預應力鋼筋混凝土箱梁監理質量控制

梁彥軍

(陽泉市工程建設監理中心，山西 陽泉 045000)

0 引言

預應力混凝土箱梁施工是橋梁工程中一個重要的分部工程，其施工質量直接關系到工程使用壽命和人的生命安全。監理工程師應必須控制好施工中每個細節。陽泉市義井河橋全長40 m，雙幅兩跨，工程由山西省城鄉規劃設計研究院設計，箱梁施工采用后張法預應力混凝土，共64片，單片重量35 t。筆者在監理過程中就前期準備，施工工藝等方面的總結，希望對大家有所裨益。

在箱梁施工監理中首先認真閱讀施工圖紙，對施工單位所報施工方案進行嚴格審查，駐地監理工程師要編制監理細則。監理應參與施工單位的預制場地的選址，并提出合理化的建議，使得施工科學合理經濟節約。

1 原材料、成品、半成品、張拉機具的控制

1)對設計所選用的鋼材、鋼絞線等主要材料的性能設計參數有深入的了解。以便對下一步材料采購，張拉設備、千斤頂、壓力表等設備的校驗工作提供依據。預應力鋼筋從構件制作開始到構件破壞為止，始終處于高應力狀態。故對預應力鋼筋應有較高的質量要求，具有高強度、良好的加工性能，一定的可塑性。材料進場后現場監理應按規范要求復檢，對鋼絞線表面質量、直徑偏差、力學性能進行檢測。因為鋼絞線在進場時均為整盤且為全封閉的，在拆裝前必須事先將其固定在合適鋼架內，以防止亂絲和意外傷害事故的發生。預應力鋼筋的存放要保證其干燥，不得直接堆放于地面上，且有專人保管，出現有害的銹蝕不得使用。

2)錨具、夾片的質量要求。對該構件的采購必須要求施工單位提供樣品。經監理同意后方可批量購置。尤其檢查與錨具相對應的墊板上留置的壓漿孔具是否有足夠的截面，以保證漿液的暢通，外表是否有裂紋。對錨具要求做外觀檢查與硬度檢查。要求監理人員應對錨具逐套(個)檢查外觀質量，以確保構件質量，對有裂紋、有較大偏差的(與墊板不相吻合的)不得使用。因為對靜載錨固性能試驗規范中指出用于大橋等主要工程當證明文件不齊全、質量有疑點時可以作檢測，因目前建材市場不規范，對類似產品個人認為中橋(30 m～100 m)范圍內應該檢測以便更加保證其工程質量。

3)預應力管道的質量控制。首先管道必須符合設計要求的材質，并需監理的認可。現場監理人員應對其外觀尺寸、集中荷載下的徑向剛度、荷載作用后的抗滲漏及抗彎曲滲漏等項目進行試驗，合格后方可使用于工程中。如設計未明確時應盡量采用鍍鋅材料的金屬管道。在施工中若有破損應進行更換，局部有小孔等情況，應選透明膠帶包裹以防止漿液堵塞孔道。管道的內截面至少應大于預應力的截面積2倍～2.5倍。若不能滿足應提前做壓漿使用驗證。

2 預應力與結構鋼筋加工制作的質量控制

1)預應力鋼筋的下料必須經計算確定，并要求同時考慮孔道長度、臺柱長度、錨具厚度、千斤頂長度、鐓頭頂留量、冷拉伸長值、彈性回縮值、外露長度、張拉伸長值等因素。為了防止放松鋼筋對外圍混凝土產生劈裂裂縫，對預應力鋼筋端部周圍的混凝土應采取加強措施。設計要求一般端部設置長度不小于150 mm且不小于圓16的4圈的螺旋筋。螺旋筋的螺距必須保證要均勻，錨墊板承壓面以及錨具的安裝面必須與孔道中心線垂直。錨具中心線與孔道中心線重合。筆者在監理過程中發生了該處螺旋筋內混凝土空洞，導致將該梁報廢的質量事故。由于箱梁的底板長期暴露于大氣中，必須確保其混凝土構件的鋼筋保護層厚度，保證其耐久性。因預應力構件在運輸、吊裝等階段，在自重和預應力作用下，往往會在吊點處產生很大的拉應力而引起該斷面開裂或不滿足設計要求，同時截面下邊緣壓應力過大，而造成混凝土的破壞。現場監理尤其要嚴格控制箱梁的端部3e且不大于1.2h的長度范圍內與間接鋼筋配置以外，在高度2e(e為螺旋鋼筋直徑)范圍內均勻布置附加箍筋或鋼筋網片，防止孔道劈裂。當端部有局部凹進時，應注意是否有拆線構造鋼筋。并檢查箱梁上面兩側預埋鋼筋以及絞縫鋼筋是否按照設計要求留設、按圖紙設計要求施工驗收。

2)波紋管孔道之間的水平凈距大于50 mm，且嚴格按照設計坐標線進行布置，有可靠的固定措施。為防止在混凝土澆筑工程中使管道擠壓變形造成穿束困難，應提前穿束，然后固定波紋管，波紋管接頭應采用大一號的波紋管作為接頭套接，搭接大于250 mm，且用膠帶裹緊，保證位置準確彎起平順固定可靠。

