箱梁后張法預應力施工質量控制要點

賈永紅

1 工程概況

我項目部于 2010年 7月承接了陽泉市泉東路義井河大陽泉橋，為市區南北直通路上的重要橋梁之一，南北長 50m，總寬40m，為一跨度為 19 m的兩跨預應力空心板橋，預應力箱梁長20m，其中邊梁單重36 t，中梁單重36 t，共64片。

2 箱梁施工工藝流程

其工藝流程為:施工準備→安裝外模→安裝鋼筋籠→安裝金屬波紋管→穿鋼絞線束→安裝端鋼模及錨墊板→安裝內模→綁扎頂板鋼筋→澆筑混凝土并養護→拆模養生→安裝工作錨→張拉及錨固→孔道灌漿→切割兩端多余鋼絞線→安裝兩端封錨鋼模板→澆筑混凝土并養護→吊離臺座至現場存放。

3 箱梁模板施工

3.1 底模

'1)對預制場地及底模的要求:箱梁預制場地要平整，有良好的排水系統，底模要堅固，耐周轉，幾何尺寸符合設計要求，基礎頂面光滑平整，兩側順直，與模板接觸效果好。2)底模的制作:為確保底模堅固，在機械碾壓后作100mm厚C15混凝土硬化層，按3m×22m做好分格縫，防止變形造成臺模的損壞。在預制場內合理安排底模的位置(方便施工、吊運)，在箱梁兩端部現澆長3m×0.5m的混凝土，防止箱梁張拉時兩端受力。用C20混凝土做 250mm厚臺模，為防止長裂縫采用通長少量配筋和四周嵌固∠50×5槽鋼解決，滿鋪4mm鋼板，保證表面平整光潔，側向順直平整。

3.2 外模

外模板采用 5mm厚的鋼板，面板加勁肋及支架均采用 55角鋼焊接。各塊模板之間用螺絲連接。外模與底座之間嵌有橡膠條，以防底部漏漿。底部拉桿每1.2 m一根，為了保證模板就位后支撐穩固滿足受力要求，模板支架每隔 5m設兩根可調絲桿作為就位后的支撐。立模時用汽車吊逐塊吊到待用處，上緊拉桿及可調螺桿。側模內側用砂輪磨光，保證表面光潔度，用棉團對板面進行處理，使板面全部露出光澤，涂油保養。

3.3 內模

內模為膠囊芯模，在施工中應重點控制:1)膠囊在使用前應充氣檢驗，檢查有無漏氣、損壞，發現問題應及時修復;2)膠囊入模時要避免被鋼筋、釘子等尖銳物品劃傷，特別是檢查箍筋的彎鉤不能頭朝向膠囊;3)膠囊的充氣壓力應根據膠囊的出廠說明和承受的混凝土壓力來確定，一般約為0.024MPa～0.035MPa之間，在混凝土澆筑完畢后應隨時觀察壓力表的讀數，發現氣壓下降應及時補壓;4)正確涂刷隔離劑，可以減小膠囊抽出時的阻力，提高膠囊的使用壽命，禁用油性類、有機溶劑等對橡膠具有腐蝕作用的隔離劑，通常采用洗衣粉和滑石粉按一定的體積比加適量水制成;5)充氣膠囊的拆模時間應在初凝后，頂板混凝土保持不塌落即可，一般情況下膠囊拆模時間(小時)=100÷當日平均氣溫，如果拆模過早會導致頂板塌陷，過晚則膠囊容易和混凝土粘連，導致抽出困難甚至無法抽出;6)對于達到拆模強度時，膠囊即使不立即完全抽出來，也應拖動出至少30 cm，使膠囊和混凝土完全脫離;7)使用抽氣機可以排凈膠囊內空氣，有利于膠囊的抽出; 8)對于局部粘連無法抽出的膠囊，不要用力硬拉以防拉斷膠囊，可采用 φ6鋼筋自一頭穿入，再折回使鋼筋成U形，找到可能粘連的部位，用鋼筋帶動膠囊使之脫離混凝土;9)對于整片板梁頂板超薄小于8 cm的，應予以報廢。應沿板梁長方向每500mm設置一道φ8型鋼筋，下部固定于主筋上，為保證位置準確，其直徑可比板梁空心的直徑小 5mm;同時設 φ8通長縱筋兩道與型筋綁扎牢靠;10)施工中膠囊兩側存在壓力差導致膠囊產生偏移。施工時應兩側對稱同時振搗，對于板梁高度大于350mm的，腹板可分兩次澆筑，同時放料時應放到芯模中間使其均勻流入兩側腹板，避免產生不對稱的側壓，對于局部出現的問題，可進行鑿除后，用高一等級標號的混凝土加膨脹劑重新澆筑，并在進行橋面鋪裝時加密鋪裝層鋼筋。

3.4 封頭模板

封頭模板采用定型鋼模，表面傾角與設計錨墊板傾斜度一致;邊跨梁封頭模板增加錨具盒模板，錨具盒用螺絲連接在封頭模板上，以利于拆除。在端頭模板預留波紋管位孔道，施工中應將波紋管伸出端模外，以防混凝土拌合物灌入波紋管內。采用鋼模板，形狀好、耐周轉。

