淺談懸臂預應力箱梁施工質量控制監理要點

崔 博

（山西省交通建設工程監理總公司，山西 太原 030012）

1 工程概況

本項目位于山西省偏關縣東南部，西接內蒙準格爾旗至鄂爾多斯高速公路，東接大運高速公路，進而連接二廣高速，橫跨忻州地區，是忻州地區又一條重要的出省通道。筆者在山西靈河高速公路神河段LJ6標從事監理工作,本標段技術標準采用四車道山嶺重丘區高速公路標準設計，起點樁號K62+900—K72+210，總長9.31 km，其中大橋7座。

本文介紹了高峁梁2號大橋懸臂預應力箱梁施工工藝及質量控制。高峁梁2號大橋主橋上部結構為（66.66+120+66.66）m預應力混凝土變截面箱型連續剛構,邊主跨比為0.555 5。箱梁支點梁高7.5 m,為最大跨徑的1/16,箱梁跨中梁高2.5 m,為最大跨徑的1/48,箱梁底板曲線方程為y=f-〔（3.482fx1.8）/L1.8〕,矢高 f=5 m,L=110 m,采用 1.8 次方拋物線。坐標起點在跨中,曲線以主墩中心對稱,邊跨現澆段采用直線段,長5.5 m。上部箱梁為單箱單室,頂寬12 m,底寬6.5 m,懸臂寬2.75 m。箱梁頂板厚30 cm,底板厚32～130 cm,按1.8次拋物線由跨中向中墩逐漸加厚。邊跨腹板15～6號節厚50 cm,6～4號節段厚50～70 cm,4～1號節段厚70 cm,腹板變厚按線性變化。腹板每節段距頂面1 m處設有直徑10 cm的通氣孔。0號塊長11 m,頂板厚40 cm,腹板厚70 cm,底板厚130 cm。由于上部箱梁本身的抗扭剛度較大,因此主橋箱梁只在支點處設有橫隔板,邊墩支點橫隔板厚150 cm,墩支點設置4道厚60 cm的橫隔板。

本橋連續剛構施工的總體施工方案為：0號及1號段采用托架施工，2～15號懸臂澆筑采用菱形掛籃施工，現澆段采用托架施工。

2 懸臂澆筑施工質量控制監理要點

2.1 掛籃質量控制要點

a）使用菱形桁架掛籃。掛籃總重量不應大于最重梁段重量的0.5倍，最大總變形小于2 cm，掛籃在澆筑混凝土狀態和行走時的抗傾覆系數、自錨固系統的安全系數、斜拉水平限位系統的安全系數及上水平限位的安全系數均不應小于2。

b）掛籃后錨固利用豎向預應力筋時應不少于4根，并在連接處設置十字鉸。掛籃后錨固嚴禁連接在豎向筋上。

c）掛籃外模應采用大塊新模板，內模可以用組合鋼模板或成色較好的舊模板，內模必須與框架連接成整體結構，不允許采用拆拼方法施工。底板與腹板拐角處用特制木模，確保不跑漿。內外模板應插入前一梁段30 cm為宜，并在前一段預留孔洞穿拉桿固定模板，確保澆筑過程梁體的穩定性。

d）掛籃底模后端和兩邊側模后端必須設置梁體質量檢查維修通道，以便檢查梁體的混凝土質量。

e）掛籃使用前要做預壓試驗。預壓的目的是檢驗掛籃的安裝質量、安全性能，消除掛籃的彈性變形，為每節梁段確定立模標高提供依據。

f）掛籃前移用千斤頂緩慢平穩推進，推移時應在后端設保險繩，到位后應立即安裝主桁架后錨固系統。五級以上大風時，應停止掛籃行走。施工單位應制定詳細的掛籃安全操作規程，對掛籃上的人員數量和堆放的機具、材料要有明確規定，防止意外發生。

