后张法预应力混凝土箱梁施工要点解析——西泉眼水库坝下交通桥<br/>

后张法预应力混凝土箱梁施工要点解析——西泉眼水库坝下交通桥

2010-08-15李云祥李洪伟

黑龙江水利科技 2010年3期

李云祥，李洪伟

(1.黑龙江省水利工程建设监理公司，哈尔滨150040;2.海林市水务局，黑龙江海林157400)

1 前言

西泉眼水库位于哈尔滨市东南部尚志市、五常市、阿城区交界处的平山镇，属大(2)型水库。该水库第三批应急加固项目由黑龙江省水利厅、哈尔滨市发展和改革委员会于2008年批准建设，其中坝下交通桥工程项目于2009年5月开始建设，桥长140 m，下部采用钢筋混凝土双柱式墩、双肋埋置式台、钻孔桩基础，桥面采用后张法预应力混凝土箱梁结构加铺装层。

后张法就是先浇筑混凝土构件，一般用波纹管预留孔道，待混凝土达到设计强度后再张拉预应力筋和灌浆封锚。为了保证张拉后预应力混凝土箱梁质量，业主方邀请相关专家与监理方、施工方进行了专门的探讨，主要抓好了以下几个方面的施工:

2 制箱梁台座

后张法预应力混凝土的预制台座应坚固，无沉陷，台座各墩间距应适宜，以保证底模挠度≤2 mm，梁跨径＞20 m时，应按设计设置反拱。台座为条形整体台座，两端做扩大式基础，同时为了防止张拉时底座两端应力集中以至破坏底座，在浇筑底座混凝土时两端4 m范围内配置适量钢筋。台座底部换填部分砂砾并夯实，浇筑20 cm厚的C25号混凝土，宽度与底模同宽。台座上铺5 mm钢板与预埋的钢筋焊接在一起，然后打平，作为底模，平整度控制在3 mm以内。

3 钢筋加工及波纹管安装

钢筋按规范和设计要求选用，其力学、工艺性能符合相关规范要求，且具有出厂质量证明书和试验报告单。钢筋进场后按检测规范要求的频率、批次送检，经检测合格后投入使用，不合格钢筋不予使用。钢筋进场后，按不同钢种、等级、规格分别堆存，并设立标志。钢筋存放场地选取地势平坦的高地并垫高，露天堆置应加遮盖。

3.1 普通钢筋

钢筋使用前要进行去污和调直。去除钢筋表面的油渍、漆皮和鳞锈，钢筋调直采用调直机，保证钢筋平直无局部弯折。钢筋的弯制、弯钩、焊接、绑扎严格按照规范和设计图纸的要求进行。

3.2 预应力钢绞线

预应力筋采用钢绞线，钢绞线按设计图纸的要求选取，质量符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224)的要求。钢绞线进场后立即对其质量、规格进行检查，从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。如每批少于3盘，则应逐盘取样进行试验。试验结果如有不合格时，则不合格盘报废，并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行复检，如有一项不合格则该批钢绞线为不合格(每批钢绞线重量应≤60 t)。钢绞线经检查合格后方可投入使用。

钢模或长线台座的台面(或胎模)在铺设钢丝前应涂刷隔离剂。铺放钢丝时应采取人工铺放的方式，防止隔离剂沾污钢丝，隔离剂如被雨水冲掉或涂抹应进行补涂。钢丝接长时采用绑扎接头，严禁采用打结接头。绑扎采用钢丝绑扎器，用20～22#铁丝密排绑扎，钢丝搭接长度比绑扎长度＞10 d。钢丝张拉时，如钢丝有拉断或滑脱，应调换钢丝或用绑扎接头联接后进行补张。钢丝在锚定时的滑移值不超过5 mm，当＞5 mm时，应进行补张。钢丝的预应力值应按下列规定进行抽检:

每一工作班应按构件条数的10%抽检，且不少于1条;检测应在张拉完毕后1 h内进行;在一个构件中全部钢丝预应力的平均值与检测时的设计规定值的偏差不超过±0.05σcon，检测时的预应力设计规定值参考设计图纸中技术说明。钢丝下放置保护层垫块。混凝土立方体抗压强度应符合设计规定时，放松预应力钢丝。不得低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75%。

