后张法预应力钢筋混凝土箱梁施工的质量控制要点分析

方治国

【摘 要】 预应力钢筋混凝土结构由于采用了高强度材料和预应力工艺，节省了材料，减少了构件截面尺寸，进而减轻了构件自重，因而特别适合于建造由恒载控制设计的大跨度桥梁。在曲线配筋或大型构件的桥梁施工中，多采用后张法建立预应力，靠锚具来传递和控制预应力，其中预应力钢绞线施工是桥梁施工质量控制的关键环节，在施工中要高度重视。本文就箱梁预应力钢绞线施工中的各施工环节质量控制进行了论述。

【关键词】 后张法 预应力 质量控制

一、工程概况

新建兰新铁路仓房沟立交特大桥0-38#墩台采用预制架设方案进行施工，由其他标段负责；38-41#墩身为32+48+32m预应力连续梁；41#墩-90#台（乌台），起止里程为DK1879+868.66-DK1881+138.29（台尾里程），共计49孔梁需进行原位现浇施工。孔跨布置为6-32m+43-24m，其中41-46号墩5跨32m梁位于直线上，46-77#墩1-32m+30-24m梁共31跨位于曲线半径1005的曲线上，77-81#墩4跨24m梁位于直线上，81-90#墩9跨24m梁位于曲线半径为700m的曲线上。本文以此工程现浇梁预应力钢绞线施工和孔道压浆施工质量控制为例进行分析。

二、千斤顶与油表校正

预应力张拉的设备应按锚具说明书的千斤顶型号配套使用。千斤顶在使用前必须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。张拉前，应按照校正系数公式计算出分级加载的油表读数与张拉力的对应值。

在下列情况下应重新标定：新千斤顶初次使用前；油压表指针不能退回零点时；千斤顶、油压表和油管进行过更换或维修后；当千斤顶使用超过6个月或张拉超过200次以上；在使用过程中出现其他不正常现象。

由于千斤顶和仪表的特殊作用，要求千斤顶和仪表由专人使用和管理，操作人员需具备预应力施工知识方可上岗操作。

三、锚、夹具的质量控制

锚具应按设计要求采用，能满足分级张拉、补张拉以及放松预应力的要求。锚具、夹具进场时，除按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外，还应按下列规定进行验收。

1、外观检查。从每批中抽取10%的锚具且不少于10套，检查其外观尺寸。

2、硬度检验。从每批中抽取5%的锚具且不少于5套。其中有硬度要求的零件做硬度试验，对多孔夹片式锚具的夹片，每套至少抽取5片。每个零件测试3点，其硬度应在设计要求范围内。

四、预留孔道

浇筑在混凝土中的管道应具有足够的强度且不允许有漏浆现象。管道应用定位钢筋安装固定，使其能牢固地置于模板内的设计位置，并在混凝土浇筑期间不产生位移。在承德市双滦区迎宾大桥工程中孔道成型采用埋置金属波纹管，波纹管使用3mm厚的钢带现场卷制，波纹管接头采用套管法，且在套管内要对口、居中，两端的环向缝隙用胶带封闭严密不得漏浆。预埋孔道端部的锚垫板平面应垂直于孔道轴线，锚垫板孔中心要对准波纹管中心，安装应牢固，预埋的螺旋加劲钢筋应尽量紧靠锚垫板，以更好地分散此处应力，锚垫板上的灌浆孔应布置在下方。

五、预应力筋的制作安装

1、预应力筋下料。预应力筋的下料长度应通过计算确定，除要按照设计图，加孤线值的长度外，还要考虑每端预留千斤顶、限位板、工作长度等。钢绞线下料应采用砂轮锯切割，不得采用电弧切割。集束绑扎时，每束钢绞线必须理顺直，不得打结、扭曲，一般一米为一段进行分段绑扎牢固，以免钢绞线相互扭结或各丝、各股预应力筋受力不均匀，造成张拉应力不够或超张拉，摩阻力值增大，易发生断丝、滑丝等现象。

