桥梁体外预应力质量监理要点

胡伟斌

(汕头公路工程质量监督站，广东 汕头 515021)

0 引言

近年来，随着超载车辆的日益增加，导致桥梁出现各种病害，特别是预应力梁的病害更是影响到桥梁的使用安全，而体外预应力加固方法是针对预应力梁加固的一种有效的方法，该方法具有以下优点:减少梁体自重，节约费用;施工方便，便于后期的检查、补张和换索等;预应力、筋的摩擦损失小等。体外预应力这种桥梁加固工程的监理工作与常规工程监理工作有所不同，在桥梁加固的施工过程中，监理工程师应分阶段做好监理规划，并应清楚各个施工工序的监理要点。本文结合榕华大桥的实例，讲述桥梁体外预应力的质量监理要点。

1 概述

榕华大桥的桥长807.28 m，主桥为4 跨总长270 m 预应力变截面混凝土连续箱梁。主桥预应力变截面混凝土箱梁腹板出现斜向裂缝、箱梁底板底部纵向裂缝、箱梁顶板底面纵向开裂、墩顶横墙过人洞裂缝，主桥箱梁已不能满足重型车辆通行的要求，榕华大桥设计采用增大箱梁腹板和增设体外预应力的方法对主桥箱梁进行加固处理。

2 体外预应力加固设计方案

设计结合腹板增大截面加固，增设体外预应力法对主桥箱梁进行加固处理以提高主桥安全储备。在箱梁边跨增设4 道横隔板，中跨新增设5 道横隔板，并在箱梁边跨及中跨各布置6 束9Φs15.24 无粘结体外预应力钢束，各跨无粘结预应力钢束在支点横隔板处进行锚固。边跨无粘结预应力采用单端张拉，锚固端设置在现浇段处，并在新增横隔板处增设齿板;中跨无粘结预应力采用两端张拉。在新增横隔板处设置转向装置。新增齿板混凝土采用C55 自密实混凝土。采用Φs15.24 低松弛钢绞线，标准强度为1 860 MPa。

3 监理工作开展的基本要求

接桩与交桩工作:必须仔细、准确地复测基准点和导线点数据资料，以避免因施工定位的差错造成巨大损失。

监理工程师应认真审核承包人在张拉开始前提交的施工方案。

严密关注下列情况:张拉中，预应力钢绞线经常出现断丝;千斤顶漏油严重，油压表指针不回零，或油压千斤顶油压表调换;如有上述情况，监理工程师应督促承包人对张拉设备进行校验。

监理工程师应在张拉工作时在场旁站。

应检查预应力管道的通畅程度，应确保钢绞线在管道内无受阻现象。应检查是否考虑了锚具摩阻及千斤顶内摩阻损失，这些增加的损失以采用的预应力系统及通过现场测定而定。

4 腹板增大截面监理要点

4.1 混凝土凿毛及涂刷界面剂

根据施工图纸，施放出箱梁腹板、横隔板和齿板的具体位置，即为本次凿毛的范围，并用墨斗弹线，做好记号。为了不伤及箱梁的本体结构，监理工程师应要求施工单位采用高频率、低振动的凿毛机器，严禁使用大锤凿击;水泥混凝土的浮浆必须凿除，要求构件结合面凹凸差不小于6 mm，并露出粗骨料，凿毛范围的松散混凝土必须清除干净，尤其是施工缝以及模板转角的地方，凿毛完成后，即用水冲洗表面，清理干净表面的灰尘。涂刷界面剂每袋粉料(20 kg)加10 L 的水，用电动设备进行搅拌，搅拌成均匀的稀糊状。用滚筒将浆料涂刷到基面上，不能漏刷，然后让表面干燥，必须加强通风，经监理工程师确认界面剂凝结后，方可开展后续工作。

4.2 植筋

榕华大桥箱梁腹板增大截面面积以及新增横隔板和齿板均采用植筋的方法与原箱梁锚固，腹板植筋间距为30 cm×30 cm，梅花状布置。钻孔用冲击钻成孔，钻孔直径为20 mm，孔深为100 mm～110 mm。如遇到钢筋或者预埋件时则应调整孔位避开，如移动值太大，应及时通知设计单位予以处理。钻孔完毕，检查孔深、孔径合格后将孔内粉尘用空气压缩机吹出，然后用毛棉布将孔壁刷净，再次压缩空气吹孔，应反复进行4 次～6 次，直至孔内无灰尘碎屑为止，然后将孔口临时封闭。若有废孔，则用植筋胶填实。

