卡群二级水电站后张法预应力箱梁施工质量控制

谢延友

（甘肃工业职业技术学院， 甘肃 天水 741025）

0 引 言

后张法预应力箱梁一次现浇施工在施工工艺上比预制吊装要困难得多，具体表现在现浇施工工作面狭小，成熟的施工经验少。一次现浇箱梁混凝土施工方案可以避免吊装施工程序。箱梁制作是在两侧桥墩施工完毕后，桥墩之间道路不挖除，以原始道路挖至一定高程夯实后浇筑 1 层 50 mm 砂浆做为箱梁制作的底部模板，直接在底模上安装梁体侧面模板，然后绑扎钢筋，安装内模板；经监理验收合格后浇筑混凝土，达到龄期后实施后张法预应力张拉钢绞线，然后锚固钢绞线，封堵桥梁端部；待桥墩土方夯实回填后挖除三榀梁底部土方，做好桥墩侧面护坡工作。施工难度非常大，质量控制措施如果不能确保每一步施工的工程质量，后果将非常严重。

现在以卡群二级水电站尾水渠 3+200 箱型梁桥工程为例说明质量控制措施要点。

1 工程概况

卡群二级水电站位于新疆喀什地区莎车县境内，为了改善当地人民生活用电条件，莎车县水利局作为业主组织建设一座小型水电站：电站装机容量 3×3 200 kWh，属于小Ⅰ型水电站，电站尾水渠 3+200 处正好与与巴莎公路相交，公路和渠道相交的位置设计了一座单跨长 40 m 的箱型梁桥，共三榀梁。设计要求采用后张法预应力技术，施工单位采用了现浇箱型梁施工方案。最终圆满完成了工程任务，质量良好。

2 箱梁质量控制措施

箱梁混凝土施工质量控制是桥梁工程质量的核心工作。比如钢模板的安装、加固和拆除、渐变段钢筋的安装与绑扎、金属螺旋管的安装与固定和现浇混凝土的制备、运输和浇筑振捣每一道工序都不能出问题，否则会影响后续工作的顺利进行。

现从箱梁的模板制作与加固、钢筋安装与安装、金属螺旋管安装、锚具安放和现浇混凝土施工质量控制分别论述质量控制措施。

2.1 模板制作安装

按照桥梁单跨最大跨度分类，本工程作为单跨长度 40 m的箱型梁桥，属于大型桥梁，大型箱梁的施工模板的设计、制作和安装加固非常重要。由于本工程施工工艺是一次性整体现浇施工，所以箱梁底面的模板不需要用钢模板，也不需要支撑，采取直接以处理好的地面作为底模板，简称地模，将侧面模板直接在地模上安装加固(见图 1)，地模的起拱度按施工规范要求取梁体跨度的千分之一，即 4 cm，钢模板的厚度要用不小于 3 mm 的钢板作为基础材料制作成定型模板。内模的制作也和外模板用同样规格的钢板分段做成定型模板，内模的拼装(见图 2)和固定方式是影响箱梁混凝土工程质量的重要因素，在浇筑第一个箱梁之前内外模板应进行组合试装，如果模板安装后尺寸误差大于设计允许偏差，应立即现场调整矫正，直到满足设计图纸和施工规范允许误差范围内才同意浇筑混凝土施工。确保模板在混凝土浇筑施工中不变形，质量合格。

图1 预制箱梁外模拼装与固定

图2 预制箱梁内模试拼组装

2.2 钢筋制作与安装

后张法预应力箱梁钢筋制作和安装(见图 3)是质量控制的重点。钢筋类型虽然只有螺纹钢和圆钢两种，但是钢筋的规格种类较多，每一种钢筋的数量也各不相等，还有一些钢筋尺寸是渐变的，即相邻两根的尺寸都不一样，对此制作人员就要特别细心，否则就会安装不上，造成材料的浪费。在钢筋制作时，重点控制梁体渐变段处钢筋的间距和有倾斜角处钢筋的角度以及不同型号钢筋的单根总长度下料尺寸；在钢筋安装时，关键是控制好各个部位钢筋的数量和规格尺寸和钢筋间距，箱梁的主受力钢筋和分布钢筋的交叉点要求全部实行绑扎连接，焊接钢筋的接头在同一断面要求不大于25%，确保钢筋网的整体性和稳定性。

