淺談預應力工程質量控制

摘要：介紹了上海市嘉閩高架路(北段)新建工程2標現澆混凝土箱梁預應力工程的工程概況和工程特點，論述了預應力工程的質量控制要求和技術，為同類現澆混凝土箱梁預應力工程施工提供了借鑒。

關鍵詞：公路橋梁；預應力技術；張拉工藝；壓漿工藝；橋梁施工

一 工程概況

嘉閔高架路(北段)新建工程2標，位于閔行區華翔路(近青虹公路)，主線高架橋梁和地面道路位于現華翔路，起點為JMK18+721，終點為JMK20+472.954，全長1752米。崧澤大道起于SZK2+550，終于SZK2+758.786，全長1209米。本工程主要為橋梁工程和互通式立交橋，其中高架橋梁1座，地面跨線橋1座(雙幅)，匝道橋10座，人行橋3座。橋梁結構型式主要為φ800的鉆孔灌注樁，群樁承臺，立柱和現澆箱梁(鋼箱梁)。包含現澆箱梁72聯，其中主線預應力砼連續箱梁17聯，匝道預應力砼連續箱梁9聯。

二 本專業工程特點

1、鑒于本高架路17座橋梁預應力砼連續箱梁多達26聯，其中嘉閔主線19聯，除二聯鋼箱梁外全部上部結構是一聯二跨至四跨的預應力砼連續箱梁；且一般離地高達二、三十米上下；體量大，已澆筑的最小2400m3左右，最大約為4000m3(一聯)。一般一聯箱梁縱、橫預應力鋼束多達450股以上，重達150噸以上，數多，量大的鋼絞線張拉、灌漿是否到位將直接影響嘉閔主線高架路的結構安全使用。

2、由于本工程預應力砼箱梁體量大、離地高，張拉、灌漿的施工安全尤為重要，高處作業的有效臨邊圍護、張拉時的安全維護與張拉、灌漿設備的吊裝、使用、拆卸移位及施工用電的安全，直接關系到作業的順利安全進行。

3、因為嘉閔工程的重要性，預應力砼箱梁的波紋管注漿將采取真空輔助壓漿工藝。其特點是水泥漿在拌合桶內高速攪拌注漿，非高速水泥漿不能達標，輔助真空機抽真空，以助合格達標水泥漿順利灌漿密實；目的是確保鋼束波紋管水泥漿灌注充滿，使預應力鋼束在設計結構壽命期內發揮正常功能，滿足受力工況。

三 預應力工程質量控制

1 預應力材料檢測

預應力鋼絞線、錨具、夾片等原材料進場后及時進行抽樣檢測，合格后方可用于本工程。

2 預應力鋼絞線加工、穿束

鋼絞線表面清潔，不允許有肉眼可見的麻坑，進場后嚴格進行檢查，對于不合格品堅決清出施工現場。通過計算確定鋼絞線的下料長度，計算時考慮預應力梁的長度、錨夾具長度、千斤頂長度、張拉伸長值和外露長度等因素。鋼絞線切割采用切斷機，堅決不允許用電弧切割。預應力孔道采用預埋波紋管成孔，波紋管用定位鋼筋固定，用水準儀測定孔道各部位標高，以保證預應力筋的位置準確。用通孔器通孔后，將鋼絞線前端用膠布纏繞，人工穿入孔內。

3 張拉

當砼強度達到80％設計強度后，同時不少于10d齡期，開始進行張拉。張拉前對梁體的外觀和尺寸進行檢驗，采用已經過檢測標定的千斤頂和高壓油泵進行張拉，根據設計要求張拉順序和工藝(單端、兩端)進行張拉施工，以油表讀數和伸長值進行雙向控制。理論計算伸長值需要按照鋼絞線實測的彈性模量進行重新計算。

張拉工藝流程為：清理錨墊板及鋼絞線表面→安裝工作錨及夾片→安裝限位板→千斤頂就位→推緊工作錨夾片→初應力(0.1σcon)→1.03σcon(持荷5min)→錨固→拆除千斤頂→切除端頭鋼絲。預應力張拉時順序原則為：張拉50％端橫梁和中橫梁預應力鋼束→張拉100％縱向腹板預應力鋼束→張拉剩余50％端橫梁與中橫梁預應力鋼束→張拉100％縱向底板預應力鋼束→張拉50％端橫向橋面板預應力鋼束(隔根均勻)→張拉100％縱向頂板預應力鋼束→張拉剩余50％端橫向橋面板預應力鋼束(隔根均勻)→落架。具體張拉按照每聯現澆箱梁預應力的具體要求進行。

