浅谈后张法预应力混凝土箱梁在施工中的控制要点

2017-03-12李东峰周艳琴

中国高新技术企业 2017年12期

关键词：张法压浆孔道

李东峰周艳琴

（1.河南省收费还贷高速公路管理中心，河南郑州 450000；2.许昌广莅公路工程建设有限责任公司，河南许昌 461600）

浅谈后张法预应力混凝土箱梁在施工中的控制要点

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（1.河南省收费还贷高速公路管理中心，河南郑州 450000；2.许昌广莅公路工程建设有限责任公司，河南许昌 461600）

后张法预应力混凝土箱梁在公路桥梁的上部结构设计施工中有广泛应用，由于它应用了高强度混凝土和预应力工艺，所以减少了截面构件尺寸，减轻构件自重，提高了桥梁梁体的稳定性和承载能力，降低了梁体的裂缝发生率。文章结合笔者工作经验和工地实例，介绍了后张法预应力混凝土箱梁在工程施工中的控制要点。

后张法；预应力；混凝土箱梁；控制要点；公路桥梁

1 概述

近年来，随着国家经济的发展，公路交通量的日益增大，对桥梁的设计标准也有所提高，原有的梁板桥设计已经不能满足现有的要求，在此情况下，后张法预应力混凝土箱梁的设计显现得尤为重要。本文结合工程实例，介绍了后张法预应力混凝土箱梁在施工中的一些控制要点。

2 后张法预应力混凝土箱梁在施工中的控制要点

2.1 材料及质量要求

预应力混凝土箱梁所需钢铰线、钢筋、水泥应有质量材质单。锚具及波纹管应选用正规厂家的产品。所有原材必须经检验，合格后方可使用。

水泥采用52.5级高品质硅酸盐水泥，粗集料采用良好级配的石灰岩碎石，砂选用优质的鲁山中砂。钢铰线及钢筋表面不得带有降低混凝土结构黏结力的润滑剂、油污等物质。存放时底部应支离地面，上面覆盖篷布以防止生锈。水泥应采取防潮措施，严禁使用受潮结块的水泥。

2.2 模板制作与安装

为保证预制箱梁外观尺寸标准、光洁平整，本工程采用定型钢模板，接缝严密平顺，安装时模板下部与底板角铁之间使用海棉密封，防止漏浆。台座每隔50cm设置横向孔，以便模板底部用拉杆横向连接，模板上部用拉杆横向连接，侧模支撑牢固，保证混凝土施工时模板整体牢固，不松动，不变型。内钢模使用时，两边支撑到位，按顺序排列，使预制混凝土箱梁的各部尺寸符合设计和规范要求。内模安装后在梁底两端2.4m和3.0m处设Φ100mmPVC管4个，绑扎牢固。

2.3 钢筋制作及安装

2.3.1 所使用的钢筋、钢铰线，其钢材、种类、钢号和直径等均应符合设计文件规定、力学、机械性能满足技术需要。

2.3.2 钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。

2.3.3 钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。

2.3.4 Φ10以下的钢筋用卷扬机冷拉的方法取直，冷拉率不宜大于2%。

2.3.5 钢筋加工时用弯曲机来达到弯角技术指标，应严格按照图纸要求施工。钢筋笼在台座上绑扎成型，于侧模及内模支立好后再绑扎上部钢筋。

2.3.6 制作箍筋时，其末端应做弯钩，弯钩的弯曲直径应大于受力主钢筋的直径，且不小于箍筋直径的2.5倍。弯钩平直部分的长度，不小于箍筋直径的5倍。

2.3.7 轴心受拉和小偏心受拉杆件中的钢筋接头，不宜绑接。应采用焊接。

2.3.8 钢筋接头焊接时，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两结合钢筋轴线一致。双面焊的接头焊接长度应为5倍直径，单面焊的接头焊接长度应为10倍直径，并且接头数量和位置符合规范设计要求。

2.3.9 受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处，并错开布置，对于绑扎接头，两接头间距离不小于1.3倍搭接长度。对于焊接接头，在接头长度区内，同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段内的受力钢筋，其接头的截面面积不超过总截面面积的50%。

2.3.10 搭接接头与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径，也不宜位于构件的最大弯矩处。

2.3.11 焊接时，对施焊场地应有适当的防风、雨、雪、严寒设施。冬期施焊时，低于－20℃时，不得施焊。

2.3.12 制作要求：（1）钢筋笼制作在台座上进行，数量应严格按照图纸设计绑扎，控制好钢筋间距，上部钢筋在台下点焊成型，待侧模和内模安装后，再吊装上面；（2）钢筋笼绑扎时应注意绑扎伸缩缝预埋筋，底部预埋钢板，接缝及横穿的接头钢筋；（3）波纹管安装时应严格按照设计位置确定，波纹管位置定位钢筋网片与其他钢筋点焊在一起，防止管道移动；（4）安装波纹管前应检查波纹管是否变形，是否有穿孔及水渗进水泥浆。如不符合要求，不得使用。波纹管采用大一号同型波纹管连接，用密封胶带封口，以免水泥浆渗入管道内，造成堵塞；（5）梁端的锚垫板及螺旋筋应安装到位，固定牢固，锚垫板应于预应力钢束垂直，负弯矩的波纹管和锚垫板边在顶板上固定牢固、位置准确。

