大跨度預應力混凝土梁施工技術及質量控制探究

羅欽炎

1.工程概況

本案例工程為福建萬恒精密刀具有限公司生產廠房工程，位于連城縣蓮冠工業(yè)園區(qū)，廠房設計為地上二層丁類標準廠房。建筑高度10.35m，建筑面積共計5240.88m2。基礎承臺面標高-0.6m，地梁面標高-0.65m、-0.6m；上部結構形式為鋼筋混凝土框架結構及屋面輕型鋼結構，結構設計抗震設防烈度為六度，框架抗震等級四級，大跨度預應力梁抗震等級為三級，結構使用年限為50年，建筑結構安全的等級為二級。廠房平見圖1面圖所示。

2.工程特點和難點

本工程預應力梁截面和跨度較大，梁端距地面較高，預應力施工時存在以下難點：

（1）預應力梁內設計鋼筋較多，綁扎密集復雜，與預應力波紋管相互干涉，波紋管不易準確就位。

（2）金屬波紋管壁厚較薄，在安裝固定時容易變形；波紋管分段安裝，在接頭處容易脫開，致使?jié)仓炷習r水泥漿進入波紋管孔道而堵管。

（3）排氣孔安裝后，由于其他工序的干擾，造成排氣孔變形、開裂或被堵塞，排氣孔失效，致使孔道灌漿不密實。

（4）預應力梁內鋼筋、波紋管孔道及固定支架等縱橫交錯，混凝土澆筑時振搗棒不易插入，容易碰撞鋼筋和波紋管，造成預應力筋移位等隱患。

圖1 廠房平面示意圖

（5）預應力筋張拉時，張拉程序和各階段張拉控制應力由人工控制，容易造成控制應力不準確，致使預應力建立出現(xiàn)偏差。

針對預應力工程施工中存在的困難，筆者所在公司在施工準備、波紋管安裝、穿束、預應力張拉等施工過程中采取相應措施，減少施工偏差帶來的不利影響。

3.工程施工措施

3.1 施工工序質量控制

（1）操作準備。開展錨固技術之前，需要完成一系列的準備工作，以保障下一道工序得以正常推進，并避免由于準備不充分，而引發(fā)安全事故或造成工期延遲的問題。準備環(huán)節(jié)涉及技術交底、明確指標、人員安排以及各項使用材料及設備的調配等。其中的技術交底最為關鍵，能有效降低實際作業(yè)期間，操作標準不統(tǒng)一，利用有效的技術溝通，使施工人員明確具體應當做的工作，并有利于發(fā)現(xiàn)方案中存在的紕漏，由此達到提升安全系數(shù)的目的。

（2）測量放樣。施工人員需在現(xiàn)場進行測量畫線，根據(jù)設計方案的各項參數(shù)準確進行標記，為后續(xù)的施工操作提供較為準確的作業(yè)區(qū)域。由此，不僅可以提高施工作業(yè)的效率，還能避免由于參數(shù)不清晰及缺少標注等問題而增加實際誤差，避免誤差嚴重甚至需要返工處理的情況發(fā)生。

（3）鉆孔。基于確定的放樣點，工人需操縱鉆機，開展鉆孔施工。安裝鉆機期間，需利用水平測量和其他相關儀器，確保安裝點無誤差。再進入鉆孔環(huán)節(jié)，注意需一次成孔，以免多次作業(yè)導致角度出現(xiàn)變化。在此期間，若發(fā)生卡頓問題，工人應當借助循環(huán)提落的手段，把卡頓的鉆機取出，先沖洗鉆頭，若無法繼續(xù)使用，需立即更換新構件，立即繼續(xù)原本的工作。直至孔洞深度和實際質量均滿足設計參數(shù)，通常實際的孔洞深度會超過既定設計參數(shù)的10cm左右[1]。

（4）孔洞清理。完成鉆孔作業(yè)后，相關人員應當將孔洞內多余的物質清理干凈，保障內部沒有雜物，以免因清理不徹底，影響注漿的效果，做出不必要的補救處理。

（5）安裝錨索。基于上述操作完成后，需要安裝錨索，為確保此環(huán)節(jié)的質量，使得預應力得以充分發(fā)揮，技術人員需再次細致檢測。保證客觀條件達到施工標準后，再正式安裝錨索。另外，在此之前還需相關人員檢測構件本身的使用性能及質量，完成全部的前期檢查后合格，便可安裝。同時為確保施工效率，可將此項作業(yè)和壓力注漿同步開展，之后，應當對安裝的角度加以調整，減小誤差，在此之后，在漿液發(fā)生初凝后，實施封錨。

