宁明干渠24 m槽身后张法预应力施工质量控制措施

2020-03-06苏兴彬郭林超

广西水利水电 2020年6期

林龙，苏兴彬，郭林超

（崇左市左江治旱工程管理中心，广西崇左 532200）

1 后张法预应力混凝土施工质量控制的意义

后张法预应力混凝土布筋形式丰富，根据结构受荷方式，预应力筋可以布置成曲线、直线、折线；可以单跨布置、也可以连续多跨布置。因此，适用范围较广，同时张拉方便，张拉端设置在结构内，利用已经达到设计强度的混凝土，张拉预应力筋，达到施加预应力的目的。通过对锚具的保护，具有较好的耐久性。后张预应力具有理论上的优点，在实际施工中如果控制不好预应力施工的工艺和质量，就会出现施工质量问题，一旦施工现场预应力筋成型，会导致有些质量问题极难处理。比如：孔道弯曲偏差过大；管道与钢筋碰撞；张拉端劈裂；千斤顶、锚具、钢绞线不在同一直线上；挤压套失效、孔道堵管等质量问题。只有做好预应力施工质量控制，加强施工过程中的检查和保护，才能避免预应力质量问题。

2 后张法预应力技术系统

目前常用的后张预应力混凝土技术系统有3种：后张法有粘结预应力混凝土、后张法无粘结预应力混凝土、后张法缓粘结预应力混凝土。宁明干渠下涧2#渡槽24 m 槽身采取后张法有粘结预应力混凝土，根据下涧2#渡槽24 m槽身预应力设计文件中的说明，可以得知24 m 槽身由6 孔孔道组成，分别为N1、N2、N3、N4、N5、N6。槽身混凝土设计强度为C40，压浆所用水泥净浆28 d 测得强度要求不得小于40 MPa，预应力筋采用Φs15.2 mm 的低松弛高强度钢绞线（抗拉强度标准值fptk=1860 MPa），张拉控制应力σcon=0.75 fptk=1395 MPa，管道采用圆形塑料波纹管，锚具顶部钢束张拉采用YJM15-4型系列锚具及其配件，底部钢束张拉采用YJM15-8型系列锚具及配件。系统施工需要注意：

（1）有粘结预应力筋波纹管。实际施工时，往往会发生与构造钢筋等其他材料碰撞的现象。因此在预应力管道施工前，布置好管道线型，随后还应在混凝土浇筑前复查线性控制点位置是否与设计要求准确无误，否则要及时纠正过来。

（2）预应力筋的锚固端或张拉端往往都在结构钢筋的加密区。而张拉端局部又有锚垫板、螺旋钢筋或焊接网片等局部承压部件组成，以保证预应力筋张拉后混凝土的局部承压满足要求。在实际工程中，往往由于钢筋交叉过密而造成预应力局部承压所需要的锚垫板等无法安装。此时，应根据节点配筋情况，重新计算设计并加工局部承压所需的各种配件，切不可将受力钢筋任意切断或改变位置。

3 后张法预应力混凝土施工质量控制要点

3.1 控制原材料的质量

预应力施工使用的最主要的材料就是预应力筋和锚具，其质量会对预应力的施工技术造成直接影响。因此，在采购过程中，要加强对其质量的检查，查看材料质量报告，确保预应力筋和锚具的质量都符合设计及国家标准的要求，使用之前，需要对预应力筋和锚具进行复检，检查过程中应当采取抽检的方式进行，抽检时要注意抽检的样本要具有代表性，避免预应力筋质量存在问题对施工质量造成不良影响[1]。

3.2 预应力设备的管理

预应力施工前，加强对预应力筋张拉设备的检查，定期标定，避免张拉设备的参数混乱，导致预应力筋施工出现错误，影响工程质量。张拉设备要确保“一表对一泵，一泵对一顶”的原则，张拉完成后，设备应运至干燥通风处保管。张拉过程中，油管应预备2～3条，确保现场施工不会因油管爆裂而导致张拉中断。

3.3 预应力筋的位置控制

后张法施工的预应力槽身，其预应力筋主要是按照设计图纸布置的，需要事先按图纸确定预应力的布置位置。通常确定位置的主要方法是在槽身钢筋（箍筋）上画出预应力筋详细的放线图，每间隔1.0～1.5 m 设一个控制点，确定好这些点之后还应该进行核查确认无误。