2.4 预制箱梁的混凝土浇筑及养生

2.4.1 模板、钢筋、管道、锚具及预应力钢材经监理工程师检验批准后方可浇筑混凝土。

2.4.2 由于箱梁结构复杂，应分层浇筑，先通过内模孔道把下部混凝土振捣密实后再浇筑侧面及面板，尽量缩短上下两层的浇筑间隔时间。

2.4.3 浇筑混凝土时应保持波纹管及锚垫板位置的正确和稳定。

2.4.4 为避免孔道变形及进浆，严禁用振捣器接触波纹管。

2.4.5 浇筑侧面及面板的混凝土时于侧模外边的附着振动器和震动棒配合使用。在梁的端部的锚固区应加强震捣，以确保锚固区的混凝土的密实。

2.4.6 混凝土的强度不达到15～20MPa时，不得拆除模板。

2.4.7 混凝土养生如果采用锅炉蒸汽养生，温度升温及降温时，每小时不得超过5℃，并对预应力钢束及孔道加以保护，严禁将水及其他物质灌入孔道，防止金属管道生锈。

2.5 后张法预应力钢铰线的张拉

2.5.1 在混凝土（梁身）强度达到设计强度的90%后，张拉正弯矩区的钢铰线，刚束采用两端对称张拉，张拉顺序为N1、N3、N2、N4，采用双控，锚具控制应力为0.75kby。

2.5.2 张拉之前首先要按要求及时经主管部门授权的法定计量技术机构进行千斤顶、油泵及油压表配套标定，确定其校正系数，张拉时严格按标定报告上注明的油泵号、油表号和千斤顶号配套安装使用，并向监理工程师递交详细的资料和张拉应力计算说明及延伸量计算说明，请求审核，审核后方可张拉。

2.5.3 提前对张拉作业人员培训，使用经验丰富、操作熟练的人员进行预应力张拉。

2.5.4 张拉时两端同时张拉，为了精确张拉，应根据实际情况测验锚圈口及钢铰线松弛的预应力损失，然后做出张拉力的调整。张拉采用双控，即张拉力及延伸量控制。

2.5.5 张拉步骤：0→初应力（总拉力的10%～15%）→σcon（持荷2分钟锚固）。σcon为张拉时的控制应力，包括预应力损失值。

（1）先预加初始拉力（一般为总张拉力的10%～15%）将松弛的预应力钢铰线拉紧，拉紧之后在预应力钢铰线两端准确标记，预应力钢铰线的延伸量或缩量即从该记号起量，张拉力和延伸量的读数应在张拉过程中分阶段读取；（2）钢铰线的实际伸长L等于张拉力到最大张拉力的实测伸长值加上初始拉力时的推算伸长值；（3）预应力张拉后应测定预应力钢材的回缩与锚具变形量，计算时应该扣除；（4）孔道压浆。待张拉完毕后应及时进行孔道压浆，应用以连续操作的水泥泵，并能以0.7MPa的恒压工作，工作直至孔道内的空气全部排出并且水泥浆的稠度达到要求的14～18S之间为止；（5）孔道压浆应填写施工记录；（6）张拉、压浆完成之后进行封锚，放在存梁台座上。

2.6 压浆

张拉结束后，宜在锚头密封后24h左右进行压浆。压浆前，首先应将锚具周围的钢绞线间缝隙和孔洞填封，防止冒浆，并用水冲洗一遍管道，再用高压风吹干，一切准备工程就绪后，经监理工程师检查后方可进行压浆，孔道压浆要按自下而上的顺序进行。压浆时0.5～0.7MPa的压力，连续注入浆液，水泥浆灌满管道时，塞住前排气孔，再进行补浆，使管道内浆液密实，并让出口处冒出废浆，直到不含水沫气体的废浆排出，其稠度与压注的浆液相同并稳压2min时停止。然后应将所有出浆口和孔眼封闭，压浆端的水泥浆压力升至0.7MPa时最少维持2min。

压浆停止时，压浆机要照常循环并搅拌。压浆作业过程中最少每隔3h应将所有设备用清水彻底清洗一次，每次用完后也用清水进行冲洗。

压浆施工时应注意：（1）温度低于4℃或大于32℃时不得压浆，气温高时在夜间施工；（2）水泥浆拌和时间应不小于2min并不停止搅拌；（3）不得使用含有氯化物和硝酸盐的掺合料，并严格控制水灰比，灰浆性能要符合要求，最好加入膨胀剂（但不宜含铝粉）。

2.7 梁端混凝土灌筑

压浆完毕后及时清理底板通气孔即可按设计尺寸灌筑梁端混凝土，把锚头封闭在梁端混凝土内。灌筑前对锚具清理、除油，对梁端衔接处进行凿毛。端模要符合全梁长度的允许误差标准，并支撑牢固。混凝土强度应符合设计等级，如设计无规定时，不低于梁体混凝土等级的80%。

2.8 预制梁标识和存放

所有构件应有标识，表明构件的编号、张拉日期和混凝土灌注日期，其标识应在安装后不外露。等压浆强度达设计要求后，即可用龙门起吊，移运到存梁场。分层存放时两端支点宜平整，上下对中，支点距梁端不大于0.7m，并设横向支撑。

除了以上的施工控制要点之外，在施工中，建立完善的质量保证体系和质量管理制度也是保证后张法预应力混凝土箱梁施工质量的重要措施。

[1]公路桥涵施工技术规范（JTGTF50-2011）[S].

[2]公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器（JT/ T329-2010）[S].

[3]公路工程技术标准（JTGB01-2014）[S].

[4]公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2004）[S].

（责任编辑：王波）