预应力钢筋混凝土箱梁监理质量控制

2012-08-15梁彦军

山西建筑 2012年9期

梁彦军

(阳泉市工程建设监理中心，山西阳泉 045000)

0 引言

预应力混凝土箱梁施工是桥梁工程中一个重要的分部工程，其施工质量直接关系到工程使用寿命和人的生命安全。监理工程师应必须控制好施工中每个细节。阳泉市义井河桥全长40 m，双幅两跨，工程由山西省城乡规划设计研究院设计，箱梁施工采用后张法预应力混凝土，共64片，单片重量35 t。笔者在监理过程中就前期准备，施工工艺等方面的总结，希望对大家有所裨益。

在箱梁施工监理中首先认真阅读施工图纸，对施工单位所报施工方案进行严格审查，驻地监理工程师要编制监理细则。监理应参与施工单位的预制场地的选址，并提出合理化的建议，使得施工科学合理经济节约。

1 原材料、成品、半成品、张拉机具的控制

1)对设计所选用的钢材、钢绞线等主要材料的性能设计参数有深入的了解。以便对下一步材料采购，张拉设备、千斤顶、压力表等设备的校验工作提供依据。预应力钢筋从构件制作开始到构件破坏为止，始终处于高应力状态。故对预应力钢筋应有较高的质量要求，具有高强度、良好的加工性能，一定的可塑性。材料进场后现场监理应按规范要求复检，对钢绞线表面质量、直径偏差、力学性能进行检测。因为钢绞线在进场时均为整盘且为全封闭的，在拆装前必须事先将其固定在合适钢架内，以防止乱丝和意外伤害事故的发生。预应力钢筋的存放要保证其干燥，不得直接堆放于地面上，且有专人保管，出现有害的锈蚀不得使用。

2)锚具、夹片的质量要求。对该构件的采购必须要求施工单位提供样品。经监理同意后方可批量购置。尤其检查与锚具相对应的垫板上留置的压浆孔具是否有足够的截面，以保证浆液的畅通，外表是否有裂纹。对锚具要求做外观检查与硬度检查。要求监理人员应对锚具逐套(个)检查外观质量，以确保构件质量，对有裂纹、有较大偏差的(与垫板不相吻合的)不得使用。因为对静载锚固性能试验规范中指出用于大桥等主要工程当证明文件不齐全、质量有疑点时可以作检测，因目前建材市场不规范，对类似产品个人认为中桥(30 m～100 m)范围内应该检测以便更加保证其工程质量。

3)预应力管道的质量控制。首先管道必须符合设计要求的材质，并需监理的认可。现场监理人员应对其外观尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏等项目进行试验，合格后方可使用于工程中。如设计未明确时应尽量采用镀锌材料的金属管道。在施工中若有破损应进行更换，局部有小孔等情况，应选透明胶带包裹以防止浆液堵塞孔道。管道的内截面至少应大于预应力的截面积2倍～2.5倍。若不能满足应提前做压浆使用验证。

2 预应力与结构钢筋加工制作的质量控制

1)预应力钢筋的下料必须经计算确定，并要求同时考虑孔道长度、台柱长度、锚具厚度、千斤顶长度、镦头顶留量、冷拉伸长值、弹性回缩值、外露长度、张拉伸长值等因素。为了防止放松钢筋对外围混凝土产生劈裂裂缝，对预应力钢筋端部周围的混凝土应采取加强措施。设计要求一般端部设置长度不小于150 mm且不小于圆16的4圈的螺旋筋。螺旋筋的螺距必须保证要均匀，锚垫板承压面以及锚具的安装面必须与孔道中心线垂直。锚具中心线与孔道中心线重合。笔者在监理过程中发生了该处螺旋筋内混凝土空洞，导致将该梁报废的质量事故。由于箱梁的底板长期暴露于大气中，必须确保其混凝土构件的钢筋保护层厚度，保证其耐久性。因预应力构件在运输、吊装等阶段，在自重和预应力作用下，往往会在吊点处产生很大的拉应力而引起该断面开裂或不满足设计要求，同时截面下边缘压应力过大，而造成混凝土的破坏。现场监理尤其要严格控制箱梁的端部3e且不大于1.2h的长度范围内与间接钢筋配置以外，在高度2e(e为螺旋钢筋直径)范围内均匀布置附加箍筋或钢筋网片，防止孔道劈裂。当端部有局部凹进时，应注意是否有拆线构造钢筋。并检查箱梁上面两侧预埋钢筋以及绞缝钢筋是否按照设计要求留设、按图纸设计要求施工验收。