3 混凝土的質量控制

當與模板有關的工作完成，待澆筑混凝土箱梁預埋件安裝完成并檢查模板尺寸偏差，接縫是否嚴密，可能存在漏漿情況要采取措施處理，經監理工程師認可后才能澆筑。橋梁混凝土的基本要求為高強度、低收縮，具有一定塑性要求。現場監理必須嚴格要求施工人員控制混凝土水灰比、骨料的級配與澆筑的時間以及當時天氣溫度。對超過初凝時間的混凝土不得利用，盡可能一次澆筑完成，按照先底板后腹板最后澆頂板的順序施工并要求對稱均勻澆筑，澆筑完成后要加強混凝土的養護。箱梁中間采用充氣囊施工的，對其尺寸要求、氣壓的要求必須嚴格控制，保證充氣后大小合適，防止出現無保護或保護層過厚的現象。注意托入氣囊時不得被鋼筋劃傷。氣囊充氣壓力表壓力必須保持穩定，在澆筑中為防止膠囊上浮或偏位應用定位箍筋與外模聯系固定，氣囊外要刷隔離劑，膠囊的放氣時間應經試驗確定以混凝土強度到達膠囊放氣后構件不會引起變形為宜，在終凝后將其從模具中拔出，混凝土同條件試件，標養試件以及吊移試件要求必須留置。監理人員必須變被動控制為主動控制。

4 預應力鋼筋的張拉

首先要求所用張拉設備、壓力表、油泵是經過校核的。現場施工人員已具備確保質量安全的必要措施并且報駐地監理同意，千斤頂與油表要配套使用，張拉應力及延伸量的靜力計算施工單位要報監理審核。箱梁同條件試件強度不得低于設計強度75%，按照鋼絞線復檢報告中彈性模量與截面積計算理論總伸長量，根據檢測單位提供的張拉設備、壓力表標定曲線提供的數據用插入法計算在初張拉和終張拉時對應控制應力值與壓力表讀數的關系，在張拉時當發現鋼筋伸長量與油表反應的張拉力相差較大時應及時對其進行校驗。后張法預應力損失有預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的損失，預應力鋼筋在錨具中滑動造成預應力鋼筋回縮產生預應力的損失，錨固時發生錨具引起的預應力損失，以及在使用階段混凝土的收縮、徐變和預應力鋼筋的進一步松弛引起的損失。在張拉以前按照施工規范要求以及施工經驗在確定初始應力與最終應力后進行張拉，張拉順序按照設計要求進行，無規定時應分批對稱張拉，并將實際伸長量與理論伸長量之差控制在6%以內，否則應查明原因，重新張拉。記錄好初始應力的伸長量，最后應力伸長量，千斤頂放松后的回縮量，在中間階段量測的延伸量及相應的拉力并將記錄報監理核查。在該過程的監理必須進行旁站，隨時觀察其張拉狀態，對每一塊箱梁的預拱度進行認真記錄，看是否滿足設計要求，且嚴禁在張拉構件安全范圍內站人，非作業人員不得進入工作區，張拉人員必須嚴格遵守各項技術操作規程，防止張拉時意外傷人，并要求技術人員提供監理安全、質量技術交底。

5 孔道壓漿及封錨

在張拉完成后應該盡早壓漿，壓漿采用的水泥由不低于42.5級硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥和水組成，水灰比一般為0.4～0.45之間，泌水率不大于3%且按規范要求摻入一定百分比的膨脹劑，拌合時間不小于2 min。采用活塞式壓漿泵施工時，壓漿最大壓力控制在1.0 MPa，并檢查壓力表是否讀數準確，當另一端有濃漿冒出時，壓力端持壓0.5 MPa持續3 min～5 min，方可停止壓漿，氣溫低于5℃時不得進行壓漿。每一工作班留取不少于3組壓漿試塊作為下一步箱梁吊移的依據，并記錄好所有壓漿記錄，并要由監理簽認。封錨端混凝土澆筑前必須將端頭鑿毛且鋼筋在驗收合格后進行澆筑。

6 箱梁的吊移

梁的吊移必須等壓漿漿體強度達到設計值時，方可吊移箱梁。箱梁的存放高度要符合要求。箱梁的運輸、吊裝必須按設計要求采用扁擔法，兩側預留立槽以能順利拔出吊繩，不建議用吊環法，因為本工程中采用吊環法，由于吊環鋼筋較粗為φ36，加工困難，當局部有損傷時不易發現，在吊裝過程中發生一吊環斷裂，幸好無箱梁質量受損傷和人員傷害事故的發生。

7 結語

工程質量管理重要一環是工程質量監理工程師在施工階段的質量控制效果對工程最終質量的形成起著決定性的作用，因此監理工程師必須在施工準備階段、施工實施階段做好對每一工藝的事前、事中、事后的控制，以保證施工階段工程項目質量目標的實現。

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