图3 箱梁钢筋绑扎安装

2.3 金属螺旋管安装

金属螺旋管是用来安装预应力钢绞线使用的，在浇筑混凝土之前要预先安装固定在梁体钢筋网内(见图 4)。金属螺旋管是由冷轧钢片或镀锌钢带在卷管机上压波后螺旋咬合制成的。每根长度约 5 m，柔韧性好，便于加工和安装成设计要求的弧度；为了防止生锈，尽量将螺旋管摆放在通风干燥处。螺旋管安装应注意接头封堵严密，防止水泥浆进入管内，避免影响预应力张拉效果；接头连接时要用大一号的螺旋管 30 cm 长包裹在对接好的螺纹管外面，用密封胶带将连接口处封堵严密即可；螺旋管的固定一定要牢靠，钢筋支托要焊接在梁体钢筋的箍筋上，然后将螺旋管牢牢绑扎在钢筋或钢筋支托上，防止螺纹管在浇筑混凝土时上浮和变形，安装验收合格后尽快浇筑混凝土(见图 5)。

图4 金属螺旋管定位筋示意图

图5 金属螺旋管安装固定

为了预防金属螺旋管在混凝土浇筑过程中漏浆凝固影响钢绞线张拉效果，在混凝土浇筑到终凝过程中一定要安排专人负责每隔 30 min 从金属螺旋管两端依次拉动预先安放在螺旋管的钢绞线，每次拉动 5 cm 即可，说明钢绞线没有被现浇混凝土漏浆凝固。在施工中谨防值班工人因工作疲乏而睡着，导致长时间没有拉动钢绞线，否则，钢绞线如果被漏浆混凝土凝固将造成不可估量的损失。

2.4 锚具安放

在后张法预应力箱梁制作过程中，锚具是安装固定好以后直接浇筑在箱梁混凝土箱梁的两端，属于永久性锚固装置，作用是保持预应力筋拉力并将其传递到混凝土上。

本工程使用的锚具是多孔夹片锚固体系，可承受预应力混凝土结构动、静荷载。这类锚具组装件的锚固性能是评定锚具是否安全可靠的重要标准。锚具在安放时质量控制要点如下。

(1)锚具的各项技术参数指标应满足《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》的标准要求。

(2)锚具的位置应安装在梁端预应力变化幅度不敏感区域。安放位置偏差应小于 10 mm。

(3)锚具要满足施工过程中分级张拉、补张拉、能放松预应力筋的应力等技术要求，同时保证预应力筋在固定时的内缩值满足设计要求。确保钢绞线张拉时应力损失小于规范要求允许偏差值。

2.5 现浇箱梁混凝土

现将箱梁混凝土施工质量控制要点如下。

(1)混凝土原材料质量控制：如水泥、钢筋、砂石骨料的颗粒级配、混凝土减水剂等材料进场时，监理员应检查“三证”是否齐全，并按规范要求进行抽样检验。“无证”材料不准入场，抽检不合格材料不得使用于工程，必须清理出场。

(2)混凝土的配合比、拌合物的坍落度、外加剂的掺量一定要满足有资质的试验室提供的各项指标和参数要求，确保混凝土质量合格。

(3)混凝土浇筑施工方法、工艺质量控制：严格按“阶梯”浇筑施工工法施工，浇筑底板时，借助顶板预留混凝土漏斗施工，间距 5 m 逐步推进连续施工，保证混凝土的整体性。

(4)本工程采用的是一次现浇施工方法，所以模板的固定、拆除、混凝土的施工振捣、养护对保证工程质量都非常重要。

(5)梁片混凝土浇筑时要留有同条件养生试块，试块放置在梁片的顶板上，与该梁片同时、同条件养生 21 d 以上。

3 结 语

大型箱梁桥采用一次现浇箱梁混凝土施工质量控制措施，避免了吊装施工工序，这在大型箱梁桥施工方面打破了传统的先预制后吊装的施工工艺方法，虽然增加了施工技术难度，但是大大降低了施工成本，对于单跨箱型梁桥的施工工艺是一个创新和突破，尤其是对交通条件不变，大吨位吊车缺少的施工环境条件下，这是一种非常经济适用的施工方法。卡群二级水电站尾水渠 3+200 段 40 m 单跨箱型梁桥的施工就是采用了这种方法，精炼了施工工序，降低了施工成本，加快了工程进度，同时预防金属螺旋管漏浆凝固钢绞线；要求严格控制钢筋的数量、规格尺寸和安装间距；模板的定做和试拼；锚具的采购和安装以及箱梁混凝土浇筑质量控制等各项措施也能确保工程质量，在同类工程施工中有一定的参考和推广价值。