2)波纹管孔道之间的水平净距大于50 mm，且严格按照设计坐标线进行布置，有可靠的固定措施。为防止在混凝土浇筑工程中使管道挤压变形造成穿束困难，应提前穿束，然后固定波纹管，波纹管接头应采用大一号的波纹管作为接头套接，搭接大于250 mm，且用胶带裹紧，保证位置准确弯起平顺固定可靠。

3 混凝土的质量控制

当与模板有关的工作完成，待浇筑混凝土箱梁预埋件安装完成并检查模板尺寸偏差，接缝是否严密，可能存在漏浆情况要采取措施处理，经监理工程师认可后才能浇筑。桥梁混凝土的基本要求为高强度、低收缩，具有一定塑性要求。现场监理必须严格要求施工人员控制混凝土水灰比、骨料的级配与浇筑的时间以及当时天气温度。对超过初凝时间的混凝土不得利用，尽可能一次浇筑完成，按照先底板后腹板最后浇顶板的顺序施工并要求对称均匀浇筑，浇筑完成后要加强混凝土的养护。箱梁中间采用充气囊施工的，对其尺寸要求、气压的要求必须严格控制，保证充气后大小合适，防止出现无保护或保护层过厚的现象。注意托入气囊时不得被钢筋划伤。气囊充气压力表压力必须保持稳定，在浇筑中为防止胶囊上浮或偏位应用定位箍筋与外模联系固定，气囊外要刷隔离剂，胶囊的放气时间应经试验确定以混凝土强度到达胶囊放气后构件不会引起变形为宜，在终凝后将其从模具中拔出，混凝土同条件试件，标养试件以及吊移试件要求必须留置。监理人员必须变被动控制为主动控制。

4 预应力钢筋的张拉

首先要求所用张拉设备、压力表、油泵是经过校核的。现场施工人员已具备确保质量安全的必要措施并且报驻地监理同意，千斤顶与油表要配套使用，张拉应力及延伸量的静力计算施工单位要报监理审核。箱梁同条件试件强度不得低于设计强度75%，按照钢绞线复检报告中弹性模量与截面积计算理论总伸长量，根据检测单位提供的张拉设备、压力表标定曲线提供的数据用插入法计算在初张拉和终张拉时对应控制应力值与压力表读数的关系，在张拉时当发现钢筋伸长量与油表反应的张拉力相差较大时应及时对其进行校验。后张法预应力损失有预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的损失，预应力钢筋在锚具中滑动造成预应力钢筋回缩产生预应力的损失，锚固时发生锚具引起的预应力损失，以及在使用阶段混凝土的收缩、徐变和预应力钢筋的进一步松弛引起的损失。在张拉以前按照施工规范要求以及施工经验在确定初始应力与最终应力后进行张拉，张拉顺序按照设计要求进行，无规定时应分批对称张拉，并将实际伸长量与理论伸长量之差控制在6%以内，否则应查明原因，重新张拉。记录好初始应力的伸长量，最后应力伸长量，千斤顶放松后的回缩量，在中间阶段量测的延伸量及相应的拉力并将记录报监理核查。在该过程的监理必须进行旁站，随时观察其张拉状态，对每一块箱梁的预拱度进行认真记录，看是否满足设计要求，且严禁在张拉构件安全范围内站人，非作业人员不得进入工作区，张拉人员必须严格遵守各项技术操作规程，防止张拉时意外伤人，并要求技术人员提供监理安全、质量技术交底。

5 孔道压浆及封锚

在张拉完成后应该尽早压浆，压浆采用的水泥由不低于42.5级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥和水组成，水灰比一般为0.4～0.45之间，泌水率不大于3%且按规范要求掺入一定百分比的膨胀剂，拌合时间不小于2 min。采用活塞式压浆泵施工时，压浆最大压力控制在1.0 MPa，并检查压力表是否读数准确，当另一端有浓浆冒出时，压力端持压0.5 MPa持续3 min～5 min，方可停止压浆，气温低于5℃时不得进行压浆。每一工作班留取不少于3组压浆试块作为下一步箱梁吊移的依据，并记录好所有压浆记录，并要由监理签认。封锚端混凝土浇筑前必须将端头凿毛且钢筋在验收合格后进行浇筑。

6 箱梁的吊移

梁的吊移必须等压浆浆体强度达到设计值时，方可吊移箱梁。箱梁的存放高度要符合要求。箱梁的运输、吊装必须按设计要求采用扁担法，两侧预留立槽以能顺利拔出吊绳，不建议用吊环法，因为本工程中采用吊环法，由于吊环钢筋较粗为φ36，加工困难，当局部有损伤时不易发现，在吊装过程中发生一吊环断裂，幸好无箱梁质量受损伤和人员伤害事故的发生。