3.4 预应力筋下料

在完成张拉设备和原材料的准备后，进行预应力筋下料操作，在进行操作过程中，要注意在施工过程中涉及到各个细节。特别是在涉及到切割长度时，需要严格按照设计图纸要求进行，切割过程中应当尽量减少误差，同时要避免在切割过程中出现磨伤或者死弯，这些情况都会对预应力施工质量造成不良影响。切断应该采用砂轮锯，禁止使用电弧切断，完成切割之后，锚固端的预应力筋还需要进行固定端锚具挤压，然后将下好的预应力筋放在干燥的场地上，下部垫方木，离地100 mm。

3.5 预应力管道安装及预应力筋穿束

预应力管道的位置必须严格按照图纸定位并用定位钢筋固定，定位钢筋可与槽身钢筋点焊连接，严防管道错位和下垂，浇筑前应检查波纹管是否密封完好，防止混凝土浇筑时阻塞管道。在波纹管安装固定后，开始穿预应力筋，在穿插预应力筋的过程中应该注意穿插到波纹管内的一端要采取必要的缠裹措施，因为如果不进行包裹的话就很可能因为预应力筋锋利的端口对波纹管造成内部损伤影响其使用年限和质量，就算是穿插过程中包裹了端口，在穿插完成后也应该对波纹管进行检查，如果波纹管出现损伤的话就应该立即在破损处用防水胶带进行包缠[2]。

3.6 固定预应力筋及留排气泌水孔

完成预应力筋固定后，在波纹管锚固端端部设置泌水孔。先在波纹管上方开一直径20 mm 的圆孔，在开口上用带嘴的塑料压板和海绵覆盖，并用铁丝固定在波纹管上，接头周边用胶带封严，以防漏浆，在塑料压板的嘴上接上直径25 mm 的塑料管，向外延伸至槽身面以上500 mm，兼做泌水孔。

3.7 预应力张拉

3.7.1 预应力张拉准备工作

（1）根据设计图纸计算张拉控制力和张拉伸长值，再根据张拉控制力和张拉设备标定公式，确定油表压力数值。

（2）搭设安全可靠的张拉作业平台，确保施工作业人员的安全。

（3）施工单位技术负责人做好对施工员及张拉设备操作人员的技术交底，让现场施工员及操作工人熟知施工工艺及张拉设备操作流程。

（4）清理张拉端锚垫板处混凝土，确保工作锚板接触面平整、无杂物。

（5）槽身混凝土同条件养护试块强度达到设计强度的95%以上，且龄期不小于7 d，方可进行槽身预应力张拉工作。

3.7.2 预应力张拉过程及注意事项

张拉工艺流程：清理干净锚垫板灌浆孔内的混凝土→清除钢绞线上的泥浆和锈蚀→安装圆形工作锚板、工作夹片、限位板及工作垫环。→定位千斤顶并安装张拉千斤顶→安装工具锚板，在锚板锥孔内装上工具锚夹片→张拉预应力筋，量测预应力筋伸长值。

施工过程中，注意的事项有以下几点：

（1）下涧2#渡槽预应力槽身单孔钢绞线的张拉程序为：0→15%σcon持荷5 min→30%σcon持荷5 min→60%σcon持荷5 min→100%σcon持荷5 min 后锚固，孔位张拉顺序为100%N3、N4→100%N5、N6→100%N1、N2，对称均匀分四步张拉。

（2）预应力筋伸长值，在张拉环节采取以预应力控制和引伸量为双控，当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量与理论引伸量值的误差应控制在±6%以内，不满足时应停止张拉，查明原因后再张拉。张拉中，需要注意是否存在异常现象。例如，油压指针发生抖动、异常声响等，在完成张拉后，需要对钢绞线上夹片上留下的咬痕进行检查，及时发现存在的问题。例如，如果存在滑丝问题，可以使用千斤顶，单根补张拉。

（3）张拉过程中，要做好记录，不仅要做好伸长数据的记录，而且要做好混凝土局部和断束的记录，如果出现严重问题时，要通知发包人、设计单位等参建方对问题进行处理，提高预应力张拉质量[3]。

3.7.3 张拉后压浆质量的控制

预应力筋张拉完成锚固后需检查钢绞线无滑丝、断丝现象且夹片外漏量不应大于4 mm 方可切割，且经验收合格后，应在24 h内进行管道压浆，压浆采用水泥净浆（28 d 测得的强度不得小于40 MPa），要求压浆饱满。根据崇左市的天气情况，压浆时间段应选在一天中气温5～35℃的时段进行，压浆过程中及压浆后48 h，结构物温度不低于5℃。