应将钢筋上的锈迹、油污进行除锈与清理，表面不应有损伤，弯曲不得在90°以上，并用丙酮或者工业酒精擦拭孔壁、孔底。注入植筋胶粘剂后应立即单向旋转插入钢筋，直至达到设计的深度，并保证植入钢筋与孔壁的间隙基本上均匀，校正钢筋的位置和垂直度;如果旋转的方法难以植入钢筋时，也可用手锤击打的方式入孔，手锤击打时，一手应扶住钢筋，以免回弹。固化保护:胶粘剂在完全固化前，不得触动或者振动已植钢筋，以免影响其胶粘性能。植筋表面无胶粘剂，对植好的钢筋现场做拉拔实验检验拉拔力。

4.3 自密实混凝土施工

腹板加厚采用强度等级为C55 自密实混凝土，由于本工程的特殊性，混凝土很难运至箱梁里面进行浇筑，所以混凝土采用自密实混凝土，采取箱梁顶板钻孔的方法，从箱梁顶部浇筑混凝土，为了能保证浇筑混凝土的密实程度，接料的料斗必须比箱梁顶部高2 m 以上，保证混凝土灌注时的混凝土压力，并在模板最高的位置沿桥梁方向每2 m 设一个溢浆口，以检查混凝土的饱满程度。

5 体外索张拉及张拉应力控制监理要点

体外预应力张拉力控制要求高，张拉程序与常规预应力张拉有所不同，且张拉工艺与常规预应力张拉有所不同，必须严格做好张拉各道工序的质量控制措施。监理工程师应要求施工单位严格按照以下施工工序施工:

施工准备→体外索预埋件安装→体外索下料→体外索穿索安装→体外索张拉→锚头及预埋管内灌油→安装保护罩→安装减震器。

榕华大桥体外索采用单根张拉方式，张拉时应力、应变双控，以张拉力为主。16 跨、19 跨(边跨55 m)体外索采用单端张拉，17 跨、18 跨(中跨88 m)体外索采用两端同时张拉。体外索应按照分批、分幅对称张拉体外纵向预应力钢束。第一批张拉:两边跨最外侧体外预应力钢束(共四根)—两中跨最外侧体外预应力(共四根)。第二批张拉:两边跨次外侧体外预应力钢束(共四根)—两中跨次外侧体外预应力(共四根)。第三批张拉:两边跨内侧体外预应力钢束(共四根)—两中跨内侧体外预应力(共四根)。每束内，张拉顺序为从上往下，从左往右单根张拉，以防止钢绞线缠绕。

6 施工监测

根据榕华大桥图纸要求及现场实际情况，施工监测工况如下，右幅桥面共布置78 个点，主桥右幅挠度监测点67 个;左幅桥面共布置39 个点，主桥左幅挠度监测点34 个测点。

箱梁体外预应力钢绞线的张拉监测结果，跨中各测点相对高程差如下:第19 跨跨中测点C3 相对高程差为2.31 mm，测点D3相对高程差为3.13 mm;第18 跨跨中测点C7 相对高程差为7.20 mm，测点D7 相对高程差为6.42 mm;第17 跨跨中测点C11相对高程差为10.62 mm，测点D11 相对高程差为10.87 m;第16跨跨中测点C15 相对高程差为-0.23 mm，测点D15 相对高程差为0.16 mm。

累计应变变化结果如下，第19 跨0.4L 处测点的应变累计变化值为-67 με;18 号墩墩顶处测点的应变累计变化值为-4 με;第18 跨中处测点的应变累计变化值为973 με;17 号墩墩顶处测点的应变累计变化值为0 με;17 跨中处测点的应变累计变化值为-1 με;16 号墩墩顶处测点的应变累计变化值为-7 με;16 跨边跨0.4L 处测点的应变累计变化值为-10 με。

监测数据表明，桥梁应变累计变化值，其中第18 跨中处测点1 的应变累计变化值为973 με;测点2 的应变累计变化值为1 019 με;测点3 的应变累计变化值为434 με;测点4 的应变累计变化值为650 με;第17 跨跨中测点2 的应变累计变化值为352 με;测点3 的应变累计变化值为310 με;测点应变值变化趋于稳定。

7 结语

体外预应力的质量控制与常规预应力有所区别，监理工程师应根据工程的具体特点，制定符合工程实际情况的监理细则，严格审查施工方案，要求施工单位按照施工方案精心施工，并严格按照监理细则对其施工工序、质量控制要点进行监理。重点控制混凝土凿毛、涂刷界面、自密实混凝土施工、体外索张拉及张拉应力等工序的施工质量。榕华大桥体外预应力施工过程通过应变计及其他专业监控设备实时采集张拉时梁体挠度变化值及反拱量，从施工监控结果看来，桥梁挠度、梁体应变等指标均稳定正常，体外预应力施工质量符合设计要求，达到对预应力箱梁加固的效果。

［1］JTG G10—2006，公路工程施工监理规范［S］.

［2］JTJ 041—2000，公路桥涵施工技术规范［S］.

［3］榕华大桥加固施工图纸［Z］.