阳城河二号特大桥连续刚构预应力质量控制

张 璐

阳城河二号大桥位于国道主干线青岛—银川公路山西境内汾阳至离石段。桥梁跨径组成为(2×30+75+135+75)m，由左右分离桥幅组成，单幅桥行车道净宽 11.0m。桥梁上部结构为预应力混凝土预制箱梁，主桥为单箱单室变截面预应力混凝土连续刚构箱梁。阳城河二号特大桥连续刚构采用纵、横、竖三向预应力体系，其中，纵向、横向预应力体系采用钢绞线束，纵向预应力采用预应力圆锚，横向预应力采用扁锚锚固。竖向预应力采用φ32mm的精轧螺纹钢筋，采用YGM锚具锚固。预应力成孔采用预埋塑料波纹管，根据预应力束的直径，采用不同内径的塑料波纹管。

1 预应力管道

1.1 管道材料及性能

预应力筋管道采用塑料波纹管成孔，波纹管的波峰和纵向接缝处壁厚:对于内径φ＜100mm的管，壁厚不小于2.0mm;对于内径φ≥100mm的管，壁厚不小于2.5mm。

1.2 管道检验

1)波纹管进场时，生产厂家应提供试验报告、质量保证书和合格证。承包人除应按出厂合格证和质量保证书核对其类别、型号、规格及数量外，还应对其外观形状、主要尺寸、环刚度及密封性进行检测。2)波纹管应按批进行检验。在同一配方、同一生产工艺、同设备稳定连续生产的一定数量的产品为一批，每批数量不超过 10 000m。3)当按规定的项目检验结果有不合格项目时，应以双倍数量的试件对该不合格项目进行复验，复验仍不合格时，则该批产品为不合格。

1.3 管道安装

1)预应力筋预留孔道的尺寸与位置应正确，孔道应平顺，端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线。2)塑料波纹管管道和其接头应有足够的密封性，以防止水泥浆渗漏及抽真空时漏气;且其强度应足以保持管道的形状，以防止在浇筑混凝土的过程中损坏;同时还应具有良好的柔韧性、耐磨性和绝缘性能。3)塑料波纹管在布管安装前，应按设计规定的管道坐标进行放样，设置定位钢筋，波纹管应固定在定位钢筋上用铁丝扎紧。4)波纹管的接长连接:采用本身具有密封性能且带有观察管的塑料结构连接器连接，避免浇筑混凝土时水泥浆渗入管内造成管道堵塞。5)所有管道的压浆孔、抽气孔应设在锚座上，排气孔应设在锚具的附件上。6)管道在模板内安装完毕后，应将其端部盖好，防止水或其他杂物进入。

2 预应力筋

1)预应力筋进场时应分批验收，验收时除应对其质量证明书、包装、标志和规定等进行检查外，尚须按下列规定进行检验。

钢绞线:从每批钢绞线中任取 3盘，并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。如每批少于 3盘，则应逐盘取样进行上述试验。试验结果如有一项不合格时，则不合格盘报废，并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行不合格项的复验，如仍有一项不合格，则该批钢绞线为不合格。每批钢绞线的重量应不大于 60 t。每批钢绞线应进行弹性模量试验。

精轧螺纹钢筋:应分批进行检验，每批重量不大于100 t，对表面质量应逐根目视检查，外观检查合格后，在每批中任选 2根钢筋截取试件进行拉伸试验。试验结果如有一项不符合JTJ 041-2000公路桥涵施工技术规范附录 G-6所规定的要求时，则另取双倍数量的试件重做全部各项试验，如仍有一根试件不合格，则该批钢筋为不合格。

2)钢绞线应存放于干燥处，避免潮湿锈蚀，工地存放应高出地面200mm以上，并及时盖好。

3 锚具、夹具和连接器

应按设计要求采用预应力筋的锚具、夹具和连接器，并符合现行的国家标准 GB/T 14370-2000预应力筋锚具、夹具和连接器的有关规定。同时应满足真空辅助压浆管道和与预应力孔道组成密闭系统的性能要求。

4 预应力筋的制作和安装

4.1 预应力钢绞线的制作

1)钢绞线下料，应按设计孔道长度加张拉设备长度加余留锚外不少于100mm的总长度下料。切割时，应在每端离切口30mm～50mm处用铁丝绑扎，平放用砂轮切割。

2)钢绞线编束时须将各束理顺，每隔 1m～1.5m用铁丝捆扎，铁丝扣应向里，绑好的钢绞线束应编号挂牌存放。

4.2 预应力钢绞线的安装和保护

1)钢绞线应对号穿入波纹管内，同一孔道穿束应整束穿或用穿索机将钢绞线逐根穿入。孔道内应畅通，无水和其他杂物。2)任何情况下，当在安装有预应力筋的构件附近进行电焊时，对全部预应力筋和金属件均应进行保护，防止溅上焊渣或造成其他损坏。

