浅谈预应力现浇箱梁施工质量控制

摘要：支架施工、混凝土浇筑及预应力施工等是预应力现浇箱梁施工的关键工序，任何的疏忽都将导致严重的质量问题。施工过程中，应加强关键工序的质量控制，从而避免质量问题的发生，保证桥梁的施工质量。文章对预应力现浇箱梁施工质量控制进行了探讨。

关键词：现浇箱梁施工；质量控制；模板支架；混凝土浇筑；预应力施工 文献标识码：A

中图分类号：TU997 文章编号：1009-2374（2016）26-0084-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.26.040

1 概述

随着城市的发展，城市道路交通拥堵问题日益突出，很多城市急需改建原有道路，从而缓解交通问题。RA/212项目属于原城市道路的改建项目，改建区域内地势平坦、地基条件较好，很适合箱梁满堂支架现浇箱梁桥的施工。

RA/212项目包括三座城市高架桥（IC7号桥、IC8号桥、IC9号桥）。高架桥上部结构均为预应力混凝土连续箱梁，跨径组合分别为IC7号桥7×50=350m、IC8号桥3×50+5×55+3×50=575m、IC9号3×50+6×45+3×50=570m。箱梁模板支架采用承插型盘扣式钢管支架，模板采用木模。

本文依托RA/212城市道路改造项目，浅谈预应力混凝土连续箱梁满堂支架现浇施工的质量控制。

2 施工质量控制要点及控制方法

根据笔者现场经验，箱梁满堂支架现浇施工时应加强箱梁外观线形、支架搭设、混凝土浇筑、预应力施工等主要工序的质量控制，从而保证施工安全及杜绝质量问题的出现。

2.1 箱梁的外观线形控制

2.1.1 可能出现的质量问题。

第一，箱梁表面粗糙、不平整。

第二，箱梁底板线形不顺滑。

第三，成桥后，桥面混凝土标高高于纵曲线的设计标高，影响桥面铺装厚度。

2.1.2 控制措施。

第一，采用优质、平整的防水胶合板作为面板，使胶合板与背楞之间紧密贴合，对制作过程中裁切过的胶合板茬口，应按产品的要求及时涂刷防水涂料。模板按设计要求准确就位，安装完成后，其节点联系牢固，尺寸、平面位置和高程等应符合设计要求。模板制作、安装精度满足规范要求。

第二，施工时，根据按二次抛物线或圆曲线沿顺桥向平顺设置支架模板的预拱值。箱梁现浇时所设置的预拱值由结构本身需要的预拱值和施工需要设置的预拱值组成。前者是结构在规定的使用荷载作用下会产生挠度，为抵消该挠度对结构的正常使用的影响，应设置一个预拱度，该部分的预拱度的具体量由设计单位提供；后者是在施工中，由于施工荷载的作用，使模板、支架产生压缩、变形及地基的沉降等问题，为抵消模板、支架的弹性变形、非弹性变形和地基沉降的影响，根据现场支架预压试验及成桥时标高的复测，合理设置施工预拱度。

第三，箱梁顶板浇筑时，采取有效的标高控制措施，加强混凝土顶标高和表面平整度的控制，以免影响桥面铺装质量。

2.2 支架质量控制

2.2.1 可能出现的质量问题。混凝土浇筑时，可能会出现支架变形、支架失稳、模板坍塌等质量事故。

2.2.2 控制措施。

第一，地基处理控制。规范处理地基，处理深度不小于40cm，处理完成后地基压实度不得低于95%、地基承载力值不小于300kPa，不存在“弹簧”等强度软弱区域。若不满足以上要求，应重新处理地基，直至满足试验要求。

第二，支架搭设控制。搭设前对到场的支架材料进行全面的检查，合格后根据批复的支架图搭设模板支架。

混凝土垫块尺寸不小于60cm×60cm×20cm，垫块混凝土标号不低于C15，底托放置于垫块中心，混凝土垫块与地基的接触面无悬空现象，底托调节丝杆外露长度不大于300mm，扫地杆的离地高度不大于550mm，顶托丝杆外露长度不超过350mm，顶托超出顶层水平杆的长度不超过600mm，立杆的垂直偏差不应大于支架总高度的1/500且不得大于20mm，每个顶托与底模主楞密贴（参照《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术