4 預應力管道壓漿

預應力鋼筋張拉后，孔道盡早壓漿。壓漿采用壓漿泵壓漿，漿液采用與梁體強度相同的水泥凈漿，水灰比選用0.4-0.45，稠度控制在14-1 8S之間，水泥漿泌水率控制在2％以內。壓漿前，先用壓力水沖洗孔道，排出孔道內的雜物，然后用高壓風吹干孔道。壓漿由一端進行，壓力在0.5～0.7Mpa之間，壓漿應緩慢均勻的進行，待出漿端壓出濃漿后，關閉出漿閥，達到壓力后，關閉進漿閥，進行飽壓，直至終凝，施工中注意壓漿的充實和飽滿度，對于經檢驗壓漿不飽滿的構件不得投入使用。

4.1 技術要求

①孔道及兩端密封、無雜物、保持暢通；

②真空度控制－0.06-0.1Mpa之間；

③漿體摻加專用真空灌漿添加劑，漿體能水灰比0.29～0.35；

④稠度13-18秒，45分鐘內變化小于2秒；

⑤壓漿時漿體溫度不超過35℃。

⑥水泥漿漿體泌水率：拌和3小時后其泌水率小于2％。四次連續測試的結果平均值<1％，拌和后24h水泥漿的泌水能吸收，漿體對鋼絞線無腐蝕作用；

⑦初凝時間不小于3小時，終凝時間不大于17小時；

④密度不小于2g／cm3，膨脹率小于5％；

⑦抗壓強度：28天強度不小于40MPa。

4.2設備連接

采用水環式真空泵和活塞式泥漿泵施工，在確定真空端和灌漿端后，安裝引出管、球閥和接頭。

真空壓漿設備連接示意圖

4.3 攪拌水泥漿

用灰漿攪拌機進行攪拌，攪拌時間5～6min，同時注意觀察水泥漿的稠度。灌漿過程中，水泥漿不間斷的攪拌，其水灰比、流動度和沁水性等符合指標要求。水泥漿自配制到壓入孔道的延續時間不超過40min。

4.4 真空灌漿

A張拉完成之后，先用清水沖洗并吹干，再用保護罩或無收縮水泥砂漿封錨。

B清理錨墊板上的灌漿孔，保證灌漿孔道通暢；

c關掉閥1、閥3，打開閥2，啟動真空泵抽真空達到規定值后，將水泥漿加到灌漿泵中灌漿。

D打開閥1，啟動灌漿泵灌漿，灌漿泵保持0.7MPa恒壓作業。在灌漿中保持真空泵的開啟狀態，當觀察到透明鋼絲管有漿液流動，關掉真空泵和閥2。

E打開閥3，觀察抽真空端的透明網紋管中漿液流出情況，關掉空氣濾清器前的排氣閥3，稍后打開排氣閥。當水泥漿從排氣閥順暢流出且流出漿液稠度和灌漿稠度一樣時，關閉抽真空端所有閥門，仍繼續灌漿使管道內有0.7Mpa的壓力，保持壓力不少于2min后，再關閉閥1。

F拆卸輸漿管和活接，清洗空氣濾清器，然后接到另一N7L道，重復上述步驟灌漿。

G壓滿漿的管道應進行保護，使一天內不受振動。管道內水泥漿在注入后48h內，結構砼溫度不低于5℃，否則應采取保溫措施。白天氣溫高于35℃時，壓漿宜在夜間進行。

4.5 封端砼

壓漿完成后，將錨墊板周圍砼沖洗干凈、鑿毛，清除承壓板表面的粘漿。錨具外面的灰漿并除銹，設置鋼筋網，澆筑封端砼，同時控制好澆筑完的粱體長度。封錨砼采用低收縮砼。

四 結語

多波孔道、超長孔道或孔道直徑較大時，預留空氣或水泥漿的塑性收縮必然影響灌漿的密實，尤其對于彎束、U形束、豎向束的孔道灌漿，則更能體現真空灌漿的優越性，因此采用特殊配制的漿體并進行真空灌漿是十分必要的，并在實際應用中取得了良好的效果，在今后類似工程中可以推廣。

參考文獻

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