3.3 波纹管安装

波纹管待钢筋骨架绑扎完成后安装。先按管道坐标焊制管道定位钢筋，然后穿波纹管。为了保证预应力管道的通顺应适当增加定位钢筋。

4 混凝土浇注

混凝土在拌和站集中拌制，经试验确定掺加适量FDN高效减水剂，水平运输采用翻斗车运输，垂直运输采用吊车吊料斗入模。振捣以插入式振捣器为主，辅以附着式振捣器固定在侧模外侧，插入式振捣器移动距离为1.5倍的振动半径，插入下层混凝土的深度≤10 cm。考虑到梁底钢筋较密，在梁底30 cm高范围内使用小石子混凝土。浇筑采用水平分层，斜向分段的连续浇筑方式，从梁的一端顺序向另一端推进。分段长度4～6 m，分层下料厚度不超过30 cm，上层混凝土必须在下层混凝土初凝之前覆盖，以保证接缝处混凝土的良好接合。浇筑到顶板后，及时整平、收浆、抹面。

混凝土浇筑施工注意事项:

1)浇筑前，要对所有操作人员进行详细的技术交底，并对模板和钢筋的稳固性以及混凝土的拌和、运输、浇筑系统所需的机具设备是否齐全完好进行一次全面检查，符合要求后方可开始施工。

2)浇筑时，下料均匀、连续，不要集中猛投而产生混凝土的阻塞。在钢筋密集处，可短时开动侧振或插入式振捣器以辅助下料。

3)施工中随时注意检查模板、钢筋及各种预埋件的位置和稳固情况，发现问题及时处理。

4)混凝土灌注前用压杠压住内模，防止其上浮。

5)浇筑过程中要随时检查混凝土的坍落度和干硬性，严格控制水灰比，不得随意增加用水量，前后台密切配合，以保证混凝土的质量。

6)每片板除留足标准养护试件外，还应制作随梁同条件养护的试件3组，作为拆模、张拉、移梁等工序的强度控制依据。

7)混凝土浇筑过程中，将波纹管端口用软木塞或其他材料封堵严密，避免浇筑混凝土阻塞或杂物进入。

5 钢铰线张拉

施加预应力所用的机具设备及仪表由专人使用和管理，并定期维护和校验，张拉机具设备应与锚具配套使用，并应在进场时进行检查和校验。预应力张拉控制应力应符合设计要求，预应力筋实际建立的预应力总值与检验规定值偏差的百分率不应超过±5%。预应力钢丝断裂或滑脱的数量严禁超过总根数的5%，严禁相邻两个预应力钢丝断裂或滑脱，对在浇注混凝土前发生断裂或滑脱的钢丝必须予以更换。

混凝土强度达到了图纸规定的传力锚固强度后才能进行张拉。施加预应力采用控制应力和伸长值(应变)双控法、互相校核。严格按设计要求进行预应力筋的下料、编束、穿束。每组钢束采用两端张拉，严格按设计给定的程序，对称、均衡进行。当实际伸长值与理论伸长值之差＞6%时，立即停止张拉，查明原因并采取措施调整后，再继续张拉。发生滑丝或断丝超过规范要求时，进行更换后重新张拉。

预应力钢束张拉程序为:0→10%σ(初张拉)→105%σ(持荷5 min)→100%σ(锚固)。

6 孔道压浆

所有钢铰线束张拉锚固完成后进行孔道压浆，压浆也是箱梁施工中的关键工序，直接影响着箱梁的使用寿命。压浆采用压浆泵，灰浆拌制采用灰浆搅拌机。在压浆前先用高压水冲洗孔道，然后用空气压缩机吹干孔道内的积水。再采用灰浆泵压入水泥浆，水灰比选用0.3～0.4，灰浆掺加高效减水剂，以0.5～0.7 MPa的恒压，一次注浆完毕，压浆完成后及时封锚。为了确保压浆、封锚质量，防止压浆后灰浆收缩出现空隙，在施工时，严格控制水泥浆的水灰比及压浆压力并作好压浆记录，压浆操作程序如下:

1)清洗孔道:锚外多余预应力筋割掉后，观察确无滑丝现象后，先用高压水冲冼孔道，后用高压风清吹干孔道。

2)安装压浆器具:依次安装密封盖、压浆嘴、压浆阀，并将压浆管道与压浆机、进浆阀连接在一起，使进浆阀和出浆阀为开通状态。

3)拌制灰浆:在拌合机发动后，先加水，后倒入水泥和减水剂，拌合时间不少于3 min。

4)启动压浆泵开始压浆，待出浆阀溢出的稀浆变成浓浆时，关闭出浆阀，并保持0.4～1.0 MPa的压力3～5 min，然后关闭进浆阀。

5)拆卸压浆器具:待灰浆初凝后，拆除压浆阀、压浆嘴、密封盖等，并清洗干净以备下次使用。