简析监理在先张法预应力预制梁板施工中的控制要点

卢劲松（南京市公路事业发展中心， 江苏 南京 210014）

0 引 言

随着建设交通强国的理念逐渐深入人心，城市快速路和国、省干线等公路的建设正如火如荼地展开。桥梁建设是公路工程施工工期上的关键节点，随着桥梁施工技术的发展进步，工厂化预应力预制构件在城市公路桥梁建设中得到了广泛应用。工厂模块化制作有利于减少环境污染、降低造价、缩短工期、控制事故风险，利于提高工程质量，便于施工方、监理方对施工质量的控制。

国道312浦珠公路K328＋851处小柳桥拓宽改造工程（以下简称“本工程”）位于南京市江北新区，是连接南京江北国家级高新区与南京主城的重要通道，是城市化道路改造的典范。经检测，该处桥梁被评定为三类桥梁，需要拆除重建，考虑到其交通流量大的特点，其上部梁板采用工厂化预应力预制梁板，同步进行下部结构施工，能够缩短约1个月的工期，而且可在不中断交通的情况下完成项目施工。本文以该工程为例，从以下方面简析桥梁预应力预制构件的施工监理控制要点。

1 监理方对承包人的组织体系、质量安全控制体系的检查

首先，监理方需要按规范和施工合同要求对承包人的开工报告进行审查，要重点关注报告中施工组织设计、施工技术方案、质量安全保证体系等部分。同时，监理方应要求承包人将梁板预制场的管理纳入项目部的管理（不能以包带管，预制梁板和其他商品具有不同的属性），建立一套完整的人员组织结构体系，让监理工作有抓手可以实施。监理部需要建立与承包人工作职能对口的组织体系，便于监理工作的顺利开展。在建立一套完整的体系后，监理方需要对工程中使用的原材料进行检验，并对承包人使用的水泥混凝土配比进行验证。这里需要注意的是，即便使用的是商品混凝土，也需要承包人提供配合比并取样送有资质的实验室进行验证，真正做到监理工作的事前预防、事中控制、事后验收。

2 监理方对特种设备及人员操作证的检查

先张法预制场的生产具有一定的安全风险，需要监理方加强对人员及操作证、特种设备及操作规程的审查，主要涉及到张拉设备、放张设备、起重设备等，需要检查张拉（放张）操作规程，检查特种设备操作规程，检查特种设备操作员证；在大批量的生产过程中，特种设备的操作员不得随意更换；固定的安全防护措施（主要是防护网）和临时防护措施缺一不可，在张拉台的侧面需要设立警示标识，禁止人员进入或逗留，在张拉过程中监理方也要同时做好自身的防护，不得在张拉台座张拉钢绞线的端头方向逗留，要做到“油泵一响，千斤顶两端清场”。

开工前，监理方应重点检查承包人张拉台座、模板、安全用电情况及人员保护措施的落实情况等。由于是工厂化作业，监理方需要对地槽式长线台座的平整度、刚度等进行检查，对照桥涵施工技术规范验收，如不满足要求，需要采取补救措施。监理方还需要对张拉千斤顶和压力油表进行标定，检验锚具和夹具是否满足要求，这项工作场内不能完成的，需要送有资质的单位进行检测，获取压力油表的线性回归曲线方程；油表和千斤顶配套使用，不能混用，张拉前要检查承包人的设备使用台账，这项工作涉及到能否按照设计要求完成张拉，确保梁板的力学性能符合要求，并保证梁板的使用功能。

3 监理方对梁板钢筋、张拉钢绞线的检查

监理方首先需要对钢筋、钢绞线的出厂报告进行检查；其次再按规范要求取样送检，检验钢绞线的力学性能是否满足规范要求，并获取弹性模量数值。对钢绞线进行取样时不得采用气割或电弧焊；在合格钢绞线的安装过程中注意检查钢绞线的外观，不得有锈蚀、断丝；安装好的钢绞线不得与梁板的钢筋有任何的刚性连接（对于这一点，监理方在工作中需要注意检查，施工方可能会出于方便钢筋安装等原因，将梁板主筋与张拉好的钢绞线进行刚性连接，这是不符合钢绞线的受力要求的）；按图纸要求检查失效管的分布位置及密封情况，防止漏浆，确保梁体的受力符合设计要求。这里需要强调一点，监理方需要测定钢绞线的1 000 h松弛率，判定是否需要考虑应力损失。本工程采用的是低松弛钢绞线，所以未采用超张拉。同样，也需要对张拉杆（精轧螺纹）进行检验，以确定额外伸长量。本工程采用的是φ25 mm精轧螺纹钢，根据胡克定律，在张拉应力范围内（单根钢绞线的受力为187.5 kN）测得弹性模量为201 GPa；张拉杆长3.5 m，在张拉受力范围内计算出理论伸长量为6.7 mm。