2.2 墩頂梁段（0號、1號塊）施工質量控制要點

a）根據該橋梁結構尺寸特點，0號、1號塊應采用在墩頂設置托架的方法進行施工。

b）托架的圖紙和計算資料要報監理審批，托架在施工前要進行預壓，預壓重量為現澆梁段重量的1.2倍，預壓滿載時間不短于24 h。托架安裝完成后，應報監理工程師進行檢查，前端底板橫向布設3個測點量測，合格后進行預壓，預壓應分級加載，預壓采用堆載預壓或托架與承臺預埋錨固端鋼絞線張拉的方式進行，重量或千斤頂拉力加載分為0%、20%、50%、120%。卸載分為100%、50%、0%。以上數據都需測量監控，有數據資料，觀測應認真、準時，確保數據準確。砂袋擺放按照先底板后腹板最后翼板的原則進行。數據在下一級荷載前必須計算出結果，引用于現場，保證支架預壓安全進行。通過預壓，消除非彈性變形，測出彈性變形，根據測得的變形數據在支立底模時設相應的預拱度。

c）墩頂段用于托架的預埋鋼板厚度大于等于2 cm為宜，預埋件要進行專門的設計，預埋件位置準確、牢靠，應由有焊接證的工人進行認真施焊，確保焊縫質量和托架施工過程的安全。

d）0號、1號塊外模必須用大塊新鋼模板，內模可用組合鋼模板或成色比較好的舊模板，但板面要平整無空洞。箱內底板與豎墻拐角處可用木模，但要保證形狀和尺寸的要求，不能漏漿。

e）0號塊混凝土必須采用一次混凝土澆筑方式，0號塊構造復雜，施工過程容易出現裂縫，施工單位應確保混凝土澆注密實，養生到位，減少裂縫的產生。

2.3 懸臂段（2～15號塊）施工質量控制要點

a）波紋管定位要準確，定位鋼筋焊接要牢靠，監理要逐根檢查。在澆注段波紋管內穿直徑稍小的硬芯管，防止澆注混凝土過程波紋管變形或損壞漏入混凝土，待混凝土凝固后拔出芯管。

b）混凝土達到5.0 MPa方可拆除堵頭模板，并及時鑿毛，用水沖洗干凈。混凝土達到約20 MPa可脫外模板，達到30 MPa可脫內模。縱向預應力張拉完成后才能松動底模。

c）掛籃脫模實行簽字認可工作制，由監理和施工技術員在現場共同檢查混凝土澆筑質量，無質量問題簽字認可，若出現蜂窩、麻面、空洞、露筋等質量缺陷，應及時報業主，提出處理辦法，審批同意后方可進行處理。

d）懸澆混凝土應用泵送施工，配合比設計除滿足強度外，還應達到緩凝、早強、流動性大、和易性好等性能。混凝土澆注應按底板、腹板、頂板的順序，由前向后，由兩側向中間的方向連續進行澆注。混凝土的振實以插入式振搗器為主，高度大于3.5 m的梁段可在腹板內側1/2高度處開觀察窗，確保混凝土振搗密實，特別是縱向預應力以下混凝土的振搗密實避免出現空洞、蜂窩、麻面。

e）懸澆施工應始終掌握T構兩端對稱加載、平衡施工的原則。包括橋面堆放的機具、材料，兩端不平衡重量絕不能超出設計的規定。

f）澆筑段波紋管內應穿入直徑稍小的塑料芯管。

g）預應力筋，錨墊板及波紋管位置要準確，安裝要牢靠。

h）混凝土強度達到設計張拉規定的強度，齡期超過7 d，方可進行預應力張拉。在懸澆施工過程中，要經常做混凝土的彈模測試，以確保與強度的同步性。

i）預應力張拉一般按縱向、豎向和橫向的次序進行。預應力筋張拉以應力值控制、伸長值校核；張拉完畢應盡快壓漿，間隔時間不應超過48 h。

j）預應力施工是連續剛構橋質量控制的重點，國內很多剛構橋運營后出現裂縫，跨中下撓等病害都與預應力不足或松弛損失過大有關。預應力張拉全過程要有監理在場。

2.4 縱、橫向預應力施工及壓漿質量控制要點

a）混凝土達到設計強度90%，且齡期不少于7 d，方可進行預應力張拉。在懸澆施工過程中，施工單位和監控單位要定期做混凝土的彈模測試，以保證彈模與強度的同步性。若彈模降低幅度較大，要查找原因，或延長張拉齡期。

