后張法預應力混凝土箱梁施工要點解析——西泉眼水庫壩下交通橋

李云祥，李洪偉

(1.黑龍江省水利工程建設監理公司，哈爾濱150040;2.海林市水務局，黑龍江海林157400)

1 前言

西泉眼水庫位于哈爾濱市東南部尚志市、五常市、阿城區交界處的平山鎮，屬大(2)型水庫。該水庫第三批應急加固項目由黑龍江省水利廳、哈爾濱市發展和改革委員會于2008年批準建設，其中壩下交通橋工程項目于2009年5月開始建設，橋長140 m，下部采用鋼筋混凝土雙柱式墩、雙肋埋置式臺、鉆孔樁基礎，橋面采用后張法預應力混凝土箱梁結構加鋪裝層。

后張法就是先澆筑混凝土構件，一般用波紋管預留孔道，待混凝土達到設計強度后再張拉預應力筋和灌漿封錨。為了保證張拉后預應力混凝土箱梁質量，業主方邀請相關專家與監理方、施工方進行了專門的探討，主要抓好了以下幾個方面的施工:

2 制箱梁臺座

后張法預應力混凝土的預制臺座應堅固，無沉陷，臺座各墩間距應適宜，以保證底模撓度≤2 mm，梁跨徑＞20 m時，應按設計設置反拱。臺座為條形整體臺座，兩端做擴大式基礎，同時為了防止張拉時底座兩端應力集中以至破壞底座，在澆筑底座混凝土時兩端4 m范圍內配置適量鋼筋。臺座底部換填部分砂礫并夯實，澆筑20 cm厚的C25號混凝土，寬度與底模同寬。臺座上鋪5 mm鋼板與預埋的鋼筋焊接在一起，然后打平，作為底模，平整度控制在3 mm以內。

3 鋼筋加工及波紋管安裝

鋼筋按規范和設計要求選用，其力學、工藝性能符合相關規范要求，且具有出廠質量證明書和試驗報告單。鋼筋進場后按檢測規范要求的頻率、批次送檢，經檢測合格后投入使用，不合格鋼筋不予使用。鋼筋進場后，按不同鋼種、等級、規格分別堆存，并設立標志。鋼筋存放場地選取地勢平坦的高地并墊高，露天堆置應加遮蓋。

3.1 普通鋼筋

鋼筋使用前要進行去污和調直。去除鋼筋表面的油漬、漆皮和鱗銹，鋼筋調直采用調直機，保證鋼筋平直無局部彎折。鋼筋的彎制、彎鉤、焊接、綁扎嚴格按照規范和設計圖紙的要求進行。

3.2 預應力鋼絞線

預應力筋采用鋼絞線，鋼絞線按設計圖紙的要求選取，質量符合《預應力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224)的要求。鋼絞線進場后立即對其質量、規格進行檢查，從每批鋼絞線中任取3盤，并從每盤所選的鋼絞線端部正常部位截取一根試樣進行表面質量、直徑偏差和力學性能試驗。如每批少于3盤，則應逐盤取樣進行試驗。試驗結果如有不合格時，則不合格盤報廢，并再從該批未試驗過的鋼絞線中取雙倍數量的試樣進行復檢，如有一項不合格則該批鋼絞線為不合格(每批鋼絞線重量應≤60 t)。鋼絞線經檢查合格后方可投入使用。

鋼模或長線臺座的臺面(或胎模)在鋪設鋼絲前應涂刷隔離劑。鋪放鋼絲時應采取人工鋪放的方式，防止隔離劑沾污鋼絲，隔離劑如被雨水沖掉或涂抹應進行補涂。鋼絲接長時采用綁扎接頭，嚴禁采用打結接頭。綁扎采用鋼絲綁扎器，用20～22#鐵絲密排綁扎，鋼絲搭接長度比綁扎長度＞10 d。鋼絲張拉時，如鋼絲有拉斷或滑脫，應調換鋼絲或用綁扎接頭聯接后進行補張。鋼絲在錨定時的滑移值不超過5 mm，當＞5 mm時，應進行補張。鋼絲的預應力值應按下列規定進行抽檢:

每一工作班應按構件條數的10%抽檢，且不少于1條;檢測應在張拉完畢后1 h內進行;在一個構件中全部鋼絲預應力的平均值與檢測時的設計規定值的偏差不超過±0.05σcon，檢測時的預應力設計規定值參考設計圖紙中技術說明。鋼絲下放置保護層墊塊。混凝土立方體抗壓強度應符合設計規定時，放松預應力鋼絲。不得低于設計的混凝土立方體抗壓強度標準值的75%。

3.3 波紋管安裝

波紋管待鋼筋骨架綁扎完成后安裝。先按管道坐標焊制管道定位鋼筋，然后穿波紋管。為了保證預應力管道的通順應適當增加定位鋼筋。

4 混凝土澆注

混凝土在拌和站集中拌制，經試驗確定摻加適量FDN高效減水劑，水平運輸采用翻斗車運輸，垂直運輸采用吊車吊料斗入模。振搗以插入式振搗器為主，輔以附著式振搗器固定在側模外側，插入式振搗器移動距離為1.5倍的振動半徑，插入下層混凝土的深度≤10 cm。考慮到梁底鋼筋較密，在梁底30 cm高范圍內使用小石子混凝土。澆筑采用水平分層，斜向分段的連續澆筑方式，從梁的一端順序向另一端推進。分段長度4～6 m，分層下料厚度不超過30 cm，上層混凝土必須在下層混凝土初凝之前覆蓋，以保證接縫處混凝土的良好接合。澆筑到頂板后，及時整平、收漿、抹面。