4 监理方对张拉过程的旁站监理

张拉过程需要监理全程旁站，先张法主要通过控制伸长量和压力油表读数（换算成拉力）来确定张拉效果。张拉前监理方需要根据检测钢绞线获得的弹性模量、现场布置钢绞线的长度复核理论伸长量，钢绞线理论计算伸长值为∆L＝PL/EA（单位：∆L为mm，P为N，L为mm，E为N/mm2，A为mm2）。在开始张拉前需要在固定端用单孔穿心千斤顶调直钢绞线，加压至压力油表读数为初应力15%σcon，并持荷3 min，确保11根钢绞线受力一致，在固定张拉端用双千斤顶同步张拉。若千斤顶行程限制不能一次完成张拉的需要倒顶进行张拉，监理方需要做完整的现场记录并检验，如误差超出标准，需要停止张拉，找出原因并解决方可继续张拉。

本工程的预制场采用张拉模式，而且在首件工程中一次张拉施工4块梁板。本桥梁梁板长度为12 m，采用的是11根φ15.2 mm低松弛钢绞线，取得钢绞线的实际长度为103 m（梁板内的11根钢绞线须按规范要求切割，长度误差须控制在允许范围内），弹性模量为199 GPa。设计方给出的数据为单根钢绞线承受拉应力187.5 kN，经计算，理论总伸长量为693.2 mm；加上张拉杆的伸长量6.7 mm，合计理论伸长量为699.9 mm。考虑到实际人工丈量所能达到的精度要求，取理论伸长量700 mm。按15%→30%→60%→100%σcon的受力顺序张拉，这里设置60%的受力伸长量是作为30%伸长量的参照比对；最后测得实际伸长量728 mm，误差为4%，满足规范要求。

5 监理方对混凝土浇筑的质量控制

混凝土浇筑前需要监理方检查验收钢筋的布置是否与图纸一致；确保钢绞线没有出现断丝；检查并保证模板的安装位置及钢筋保护措施符合公路桥涵施工技术规范要求；保证成品后的钢筋保护层厚度满足要求，对于钢模板优先采用附着式振捣器，方可确保梁板侧面光滑平整。

在混凝土的浇筑过程中，现场监理需要全过程旁站并做好记录。监理方需要注意，拆除内芯模前需要记录时间和气温，根据水泥的初、终凝时间推算拆模时间，确保混凝土达到一定强度方可拆除，过早拆除会使混凝土产生裂缝。

监理方在浇筑混凝土的过程中需要及时抽查混凝土的塌落度，发现塌落度偏大或偏小时应及时寻找原因，并要求承包人作出调整。监理方需要按规范要求抽样制作混凝土试件，需要注意的是，如果监理方在现场无独立试验室，可以采用同步旁站取样的方式，即监理方取样成形抗压试件后由监理本人做好标记，利用承包人的标养室和压力机完成检验；有条件的监理方可以独立完成抗压试件的抽样、养生和抗压试验，取样试件数量按抗压、弹性模量、抗折（设计要求）做双倍数量准备，一份在标准养护室养护，另一份与梁板同步养生，以梁板同步养生试件的抗压强度和弹性模量作为梁板放张的依据。采用这种方案可以让监理方准确地了解梁板混凝土的强度增长，避免养护条件不一致而造成对实际梁板混凝土强度的误判。

6 监理方对钢绞线放张的质量控制

混凝土浇筑完成后需要根据气温条件决定是否采用蒸汽养护。通常夏季气温较高，一般不需要蒸汽养护，但需要对梁板进行保湿处理，监理方不能仅仅以抗压试块为依据，而需要随机抽查承包人的现场及台账。钢绞线放张需在混凝土龄期满7 d、强度达到设计强度80%，弹性模量达到设计时方可，否则会导致裂缝等病害，放张顺序由外至内逐步卸荷，最后在切断钢绞线时宜采用砂轮法切割法。监理方对放张工序的管控切不可松懈，同样需要做完整的现场记录，便于在后期出现问题时倒查分析原因。

7 监理方对养生期后梁板的质量控制

监理方需要对养生期满28 d后的梁板检查预拱度、回弹强度和钢筋保护层厚度，以及12 m梁板预拱度大于极限30 mm的进行检查和分析原因，并在后续的梁板制作中加以修正。首件测定得出预拱度分别为19 mm、20 mm、20 mm和22 mm，后期的预拱度可能会随时间增长而加大；回弹强度均大于设计要求，钢筋保护层厚度也满足规范要求。对于强度满足要求的，可以将梁板移至存梁场存放，或用于现场梁板的安装。

8 结 语

监理方在预制梁板的施工过程中，需要对三个方面进行严格控制，即原材料检验、张拉过程控制、混凝土养生；如果是承包人自拌混凝土，需要注意现场堆放的材料不得混杂，要求承包人对进场材料做好记录，发现问题及时通知整改。监理方综合运用规范、合同条件及相应的技术手段，保持一份责任心，可以确保预制预应力梁板达到设计目的，很好地完成监理任务。