后张法预应力箱梁施工质量控制技术分析

2017-12-25周洪旭中国水利水电第八工程局

新商务周刊 2017年21期

文/周洪旭,中国水利水电第八工程局

随着中国经济的快速发展，人们的生活条件逐步改善，交通状况已经不能满足人们的要求，为了进一步解决人们的出行问题，中国政府正大力发展城市立体交通网络。对于这些大型交通建筑结构，预应力箱梁是桥梁上部结构的关键组成部分，其质量的好坏直接影响整个工程的质量。后张法预应力箱梁是最重要的施工工艺之一，对后张法预应力箱梁施工技术的探讨尤为重要。

1 后张法预应力箱梁施工工艺介绍

1.1 施工工艺的流程

后张法预应力箱梁施工技术应先现场布置，然后重新安置底座与加固，竖向侧模，穿插固定波纹管，置于模板内。将顶板混凝土的钢筋浇注，进行灌浆张拉作业，用移动梁封闭工程的末端，最后进行存储。

1.2 施工的工艺

1.2.1 支座施工技术。根据工程规模，决定在工程现场设置多少现浇混凝土台座。为了减少底座导致粘膜形成的重复使用，在槽板上应铺设一层厚5mm的钢板，使用前应彻底清除表面的铁锈，以确保它们满足施工要求。

1.2.2 结合施工工艺及垫块的施工。为了贯彻施工图纸和有关规定，需要焊接和绑扎钢筋和网隔板。当底板和腹板固定在底座上时钢筋的位置应标出，以确保钢筋的间距可以精确控制。为保证垫块厚度，根据有关规范的设计和要求，购买不同厚度的塑料垫板，并将铁丝固定在钢筋的外侧。

1.2.3 外固定架的安装和施工工艺。当完成底板和腹板的加固时，即可进行波纹管和锚垫板的定位。定位时，应严格按照施工图，固定坐标，准确安装。在波纹管固定之前，应仔细检查其是否有孔顶或扁压，波纹管应反复弯曲。波纹管的安装应架设直径8mm钢筋，加工方便，在固定架的施工现场钢筋U型曲线的一部分，可以设置在50cm的间距一致，线性部分可以按照距离100cm布置。浇筑混凝土时，不得将振动器连接到波纹管上，以确保波纹管没有损坏。锚板安装时，锚板与钢梁应保持垂直。同时，螺旋钢筋在锚板下的布置也应引起注意。为防止底座和模具渗漏，橡胶条施工时间应适当增加5s，并用双面胶带粘贴在底座两侧，模板接缝可用双面胶作加密。

1.2.4 内模板安装工艺。除了强度和稳定性的要求外，还应考虑内模板以便于拆卸。为了确保底模板的高度，在地板上用钢筋支护要求高焊接线的上方，并将放置在模板内支撑杆上，双方在模板可以用来巩固塑料垫腹筋上面的结合，以保证定位精度。

1.2.5 屋面加固、波纹管与固定负弯曲距离的结合以及锚垫板的内模板固定。设计完成后，根据设计图纸的要求将箱梁的钢筋连接起来。安装时应注意，锚板在波纹管上必须是圆度的，以防止混凝土浇筑过程中，波纹管因过大变形或导致损坏、泄漏，可预先置于钢管内圆钢。

1.2.6 混凝土浇筑、养护、拆模施工过程。混凝土浇筑前应进行全方位的检查，同时应该检查每个机器运行情况是否良好，参与施工人员的分工是否明确，搅拌设备是否正常运作，砂石等原材料的质量和数量是否满足工程要求。施工应采取以下两个步骤：浇注底板，浇注腹板。混凝土搅拌质量直接影响混凝土浇筑，拌和时间应在2分钟以上。混凝土地面，可组织多个工人，用混凝土地面桶运到指定的位置，然后振动器到位，充分振捣，保证混凝土浇筑量充分。当混凝土浇注到网中时，混凝土应均匀地浇注到网中，并对称地浇注在网的两侧。同时，在振动、内模板应防止移动到另一边，振动部分的长度一般控制在4到6米。在混凝土浇筑过程中，应经常拉出波纹管中的钢绞线或塑料管，以保证管道畅通。

