关键技术，为类似工程提供了可借鉴的经验。
关键词： 铁路斜拉桥 索塔 预应力  粗钢筋 
中国分类号：TU7 文献标识码：A   文章标号：2095-2104（2012）03-0001-02

1.工程概况

安庆长江铁路大桥全长2996.8m，主桥为钢桁梁斜拉桥。3号墩主塔采用钢筋混凝土结构，桥面以上为倒“Y”形，桥面以下塔柱内收为钻石形。塔顶高程+204m，塔根（承台顶）高程-6.0m，承台以上塔高210m。上塔柱+137m（上塔柱第一节段）至+198.225m（上塔柱第12节段）锚固塔壁内采用井字形布置直径32mm预应力粗钢筋。粗钢筋总共2936根，总重184.1t， YGM型锚具5872套。波纹管材料采用48*2mm普通铁皮焊管，焊管总长共28289.7m。
 

部位	下料长度	根数	总长（m）	总重（kg）	波纹管长（m）	YGM型锚具（套）
	（cm）
N1	888	1040	9235.2	59455.3	5800	2080
N2	888～1412	252	2698.94	17316.5	2668.7	504
N3	913～1005	840	8055.6	51784.9	7954.8	1680
N4	1006～1055	342	3526.04	22637.8	3485	684
N5	1057～1085	138	1477.96	9482.7	1461.4	276
N6	1087～1164	324	3648.28	23388.6	3609.4	648

 
表 1-1  锚固区预应力材料工程数量表

2   施工方法

2.1  预应力粗钢筋存放
（1）预应力高强精轧螺纹粗钢筋在装卸中避免碰伤螺纹；储存时采取防雨措施；钢筋堆放搁置在枕木上，枕木间距小于3m，以保证钢筋在自重长期作用下不产生弯曲变形。
（2）本桥粗钢筋采用定尺制作，现场无需对粗钢筋进行下料切割，仅需对钢筋端部用砂轮或锉刀进行修整，去除毛刺。
2.2  预应力孔道安装
 
图1-1 预应力粗钢筋平面布置图
（1）波纹管安装前应检查有无气孔、脱扣、开缝等现象，发现问题应用电工胶布包裹紧密，问题严重的应锯掉不用。
（2）波纹管的位置采用定位网定位；定位网由φ12mm的钢筋焊接而成，波纹管定位不超过1m。
（3）定位网应在钢筋车间胎具上焊制成型，然后在绑扎钢筋时预先安放在钢筋内，调整到设计位置后与索道管定位架及钢筋焊接固定。
（4）波纹管安装完毕后，应检查是否顺直，有无脱扣、开缝等缺陷，如有突高或突低处应进行调整，缺陷处应用电工胶布密封。
2.3  预应力施工平台
（1）预应力张拉力求与上塔柱施工跟进作业，施工平台可利用塔柱爬架底部的施工平台。考虑到现场施工相互干扰及其他因素的影响，对预应力张拉作业不能保证跟进的情况下，增设张拉平台，作为上塔柱预应力张拉、压浆、封锚的专用平台脚手。
（2）专用张拉平台利用中塔柱拆除多余的爬架作为平台支撑结构，与爬架施工相同，安装导轨及爬架，并进行自爬升。爬架固定利用原爬锥安装连接螺栓。
2.4 预应力粗钢筋张拉                       
（1）张拉配套千斤顶采用YCW150B型穿心顶配相应张拉杆进行张拉作业。配用油泵为ZB4-500型。
（2）粗钢筋标准强度fpk=930Mpa，锚下控制应力σk=0.90fpk=837(Mpa)，张拉力F=673KN。
（3）张拉前准备工作
预应力筋张拉前，试验检查砼试件，待塔柱砼强度和弹性模量达到设计值的90%以上，方可进行张拉作业。清除预应力孔道内污物和积水，确认孔道畅通；清除锚垫板上灰浆、杂物及压浆孔内黄泥（或其他堵塞物），疏通压浆孔。
（4）张拉程序为：0→初张拉（10%设计吨位）→20%设计吨位→100%设计吨位→超张拉（103%设计吨位）→持荷5min→σk（锚固）
（5）张拉具体步骤
①安装工作锚具，用扳手拧紧 。②准备长70cm的粗钢筋通过连接套筒与张拉端粗钢筋连接，并将扳手放入槽口中；③将张拉马镫及张拉千斤顶就位，马镫支撑在槽口两边的混凝土表面；④在张拉千斤顶尾部安装工具锚具(垫板、螺帽)，准备张拉。⑤按规范及设计要求张拉完毕后，转动扳手拧紧工作锚具中螺帽；⑥回油张拉下一束粗钢筋；
（6）伸长量测定
张拉采用双控，应力通过油表读数体现，应变可通过测量伸长量来确定。测量方法：以千斤顶顶端面为基准，通过测量张拉活塞外露长度来确定伸长量。

式中，L1为10%设计吨位时的张拉活塞外露长度；L2为20%设计吨位时的张拉活塞外露长度；L3为100%设计吨位时的张拉活塞外露长度；L0为锚具回缩值；LH为预应力筋回缩值。
2.5  压浆及封端
（1）孔道压浆
张拉完毕，应尽快压浆。压浆采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆之水胶比不大于0.4。水泥浆强度不得低于塔身砼设计强度（C50）。采用相邻两管串联，一端压浆。压浆过程中如发生故障不能一次连续压满时，应立即用压力水冲洗干净，确定清除干净后再重新压浆。
（2）锚固端封锚
压浆结束后，将高出螺母1.0cm处钢筋切除，开始封锚，先将锚具周围清洗干净，并对塔柱张拉槽口砼凿毛。封锚混凝土强度为C50。封锚采用干砸混凝土，即利用坍落度很小的混凝土干砸密实。
2.6  注意事项
（1）为保证主塔不产生过大应力应变，顺桥向及横桥向张拉应基本对称。
（2）张拉前应调整油泵安全阀，使油压达到工作压力的110%以上。
（3）张拉过程中千斤顶后方不得站人。为确保安全，可在粗钢筋端部安装保险环。张拉加压时，不得敲击或碰撞张拉设备；油压表应妥善保管，避免受震。
（4）未压浆或水泥浆未凝固前，不得敲击锚具或脚踏手攀。不得在其上悬挂千斤顶等重物。
（5）管道串联不宜超过两个，超过两个串联管在压浆中易堵管。压浆从下管向上管压。

3 结束语

索塔锚固区预应力施工是主塔施工的最关键工序，通过预应力粗钢筋和混凝土协同作用，为斜拉索提供锚固力，确保钢桁主桥的结构安全。本例中采用的是一端固定，一端张拉，塔体混凝土浇注完成后，若预应力筋出现问题，很难处理，因此，施工中，每一步都必须严格按照要求操作，确保万无一失。
与预应力钢绞线相比，预应力粗钢筋具有连接、锚固简便，粘着力强，张拉锚固安全可靠，施工方便等优点，广泛应用于大型水利工程、工业和民用建筑中的连续梁和大型框架结构，公路、铁路大跨桥梁、核电站及地锚等工程。