混凝土澆筑施工注意事項:

1)澆筑前，要對所有操作人員進行詳細的技術交底，并對模板和鋼筋的穩固性以及混凝土的拌和、運輸、澆筑系統所需的機具設備是否齊全完好進行一次全面檢查，符合要求后方可開始施工。

2)澆筑時，下料均勻、連續，不要集中猛投而產生混凝土的阻塞。在鋼筋密集處，可短時開動側振或插入式振搗器以輔助下料。

3)施工中隨時注意檢查模板、鋼筋及各種預埋件的位置和穩固情況，發現問題及時處理。

4)混凝土灌注前用壓杠壓住內模，防止其上浮。

5)澆筑過程中要隨時檢查混凝土的坍落度和干硬性，嚴格控制水灰比，不得隨意增加用水量，前后臺密切配合，以保證混凝土的質量。

6)每片板除留足標準養護試件外，還應制作隨梁同條件養護的試件3組，作為拆模、張拉、移梁等工序的強度控制依據。

7)混凝土澆筑過程中，將波紋管端口用軟木塞或其他材料封堵嚴密，避免澆筑混凝土阻塞或雜物進入。

5 鋼鉸線張拉

施加預應力所用的機具設備及儀表由專人使用和管理，并定期維護和校驗，張拉機具設備應與錨具配套使用，并應在進場時進行檢查和校驗。預應力張拉控制應力應符合設計要求，預應力筋實際建立的預應力總值與檢驗規定值偏差的百分率不應超過±5%。預應力鋼絲斷裂或滑脫的數量嚴禁超過總根數的5%，嚴禁相鄰兩個預應力鋼絲斷裂或滑脫，對在澆注混凝土前發生斷裂或滑脫的鋼絲必須予以更換。

混凝土強度達到了圖紙規定的傳力錨固強度后才能進行張拉。施加預應力采用控制應力和伸長值(應變)雙控法、互相校核。嚴格按設計要求進行預應力筋的下料、編束、穿束。每組鋼束采用兩端張拉，嚴格按設計給定的程序，對稱、均衡進行。當實際伸長值與理論伸長值之差＞6%時，立即停止張拉，查明原因并采取措施調整后，再繼續張拉。發生滑絲或斷絲超過規范要求時，進行更換后重新張拉。

預應力鋼束張拉程序為:0→10%σ(初張拉)→105%σ(持荷5 min)→100%σ(錨固)。

6 孔道壓漿

所有鋼鉸線束張拉錨固完成后進行孔道壓漿，壓漿也是箱梁施工中的關鍵工序，直接影響著箱梁的使用壽命。壓漿采用壓漿泵，灰漿拌制采用灰漿攪拌機。在壓漿前先用高壓水沖洗孔道，然后用空氣壓縮機吹干孔道內的積水。再采用灰漿泵壓入水泥漿，水灰比選用0.3～0.4，灰漿摻加高效減水劑，以0.5～0.7 MPa的恒壓，一次注漿完畢，壓漿完成后及時封錨。為了確保壓漿、封錨質量，防止壓漿后灰漿收縮出現空隙，在施工時，嚴格控制水泥漿的水灰比及壓漿壓力并作好壓漿記錄，壓漿操作程序如下:

1)清洗孔道:錨外多余預應力筋割掉后，觀察確無滑絲現象后，先用高壓水沖冼孔道，后用高壓風清吹干孔道。

2)安裝壓漿器具:依次安裝密封蓋、壓漿嘴、壓漿閥，并將壓漿管道與壓漿機、進漿閥連接在一起，使進漿閥和出漿閥為開通狀態。

3)拌制灰漿:在拌合機發動后，先加水，后倒入水泥和減水劑，拌合時間不少于3 min。

4)啟動壓漿泵開始壓漿，待出漿閥溢出的稀漿變成濃漿時，關閉出漿閥，并保持0.4～1.0 MPa的壓力3～5 min，然后關閉進漿閥。

5)拆卸壓漿器具:待灰漿初凝后，拆除壓漿閥、壓漿嘴、密封蓋等，并清洗干凈以備下次使用。

7 封錨

預應力筋張拉并在孔道壓漿完成后，在伸縮縫段(聯端)恢復錨口處普通鋼筋，及時澆注封錨混凝土。封端模板采用鋼模，人工澆筑混凝土，插入式振搗器振搗。同時控制好封端模板的幾何尺寸，防止封錨混凝土造成預制梁超長或縮短現象發生。

預應力鋼束管道壓注的水泥漿28 d抗壓強度不小于設計值，水泥漿強度達到40 MPa以上時預制梁方可吊裝。

［1］ 吳文保.預應力混凝土梁的施工方法［J］.黑龍江水利科技，2009，37(4):50-51.