（6）壓力注漿。此道工序涉及兩類，即錨桿及錨索。前者利用高壓處理，施工人員需在孔洞中加裝止?jié){塞，后直接插入用于注漿的管材，要求深入到距孔底35mm左右的位置，壓力值應當在0.7MPa左右。實際操作期間，應當合理加壓三次及其以上，注漿過程中根據(jù)情況，將管子慢慢向外拉伸，直至注漿完成。之后把管子與止?jié){塞取出，并用砂漿把洞口填實。為保障漿體的應用強度，需在調配期間加入適量的早強劑以及減水劑，但若想要避免因凝固變化造成錨固力作用下降，可加入膨脹劑。而后者要求全面控制施加的壓力值，同時注意實際的注漿量，若出現(xiàn)壓力值突然提高及漿液溢出時，應當即刻停止作業(yè)。之后查看引發(fā)問題的原因，通過改變各類參數(shù)進行緊急處理，完成后續(xù)的工作任務。在土層及砂層作業(yè)時，塌孔現(xiàn)象出現(xiàn)頻率更高，對此，可應用前進式及后退式的施工手段，施加的壓力值也需通過實地檢測，再度實施確定及調整，以免發(fā)生不必要的返工。導孔注漿需由上而下實施分段處理，針對某區(qū)域邊坡實施注漿期間，要求從固結灌漿到帷幕灌漿進行施工。其中應用后者時，如果帷幕共包括三排，則需有先下后上，最后處理中間部分，且每排能實施兩次注漿處理。但如果注漿率偏高，需應用分級提高壓力的方法，使得注漿行為具有連貫性。一旦在操作期間發(fā)現(xiàn)問題，需馬上解決，適當提高漿液的濃度。若注漿量下降，則需即刻實施緊急預案，以維護現(xiàn)場施工效果。

（7）預應力張拉。上述施工步驟結束后，利用張拉儀器開展下一道工序，此過程中，相關人員需注重觀察結構的強度素質，避免結構尚未達到所需要求時，便實施張拉處理，導致結構無法承受作用力出現(xiàn)裂縫等其他有損問題。完成一次張拉后，要求此時的強度超過所需強度的0.75倍以上，在確定強度已經(jīng)超過預設的0.95倍后，開展二次張拉，由此保障此環(huán)節(jié)的安全系數(shù)及整體平穩(wěn)指數(shù)。同時，應當主張兩次張拉施工期間，相關人員需完整記錄結構實際參數(shù)的變化，一旦實際變化情況和預期不符，須及時停止此時的施工動作，細致分析原因所在，并根據(jù)得到的結果和修復效果，完成剩余的張拉任務。

（8）二次注漿與養(yǎng)護。通常為保障最終的結構強度，會在完成上述環(huán)節(jié)后，實施二次注漿。此環(huán)節(jié)中，為盡最大可能避免施工縫的發(fā)生，使用的漿液需和一次注漿相同。材料的水灰比通常為0.5左右，壓力同樣需結合施工現(xiàn)場加以調整。注漿結束后需立即進行養(yǎng)護，通過灑水、覆蓋膜等手段，確保預應力得以發(fā)揮作用[2]。

3.2 工程整體質量控制

（1）施工前組織。①結合工程實況，設立責任機制，并配以質量和技術的相關管理團隊，科學處理可能面臨的問題。②保證設計標準均得到全部執(zhí)行，建設程序及驗收環(huán)節(jié)也應達到既定標準。③結合設計圖紙，開展技術交底，掌握所有的相關文件資料。④施工方需基于此項施工標準，形成高可行性的方案，實現(xiàn)層層執(zhí)行。⑤對設計方案的細節(jié)部分加以分析，確保審批質量。⑥組織針對性培訓，在無法短期強化綜合能力的實情下，讓施工團隊具備處理具體工程的能力。⑦按照合理的進度設置，完整記錄全部信息，避免出現(xiàn)文件丟失的情況。

（2）施工期間。一方面，結合項目推進狀況，確保使用資源準時進場，并通過檢測。需要注重強化工作者的執(zhí)行力，在各環(huán)節(jié)中均保持高質量管理，以穩(wěn)步縮短作業(yè)周期。另一方面，積極改良工藝方案及其他影響質量的要點，并保證各道工序均有對應的負責人，提高現(xiàn)場管控強度。并安排專人負責維護內外部的關系，以打造穩(wěn)定的施工環(huán)境。

（3）隱蔽項目。保證技術復核的實際覆蓋度，并對隱蔽環(huán)節(jié)實施動態(tài)驗收，以免完工后，無法進行有效的檢查。把所有驗收形成的數(shù)據(jù)都保留下來，監(jiān)理方加以確認。

（4）事前管控。此項質量控制方式是以項目竣工的驗收環(huán)節(jié)及項目評估結果為基礎。質量評定方面，需保證全部應用的資源，均有對應的證明文件和出廠檢查清單，確保實物和文件內容相符。另外，在張拉環(huán)節(jié)產生的所有數(shù)據(jù)都需加以檢查管控。同時，開展分項驗收也是保障質量的有效手段，工程前期準備任務完成后，項目竣工時，需形成全覆蓋的資料清單，聯(lián)合其他材料作為歸檔的文件，以充實相關檔案[3]。

4.結語

總體而言，目前應用的此類技術已日趨成熟，其合理運用大幅提高廠房建設質量，并控制實際風險值。而大跨度的項目操作復雜性較強，所以有關人員需在完善技術本身的同時，研究質量控制的措施，以保障其價值得到有效發(fā)揮。