b）錨墊板要與預應力索軸線保持垂直，錨墊板下混凝土保證密實。

c）嚴格按編束工藝編索，整束穿索，不允許單根穿索，確保不絞索。

d）張拉以張拉力控制，伸長值校核。實際伸長值與理論值誤差小于6%，若大于6%要停止張拉，查找原因。每束鋼絞線斷絲或滑絲不多于1根，每個斷面滑絲或斷絲之和不能超過該斷面鋼絲總數的1%。

e）張拉千斤頂、油泵要按規范定期配套校驗，配套使用，當千斤頂使用超過6個月或300次，或在使用過程出現不正常現象，或經過檢修，應重新校驗。

f）預應力鋼材、錨具進場前要按規范要求進行試驗。同等條件下應優先選擇安全系數大的正規大廠的產品。

g）預應力張拉完成后24 h內必須壓漿。水泥漿使用C55相同的水泥配制，水灰比不宜大于0.45，由試驗確定外摻劑，不得使用含氯鹽的外加劑。壓漿氣溫不應低于5℃。每孔道應一次壓漿完成，不得中斷，如遇意外情況特別是串孔等現象中斷時，應立即用高壓水沖洗干凈，采取措施，重新壓漿。

h）壓漿要從一端壓入，另一端冒出，待另一端冒出濃漿后，方可關閉排漿閥，觀察壓力上升到0.3～0.5 MPa，并穩壓2 min，各部位均無漏漿、冒漿時，關閉壓漿閥。

2.5 豎向預應力施工及壓漿質量控制要點

a）在澆筑混凝土時要注意豎向預應力筋上下墊板處混凝土的密實，并用塑料紙包裹精軋螺紋鋼端頭，避免混凝土漿污染，造成張拉困難。

b）豎向預應力筋上端伸出錨頭長度大于3 cm，且距橋面混凝土鋪裝頂面距離大于等于6 cm。

c）豎向預應力筋以張拉力控制，采用二次張拉工藝，即第一次按設計噸位張拉完成后，再進行一次張拉。嚴禁超張拉。第二次張拉完成24 h內必須壓漿。

d）近年來連續剛構橋運營后腹板出現大量裂縫，均與豎向預應力不足有關。要求對第一、二次張拉和壓漿3道工序在管理上做3種不同的明顯標記，監理工程師每道工序逐根檢查，確保不漏拉和漏壓，真正發揮豎向預應力的效應。

2.6 邊跨現澆段及合攏段的質量控制要點

a）邊跨現澆段采用托架法施工，施工單位應提前設計托架，設計圖紙和計算資料應報監理審批，且托架施工前要進行預壓，預壓重量為梁段重量的1.2倍，預壓滿載時間不短于24 h。

b）按照設計文件要求的順序進行合攏施工，一般先邊跨后中跨。

c）合攏段施工必須滿足受力狀態的設計要求和保持梁體設計線形，施工時必須嚴格控制合攏段的施工誤差。

d）盡量在當天的最低溫度下進行合攏，溫度控制在10℃比較適宜。澆筑混凝土過程中應逐步等量撤除兩端荷載，使合攏段標高保持穩定。

e）合攏段混凝土強度達到設計強度90%，進行預應力張拉。

f）合攏段兩端對稱、等重加載，加載完成，檢查合格后，在規定的溫度時段內進行合龍口的剛性聯結。臨時預應力確保降溫時勁性骨架中既不出現拉應力，又要滿足升溫時骨架不致受壓過大而失穩，具體張拉噸位應根據合攏期間可能出現的溫度范圍計算并報監理工程師審核。

g）合攏段及合攏段兩側段底板鉤筋的施工，要有專門的防崩設計，數量達到縱橫30 cm間距一道，下面鉤住底層鋼筋，上面與頂層鋼筋點焊，一定要可靠，監理要逐根檢查，這是控制的重點，也是連續剛構橋最容易出現質量問題的一道工序。

3 結束語

本文以山西靈河高速公路神河段LJ6標段高峁梁2號大橋施工監理控制工作為背景，闡述了現代施工監理控制理論在連續梁橋懸臂施工的施工控制中的應用。