3.5 試拼裝

每套模板加工完畢后，在空地進行整根梁試拼裝，對不符合規范之處及時修理，校正并編號，以免支設時混淆。

4 鋼筋制作安裝

1)在工地工棚內將底板、腹板部位的鋼筋綁扎，加工成半成品，質量經抽驗滿足規范要求后，運輸至臺面安裝。鋼筋綁扎的原則是:非預應力筋應避開預應力鋼筋的位置，細鋼筋應避開粗鋼筋的位置。2)鋼絞線穿束:鋼絞線開盤時應順其自然伸展。在綁扎腹板鋼筋的同時應將預應力波紋管固定。3)固定錨墊板。位置應符合設計要求，并連同錨固鋼筋、加強鋼筋、螺旋鋼筋可靠固定在箱梁兩端的模板和鋼筋網上。

5 箱梁混凝土灌注

箱梁混凝土強度等級為C 50，采用商品混凝土泵車入模，坍落度不宜太大，但由于鋼筋密，并有波紋管等，也不宜過小，太大則很難消除外表面的氣泡、水斑、砂線等缺陷，太小則混凝土密實度很難保證，一般為(100±20)mm為宜;石子粒徑大或針片狀含量超標，易產生云斑，應嚴格控制，拌和要均勻。可適當加長攪拌時間，這樣可以消除由于外加劑拌和不均勻等原因引起的色斑。混凝土彈性模量一定要滿足設計要求，如果偏小，容易使張拉后的拱度超過設計要求，混凝土澆筑采用一次成型工藝，由一端向另一端全斷面推進，或者由中間同時向兩端推進。同斷面澆筑順序為底板、腹板、頂板分段分層循環推進，在前一段混凝土初凝前澆筑下一段混凝土，段與段之間不產生冷縫。底板澆筑從端頭及頂板預留工作孔，用50插入式振搗棒振搗，插點均勻、嚴密、不得漏振。底板澆筑完成一段后，將芯模部分的活動模板壓緊、固定，立即澆筑腹板混凝土。

6 預應力施工重點控制

6.1 鋼絞線張拉

1)預應力施工是整個箱梁施工的最后一道工序，鋼絞線張拉時混凝土強度必須達到設計強度的 90%以上，可通過回彈儀或同條件養護試塊推定板梁的實際強度達到要求后方可張拉。2)正確的張拉程序:0→0.1σK(持荷)→0.2σK→0.4σK→0.8σK→σK→1.05σK(持荷)→σK→錨固。實測伸長值與理論伸長值的差值應控制在±5%以內，千斤頂后嚴禁站人，以防錨具夾片傷人。張拉操作人員必須經過專業培訓，持證上崗，張拉過程中板梁的兩端要隨時保持聯系。發生異常現象時應立即停止張拉，找出原因，處理后方可繼續工作。3)錨墊板必須垂直于鋼絞線的方向，特別對于斜交板梁，同時鋼絞線為曲線設計時要注意:錨墊板的軸線和板梁的長方向軸線要重合，同時其端面要垂直于鋼絞線的方向。否則即造成端部混凝土局部受壓，很容易壓碎而導致板梁報廢。4)板梁端部鋼筋配置較密，石子不容易漏下去，導致混凝土不密實，為解決這一問題，可在混凝土加密區采用小一個規格的石子配置混凝土，為提高端部混凝土強度應提高一個標號。5)板梁的兩端通常要箍緊加密，如果端部鋼筋配置不正確，應及時和設計部門溝通，在施工中要保證端部鋼筋的混凝土保護層厚度，錨墊板外套螺旋筋位置應準確。

6.2 管道壓漿及封端

張拉完畢應及時進行管道壓漿，避免預應力鋼絞線銹蝕或松弛，以不超過 24h為宜。水泥漿強度與主梁相同。壓漿前，用壓縮空氣清除管道內雜質，排出積水。然后用 1∶1的水泥砂漿將出漿端(乙端)錨圈與錨塞之間縫隙堵死，出漿端不安裝封閉扣碗。壓注水泥漿采用活塞式壓漿泵，開車前檢查球閥是否損壞，管道是否暢通，并用水在最大工作壓力下，檢查安裝質量。壓漿順序先下后上，從最低壓漿孔壓入，確保灌漿飽滿。自甲端壓入水泥漿至乙端，當橫梁上設置的檢查膠管(補壓膠管)溢出濃漿后，依次將檢查膠管封死，待乙端溢出濃漿后，將乙端封閉，繼續壓漿，使油表升至0.6MPa～0.8 MPa，再封閉壓漿端即甲端。水泥漿從拌和至壓入管道時間不得大于40min，壓入管道的水泥漿應飽滿密實。壓漿完畢應徹底沖洗設備和工具。張拉完畢灌漿后，即可用砂輪機切割多余鋼絞線，外露長度須大于 30mm。對張拉端及其周圍清理干凈，對梁端混凝土鑿毛，用 C50膨脹細石混凝土搗實封堵。

7 結語

預應力箱梁結構的施工技術要求比較高，施工難度較大，操作工序較多，必須精心組織，精心施工，認真地控制好每一道工序，才能保證施工質量。

[1] JTJ 014-2000，公路橋涵施工技術規范[S].

[2] 文德云.公路工程施工監理質量控制技術手冊[M].北京:人民交通出版社，2005.

[3] 王武剛，劉 銳.后張法預應力筋理論伸長量的計算[J].山西建筑，2010，36(12):308-309.