后张法预应力施工监理及质量控制要点

陈 进

（江苏中源工程管理股份有限公司 江苏南京 210000）

1 预应力混凝土板梁各施工阶段的质量监理

1.1 施工准备阶段的质量监理

为保证本项目预应力混凝土板梁的施工质量，本项目业主要求预制梁板施工智能化（智能张拉、智能压浆、智能养护、智能检测）。在利用后张法进行混凝土板梁施工的基础上，需在施工准备阶段，对混凝土板梁施工所涉及场站建设、机具设备、自动喷淋养护系统、钢筋定位架等施工前准备工作以及原材料的质量进行严格检查，以便为控制后张法预应力混凝土板梁施工的质量奠定基础。

1.2 实际施工阶段的质量监理

1.2.1 支立模板

模板支立是后张法预应力混凝土板梁施工的重要环节，直接影响着混凝土板梁施工的质量。因此，为确保本项目预制梁外观质量及效果，优先选用无锈钢模作为本项目的预制梁施工模板，为控制预制梁面的横坡，模板采用高低边技术，预制梁模板进场对模板进行试拼拼装。从各环节把控质量要求，利用性能达标的脱模剂对模板表面进行涂刷，禁止柴油、废机油等不正规脱模剂的使用，确保模板表面能够保持光滑平整。

1.2.2 混凝土浇筑

后张法预应力混凝土板梁施工涉及到混凝土浇筑环节，而为了确保混凝土浇筑的施工能够达到规范标准，需选用质量与规格达标的高标号混凝土用料，如石料、河砂等。同时，在配置混凝土浇筑材料时，需按照设计的配合比进行混凝土浇筑所用材料的配置，明确混凝土坍落度，并根据混凝土结构的不同形式，选用适宜的方式进行振捣，如平板振捣器、插入式等，严格把控钢筋密集部位的振捣要点，按照设计标准，对钢筋预埋件、模板等设备的制作与安装进行检验，采用水平分层浇筑方式进行混凝土浇筑，明确混凝土试件的制取规范，科学养护混凝土浇筑，以便保证预应力混凝土板梁的施工质量。

2 常见问题及质量控制

（1）变截面连续箱梁竖向精轧螺纹钢要求间隔一个块体施工期限进行二次复张工艺规定不妥。目前，国内绝大部分设计均要求变截面连续梁竖向精轧螺纹钢采用“二次复张工艺”且初、复张一般间隔一个节段，主要考虑螺母与粗钢筋间隙、锚板变形以及力筋回缩等综合因素引起的预应力损失，通过二次复张弥补应力缺失，然而实际可操作性并不强。因挂篮主桁在起步段0#块时位于腹板精轧螺纹钢顶端，只有待挂篮解体前移后方可对竖向筋施加预应力且该工作一般也至少在1#块以后，而在不考虑其他不利因素的影响下自挂篮组拼至1#块完成至少需要30d，在此期间竖向精轧螺纹钢在顶端张拉槽内积水的长期浸泡下螺母及其周围的螺丝杆端锈蚀较为严重，并且螺母与钢板间隙污染杂物等无法清净，再次张拉后螺母无法拧紧到设计值，应力损失必然存在，该异常现象将伴随挂篮行进始终，即便日后采用二次复张工艺，除超张部分有少许伸长值外，其余绝大部分无任何变化（螺母已锈死）。该工艺将影响预应力孔道压浆封锚工作，诸多不利因素对结构的耐久性及其安全性必将造成一定程度的影响。因此笔者认为：在考虑精轧螺纹钢材料自身属性、完善力筋张拉工艺的同时基于复张实效，设计应继续完善二次复张工艺，可在初张至100%控制应力后即以102～103%控制应力进行二次超张以尽早实现孔道压浆与端头封锚工作，最大可能地减少力筋锈蚀、应力损失带来的次生病害。

（2）《桥规》中所规定的竖向预应力筋孔道压浆的压力应控制在0.3～0.4MPa范围不切实际。尽管力筋设有进、出浆管，但是竖向筋锚固端上钢板与螺母间必然存在细微间隙，水泥浆液无孔不入，当自下而上进行压浆时，该孔道与外界连通自然也就无法稳压，也就无所谓稳压压力值的问题，但是笔者认为：竖向管道压浆完成后水泥浆经过一段时间排气泌水（压浆管不能绝对封闭），原饱满孔道的顶端将可能存在部分镂空的现象，因此，需间隔时间采取一定的“补灌”措施，确保孔道压浆饱满密实，这也是进行孔道压浆最根本的目的。