5 预应力筋张拉

1)预应力筋的张拉顺序应符合设计要求，当设计未规定时，可采取分批、分阶段张拉。2)箱梁两侧腹板应对称张拉，其不平衡最大不超过一束。同束钢绞线应由两端对称同步张拉，千斤顶升、降压速度相近。3)预应力筋张拉程序为:0→初应力(作伸长量标记)→包括预应力损失的张拉控制力σcon(持荷2min)→锚固。张拉到 σcon后，关闭主油缸油路，测量钢绞线伸长值，若持荷3min后油压稍有下降，须补油到设计吨位的油压值，千斤顶回油，夹片自动锁定，该束张拉结束，作好记录。预应力钢绞线束采用张拉力与伸长量双控，并以张拉力控制为主，以伸长值校核。实际张拉伸长值与理论伸长值之差应控制在 6%范围内。每端钢丝回缩量应控制在 6mm以内。4)预应力索张拉时，混凝土强度应不小于设计强度的 90%，弹性模量不小于设计值的90%。所用试件必须采用本梁段最后3 h浇筑的混凝土制作。5)每束钢绞线单根钢绞线内的断丝或滑丝不得超过 1丝，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。

6 箱梁预应力筋孔道压浆

6.1 箱梁预应力筋孔道压浆应满足的要求

1)采用真空辅助灌浆工艺进行孔道灌浆，浆体材料应掺入真空灌浆添加剂和阻锈剂，掺量通过试验确定。2)水泥浆所用水泥应称量精确，龄期不超过一个月。3)浆体的性能必须达到:水泥浆体的水灰比应控制在 0.35～0.37;水泥浆的泌水率宜控制在2%，泌水应在24h内被浆体吸收;浆体流动度宜控制在14 s～18 s;浆体膨胀率小于5%;初凝时间应大于3 h，终凝时间应小于24 h;压浆时浆体温度应不超过 32℃。4)为使水泥浆达到所需的浆体特性，可在浆体中加入化学添加剂，添加剂应具有减水、缓凝、微膨胀和增加浆体和易性等作用，但不得含有对预应力筋和水泥有损害的物质，尤其不得含有氯化物和硝酸钙等腐蚀性介质。

6.2 压浆设备

1)水泥浆拌和机应采用转速达1 300 r/min的高转速拌和机。压浆泵应能连续均匀地压浆，可进行 0.7MPa以上的恒压工作，压浆泵应具有压浆量、进浆压力可调功能;浆体养护缸的搅拌速度不能大于500 r/m in。2)压浆泵应是排液式的，泵及其吸入循环应是完全密封的，以避免气泡进入水泥浆内。它应能在压浆完成的管道上保持压力，且装有一个喷嘴，喷嘴应能保持导管中压力无损失，且应备有紧急卸载功能。3)真空泵:采用水环式真空泵，循环水用自来水，水温不能超过 40℃。其抽真空的能力应大于90%(-0.09MPa)，抽真空的效率应不小于40m3/h。

7 压浆

1)张拉施工完成后，必须采用不带水汽的高压风把孔道吹干，然后封锚，抽真空，压浆，搅拌机及储浆罐的体积必须大于所要压注的一条预应力孔道体积。2)压浆前除进行常规浆体配比实验外，还应进行斜管试验、密实度试验和模拟压浆试验。3)管道压浆应尽可能在预应力钢筋张拉完成(竖向预应力第二次)和监理工程师同意压浆后立即进行，建议张拉完成 24 h内开始压浆，最多不得超过 3 d。压浆时，由孔道压浆端压入浆体，从抽真空端排出浆体，直到流出的稠度达到注入的稠度。管道应充满水泥浆。水泥浆自调制至压入孔道的延续时间，不宜超过 40m in，水泥浆在使用前和压注过程中应保持流动状态。4)按真空辅助压浆工艺，当浆体从孔道抽真空端流出时，应在孔道两端进行废浆排除作业，然后在0.7MPa下保压不少于2min。

8 箱梁封锚混凝土

预应力管道真空压浆之后及时对张拉槽和锯齿块进行封锚，封锚混凝土标号不低于C50。先将梁端凿毛，并将承压板表面的粘浆和锚具外部的灰浆铲除干净，对锚具进行防锈处理，同时检查确认无漏压的管道后，设置钢筋网浇筑加膨胀剂的C50混凝土。

[1] JTJ 023-85，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[2] 徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].北京:人民交通出版社，2000:23-25.

[3] 张继尧，王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续桥梁[M].北京:人民交通出版社，2004:227-229.

[4] 詹 辉，王桂玲.浅谈连续刚构桥施工控制实践[J].山西建筑，2009，35(9):302-303.