2、预应力筋编束。预应力筋编束时，应逐根理顺，绑扎牢固，防止相互缠绕。可在每束预应力筋的两侧端头编制同一号码，以利于在张拉过程中出现断丝、滑移等情况时有针对性地采取措施。

3、预应力筋的安装及保护。预应力筋可在浇筑混凝土之前或之后穿入管道。在承德市双滦区迎宾大桥工程中采用后穿钢绞线的方式，有效地防止了在混凝土浇筑及养护期间产生的湿气腐蚀预应力筋，还可防止在进行电焊作业时预应力筋溅上焊渣或造成其他损坏。

六、预应力张拉

预应力钢绞线张拉前，箱梁的混凝土强度和砼浇筑时间必须达到设计要求，设计无要求时执行规范要求，千斤顶和油压表均在校验有效期内，箱梁侧向约束已解除，支座定位螺栓已解除，以便在预应力张拉过程中能自由转动和移动。

当所有准备工作做好后，清除锚垫板下水泥浆等杂物，将钢绞线切割成楔形逐根对孔穿入锚环中，装紧工作锚具夹片，安装时务必使工作锚落入锚垫板止口中，并与孔道轴线同心。工作锚安装后，安装张拉限位板及千斤顶对位，再在千斤顶后端安装工具锚，安装工具锚时，应注意不得使钢绞线错孔扭结。为安装方便，可将工具锚夹片用橡皮筋箍住，从钢绞线端头沿钢绞线送入工具锚孔中，并用钢管打紧，夹片不得错位。以上工作全部做完后对千斤顶供油，使千斤顶受力并与梁端锚具面垂直，再次检查锚具、千斤顶、孔道三者轴心是否同心，有偏差时应用手锤轻击锚环，调整位置，检查合格后，即进入张拉供油的准备。两端张拉操作人员应统一指挥，口令一致，应严格按设计张拉顺序、张拉方式对称进行张拉，张拉速度应控制在合理范围内，注意使每根钢绞线受力均匀，张拉力应按设计控制力逐级加载，如按控制力的10%、20%、60%、100%分级张拉，在达到控制张拉的10%时作好标记，开始测量钢绞线伸长值，以后每级均要量测、记录伸长值和张拉力，测量读数应精确，钢绞线束在达到控制张拉力时，持荷2min，并维持张拉力不变，然后封锚。张拉完成后，经检查并确认全部合格后方可割丝，钢束张拉完毕，严禁撞击锚头和钢束。

七、孔道灌浆

预应力钢绞线张拉完成封锚后，一般？24～36h之内宜及时进行孔道压浆。水泥浆为纯水泥浆，自拌制至压入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般在30—45min范围内。压浆顺序：先下后上，较集中和邻近的孔道，宜尽量先连续压浆完成；不能连续压浆时，后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。

对泌水率较小的水泥浆，通过实验证明能达到孔内饱满时，可采用一次注浆的方法。在双滦迎宾大桥的30m预制箱梁制作时，在施工前就提前对试制的梁进行灌浆试验：调整水泥浆的水灰比，尽量减少泌水率。通过试验证明在一定的水灰比情况下，一次性压浆就可以使孔道饱满。在这个基础上在施工中严格控制水泥质量和水灰比，采用了一次性压浆的方法，大大加快了施工进度。后从检查孔抽查压浆质量，证明压浆饱满，完全符合质量标准。

压浆应使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气。压浆的最大压力宜为0.5—0.7Mpa，当孔道较长或采用一次压浆时，最大压力宜为1.0Mpa，压浆用的胶管一般不超过30m，若超过30m则压力增加0.1MPa。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。

总之、在现代的预应力箱梁施工中，预应力钢绞线施工和孔道压浆占着举足轻重的地位，是预应力能否正确建立并达到设计目的的关键，必须严格按设计、规范施工，积累丰富的施工经验应用于实际，以保证其质量。