（3）《桥规》规定：预应力筋张拉过程中实测伸长量与理论值偏差应控制在±6%范围内，否则应暂停张拉，待查明原因后再进行张拉”应区别对待，不能一概而论。目前桥梁工程中常用的钢绞线极限强度为1860MPa的低松弛钢绞线，张拉控制应力为75%极限强度，若假设采用金属波纹管成孔平直线为12.8m，工作长度为0.65m，钢绞线弹模1.98×105Mpa，采用两端对称张拉，则其伸长量计算过程简要如下（注：K=0.0015，μ=0.17，Pp=1.98×105Pa）：

经计算总伸长量为100.01mm，根据规范实测伸长量位于94～106mm区间为合理，但是这个合理区间过窄，理论上孔道摩阻系数须通过实验予以检测，但实际施工过程检测操作较为困难、成本较高，往往也都不测，这就造成理论伸长量计算公式：ΔL=Pp·（1-e-（kL+μθ）/kL+μθ）中的参数k、μ只能通过《桥规》选取合适的经验值，且一旦参数确定后就基本上保持定值常量，这与实际情况有所区别，理论伸长量的计算原理采用分段计算逐级累加的方法，因此分段的摩阻系数K及每延米孔道偏差的影响系数μ应随着孔道长度的递延呈现出一定变化趋势（从理论表达式中也能够看出），加之长、短束理论伸长量作为偏差值的分母数值悬殊较大，出现短束偏长、长束偏短的所谓“异常”现象也在所难免。

在暂不考虑预应力材料属性、管道定位偏差以及张拉设备操作等影响因素下，将实测异常数据与理论伸长值比较发现，其偏差的波动也同样呈现出一定的规律性，经过多个类似工程的理论计算与分析，笔者总结以下结论：预应力张拉过程中除须遵循一般张拉原则外还应参照以下办法：对于短束（L≤20m）应在初始应力15%前再增加10%控制应力（即通过预拉方式消除钢绞线非弹性伸长值）；而对于长束（L≥50m）应保证一定的超张（≤103%）且缓慢施加应力。

（4）对于真空辅助压浆工艺应用于现浇箱梁的设计规定不妥。该工艺是在传统的孔道压浆基础上增设真空负压机，有效弥补了普通压浆管道空洞不密实的缺点，成果显著，得到了广大工程技术人员及部分专家的一致认可。当前几乎所有现浇箱梁设计均明确要求必须采用真空辅助压浆工艺，且不说这种提法是否具有一定的科学性，仅就目前实际施工情况而言，有很多地方值得进一步推敲：诸如现浇箱梁预应力管道长度动辄百十米，竖曲线最高点均设有排气孔；此外，底、腹板局部混凝土振捣不密实而造成的外界联通管；以及管道局部破损而进浆堵管等众多不利因素均无法在短期内形成0.08Mpa真空负压，对于“开工没有回头箭”的压浆工作过程中一旦出现异常，尤其是夏季高温环境下的中途停顿甚至会给结构带来无法弥补的永久性伤害。因此，为确保预应力孔道压浆施工质量，笔者认为：就目前的施工企业综合技术水平，真空辅助压浆工艺仅适用于工厂预制化小箱梁及部分钢结构标准构件，在上述问题尚未根本解决的前提下应慎用。

3 结束语

随着我国公路大跨径桥梁设计、施工水平的不断提升，对于“四新”的应用须经实践的严格检验，不能千篇一律、冒然使之，否则往往达不到设计预期甚至导致灾难性的后果，新时期我们仍须强调：设计单位切不可盲目套搬规范，片面追求科研成果，设计理念必须科学严谨，努力实现设计与施工的完美结合；广大施工管理人员也应秉持务实高效的作风，坚决杜绝“假、大、空”的思想陋习，从施工工序层面严格抓起，敢怀疑、不盲从，在绝对不平衡的空间里努力寻找相对平衡解决实际问题的方法，只有坚持用理性的思维来对待工程领域内的一切事物，才能更好地实现工程建设项目最永恒的主题——质量目标。