规程》）。

第三，浇筑时支架的监控。浇筑前，组织专门的人员逐一检查横杆和立杆、斜撑和立杆以及立杆和立杆连接处，使各杆件之间具有可靠的连接，以便浇筑过程中架体能整体作业，保证其整体刚度力及稳定性，安排用于监控支架变形和地基沉降的科学试验。

浇筑过程中，根据事先安排的试验，由专门的监控人员监测典型截面（梁端截面、跨中截面、1/4跨径截面、3/4跨径截面及墩顶截面）处支架的变形和地基的沉降，一旦发现较大变形或不均匀沉降的，应立即暂停浇筑，查明原因并重新加固支架后，才能继续浇筑。同时安排足够多的看模人员，跟踪了解模板的工作情况，以便及时应对可能出现的模板问题。

2.3 混凝土质量控制

2.3.1 可能出现的质量问题。

第一，混凝土原材料和配合比不合格，影响混凝土质量。

第二，混凝土浇筑不规范，出现露筋、蜂窝、孔洞、夹渣、疏松、连接部位缺陷、外表缺陷、锚下混凝土不密实等质量问题。

第三，养护不当出现裂缝。

第四，混凝土钢筋锈蚀，影响桥梁使用寿命。

2.3.2 控制措施。

第一，原材料控制。混凝土所用的各种原材料，均应符合桥涵施工规范的规定，并应在现场对其性能和质量进行检测；配置的混凝土应满足和易性、凝结时间等施工技术条件，并满足强度、耐久性等质量要求；运输能力应与混凝土的凝结速度及浇筑速度相适应，保证浇筑工作不间断且混凝土运到浇筑现场时仍能保持均匀性和规定的坍落度。

第二，混凝土浇筑控制。浇筑前，根据箱梁构造、环境条件及浇筑量等制定合格的浇筑工艺方案，明确规定施工缝设置、浇筑顺序、浇筑工具、防裂措施、保护层的控制；对支架、模板、钢筋和预埋件等进行检查，模板内的杂物、积水及钢筋上的污物应清理干净；模板如有缝隙或孔洞时，应堵塞严密不漏浆；特别检查张拉、锚固部位加强筋的设置是否满足图纸要求。

浇筑时，以40cm一层顺着模板分层浇筑，且应在下层混凝土初凝或能重塑前完成上层混凝土；上下层同时浇筑时，上层与下层的前后浇筑距离应保持在1.5m以上；在倾斜面上浇筑混凝土时，应从低处开始逐层扩展升高，并保持水平分层；采用振捣器振捣混凝土，振捣器的移动间距不超过振捣器作用半径的1.5倍，与侧模保持50～100mm的距离，且插入下层混凝土的深度不小于100mm，振捣器快插慢拔，每一振点的振捣延续时间宜为20～30s，以混凝土停止下沉、不出现气泡、表面呈现浮浆为度。

浇筑混凝土期间，应随时检查支架、模板、钢筋、预应力管道和预埋件等的稳固问题，并及时填写混凝土施工记录。

第三，混凝土浇筑完成后，应在其收浆后尽快予以覆盖并洒水保湿养护，养护时间不得少于7天，养护不得采用海水或含有害物质的水。

第四，混凝土防腐措施。箱梁混凝土外侧表面采用如喷涂形式的防碳化措施，顶板表面进行有效的防水层施工。

2.4 预应力质量控制

2.4.1 预应力施工可能出现的质量问题。

第一，预应力材料及工具不合格，导致质量问题。

第二，预应力管道定位偏差大，锚具材料安装不正确。

第三，张拉时，出现断丝、滑丝、锚下混凝土拉裂等现象。

第四，压浆不密实，预应力筋锈蚀。

2.4.2 控制措施。

第一，从信誉好、产品质量可靠的厂家采购满足设计要求的预应力材料；每批进场的预应力材料都应附有厂家和第三方机构的质量检测报告；材料进场时，按合同核对其型号、规格和数量，产品按合同验收后，应根据相应的规定进行检验，检验合格后方可使用。