2 后张法预应力箱梁施工的质量控制要点

2.1 桥梁外观质量问题

鱼鳞状图案是混凝土表面出现缺陷的常见现象，克服这些缺陷必须从原材料、混凝土配合比和施工工艺等方面找出原因，提前排除，采取措施加以控制。主要是由于混凝土搅拌过程中，水灰比控制不好，水分太大，造成坍落，浇筑后的混凝土隔离振动，水泥浆浮到混凝土表面，水泥含量较多，在水泥混凝土表面形成出现暗黑色，除了混凝土浇筑上层振动进入较低的深度不够，往往会产生脉动现象。主要是由于混凝土离析新组合，或长时间存放而引起的，形成水膜及水泥浆与骨料在骨料表面的分散性和封装之间的空隙，出现硬化水泥浆体和多孔低强度膜的痕迹，硬化水泥浆体在拆模时容易粘附，从而形成表面粗糙。当混凝土通过分离形成时，石料被挤压成骨料的一部分。聚集体的外观不同，形成色差，鱼鳞状外观在骨料较大的地方形成。另外，当芯模背压固定且模芯模底未闭合时，浇注时，芯模上浮、混凝土塑性变形和滑落，也会出现在鱼鳞状表面。

2.2 管道敷设质量问题

预应力管道施工中常见的问题是管线位置不准确、管线位置不稳定、管道泄漏、预埋件锚固变形等。

2.2.1 定位不准。通常管道的某一点相对于模板的相对位置被定位，并且从模板的底部测量高程。在施工过程中，严格控制管道坐标的方法是列出每个管道的位置数据，并在批准后用于施工作业和施工检查。预应力管与钢筋位置之间的矛盾有时会使预应力管向普通钢筋“让路”。正确的操作方法是允许钢条“让路”，以确保管道坐标曲线的正确位置。预应力筋在预应力结构中的位置比普通预应力筋更为重要。

2.2.2 管道未固定。虽然采取措施来避免混凝土填充和振动的影响，但管道的坚固必须能够抵抗冲击。否则，预应力管道会发生变化，有时甚至非常严重。交付不彻钢束波纹管，应考虑抗浮。避免方法：选择优质的预应力管道，缩短固定环的间距，严格遵守规范（直线间隔1.0m，曲线段间距0.5m）。

2.2.3 管道泄漏。浇注混凝土时，管道的挤压碰撞是不可避免的。碰撞造成管道损坏导致漏浆，管接头处理不当也是漏浆的原因。由于钢结构复杂，直径小于1cm的孔不易检查，特别是阴面管道。外漏会造成困难，通过梁预应力损失或增加，严重的情况是利用耦合泄漏局部预应力锚固，解决的办法是防止水泥浆浇漏由专门人员前往仔细检查。对于端部的张拉筋，其补救办法是在正式的预张拉预应力单向拉力下，或放在绞线中，在混凝土端部最后设置有微力后轻轻拉动钢梁，可以减少因渗漏造成的堵塞渗漏等现象。

2.2.4 埋锚板挠度。嵌入钢板通常固定在端板上，但其轴线常常与钢绞线端部轴线不一致。这个问题通常是在施工现场遇到的。在进行端模加工时，根据设计准确计算锚板上下端的水平误差，并对锚板和钢丝轴逐一进行纵向检查。

2.3 张拉施工过程中质量问题及防治措施

2.3.1 千斤顶的轴线与预应力筋轴线不一致。当拉伸时，重复几次会造成很大的误差累积。另外，在启动之前，工具锚上的卡子没有拧紧，不同程度地会产生类似的结果。

2.3.2 弹性模量的影响。钢绞线的理论伸长量应按规范中规定的公式计算。对于钢绞线，实际弹性模量应在施工现场使用。在国外与国内要求的预应力钢绞线产品标准的弹性模量是（195±10）GPA。其实际值与理论值的差异率应控制在6%以内，可见，弹性模量的钢绞线的实际影响是接近施工规范的要求，再加上其他施工误差影响，伸长值控制将超过标准规定值。此外，温度对伸长值影响较大，特别是在夏季高温季节，施工应特别注意。

2.3.3 张拉顺序。设计通常给出张拉顺序或张紧原理，这要求每个张紧力都有明确值。如果不提供张拉顺序，施工单位未经许可不得拔出，应报设计部门批准，是避免张拉过程中局部应力过大的有效措施。

2.3.4 对实际伸长值相差较大的原因：一是理论伸长值锚固端的松弛，断裂伸长率增加；二是浇筑混凝土时管道泄漏，如果管道泄漏会造成预应力损失过大，导致测量伸长；三是管固定，管道变形的位置，而不是预应力损失过大或过小；四是计算理论伸长量，根据实际计算带来的误差预应力筋的弹性模量；五是预应力截面面积的偏差可能会导致理论伸长值的计算误差；六是压力计及千斤顶支撑使用时间长或事故造成张力的测定值，此时应及时校准。