第二，按设计规定顺桥向每75cm（美标不超过60cm）一道设置预应力管道定位、固定钢筋，并采用定位钢筋使其牢固的置于模板内的设计位置，保证线形平顺，不出现拐点，且在混凝土浇筑期间不产生位移；按施工图，正确安装预应力锚具，不得缺少产品组件，不得将锚固端PT锚、工作锚、连接器锚及工具锚混淆；张拉千斤顶与压力表配套标定。

第三，预应力施工前，分别安排测定管道摩阻系数和管道偏差系数的现场试验，以便得到与现场实际相符合的管道摩阻系数和管道偏差系数值，供伸长量计算时使用。

张拉前，对千斤顶、油泵、压力表、油管等进行检查，千斤顶与压力表对应安装并根据标定方程计算设计张拉力与油表读数关系；安装千斤顶时应使之与管道中心线相重合，并确保千斤顶、工具夹片压板及工作锚紧密接触；成立专业张拉组，张拉人员必须经过培训合格后方可上岗，必须固定不能随意进行人员调动，保证人员的技术素质。

根据规范要求，立方体标准试块抗压强度达到混凝土设计强度的80%及弹性模量值不小于28d标准养护龄期的80%时，开展张拉施工。

张拉时，应严格遵照施工图批复的张拉顺序进行张拉，以免造成张拉错误；预应力钢束应采用张拉力及钢束伸长量双控，准确控制油表读数，张拉力值以设计值为准，避免造成超张或张拉力不足，钢绞线实际伸长值与理论伸长值的差值应在设计规定的±6%以内；张拉中如发生断丝要立即停止张拉，及时查明原因，要求每束钢绞线的断丝或滑丝数不超过1丝，每个断面断丝之和不可超过该断面钢丝总数的1%，超过上述控制数时，原则上应更换，当不能更换时，在许可的条件下，应采取合理的补救措施，如适当提高其他束预应力值，但必须满足设计各阶段极限状态的要求。

张拉过程中及时填写张拉报告，张拉完成后上报张拉报告，张拉报告得到监理工程师批复后，才能切割多余钢绞线，且切割剩余长度不少于3cm。

工具夹片重复使用的次数超过300次时应予以更换；张拉用的千斤顶与压力表使用时间超过6个月或张拉次数超过300次时，需重新进行标定。

第四，为了防止钢绞线锈蚀，预应力筋张拉锚固后，孔道应及时压浆，且在48h内完成；为了保证后张预应力孔道压浆的质量和耐久性，压浆所用的原材料应符合规范规定，压浆浆液的性能应具有高流动度，不泌水，不离析，无沉降，初凝时间大于3h，但不得超过12h，在塑性阶段具有良好的补偿收缩能力，且硬化后产生微膨胀（28d体积膨胀率不超过0.2%）、28d强度不低于35MPa；采用性能良好的压浆设备压浆（参见美国后张压浆手册）；压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压；对结构或构件中以上下分层的孔道，应按先下层后上层的顺序压浆；同一孔道的压浆应连续进行，一次完成；压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，应将最高点的排气孔依次一一打开和关闭，使孔道内排气顺畅。

压浆过程中应及时填写压浆记录报告，压浆完成后向监理上报压浆报告。

3 结语

施工过程与桥梁今后的使用性能、使用寿命及外观质量息息相关，所以在日常工作中施工技术人员应努力提高专业素养，熟悉施工质量控制要点，正确指导现场施工，及时把控施工质量，努力建造优质工程。

参考文献

[1] 公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2] 建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程（JTG 231-2010）[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3] 美国后张锚具系统安装及压浆手册（FHWA-NHI-13-026）[S].2013.

作者简介：马富山（1989-），男，中交第一公路工程局有限公司助理工程师。

（责任编辑：王 波）