現澆混凝土箱梁預應力施工及質量控制

摘 要：在工程結構構件承受外荷載之前，對受拉模塊中的鋼筋，施加預壓應力，能夠提高構件的剛度，推遲裂縫出現的時間，增加構件的耐久性。本文結合作者多年的工程實踐經驗就現澆混凝土箱梁預應力施工及質量控制進行敘述，希望能與各位同仁相互交流。

關鍵詞：現澆混凝土；箱梁；預應力；質量控制

中圖分類號：U44 文獻標識碼：A

橋梁作為我國公路交通的重要環節，對于我國的社會和經濟的發展起到了巨大的作用，由于人們對交通的快速、舒適、安全等方面的需要橋梁也得到了飛速的發展。由于各方面的原因，橋梁施工的難度加大、周期變長，受到各種條件的限制很容易出現質量問題，為減少質量問題的出現在施工的過程中加強施工工藝的控制是十分必要的。下文就現澆混凝土箱梁預應力施工技術進行敘述。

一、現澆混凝土箱梁預應力施工前的準備工作

張拉前的準備工作主要包括張拉設備（包括千斤頂、壓力表、油泵等）的配套選用及校驗、鋼絞線和鋼筋的嚴格下料以及張拉前構件的檢查和清理等。張拉前，必須對混凝土構件進行檢驗，外觀和尺寸應符合質量標準要求；張拉箱梁混凝土強度要求達到設計強度的85%。穿束前應用壓力水沖洗孔道內雜物，觀察孔道內有無串孔現象。用風吹干孔道內水份。

二、箱梁預應力構件的安裝

1鋼絞線、鋼筋的下料和穿束及錨墊板的安裝

預應力筋下料之前必須按批次抽取試件試驗。以同牌號、同爐號、同規格、同生產工藝、同交貨狀態的預應力筋，每30t為一批，不足30t也按一批計。進行拉伸、彎曲或反復彎曲試驗。預應力筋用錨具、夾具和連接器進場時，也必須按批次進行外觀檢查和抽取試件做硬度和靜載錨固性試驗。每1000套為一批，不足1000套也按一批計。檢驗項目：外觀、硬度、靜載錨固性能等。預應力筋和錨墊板都必須有產品質量證明書，否則，不予使用。

2預應力管道的安裝

預應力管道的安裝應和鋼筋安裝同時進行，要注意組織好鋼筋和波紋管安裝順序。

縱向預應力管道采用預埋Φ91mm塑料波紋管。波紋管外觀應清潔，內外表面無油污，無引起銹蝕的附著物，無孔洞和不規則的折皺，咬口無開裂、無脫扣。波紋管的接長采用接頭管，兩端用密封膠帶封裹，以防接頭處漏漿。

預應力安裝時嚴格按圖紙設計給定孔道坐標位置固定，要求保證安裝的豎向，橫向準確性，平彎、豎彎的地方要按設計設置準確的轉彎半徑。同時用井字定位網鋼筋固定，定位網鋼筋每1m一道，曲線加密0.5m一道。定位網鋼筋要與梁體鋼筋用電焊焊牢，管道與定位鋼筋用鉛絲綁扎牢固，防止管道移動。

波紋管安裝時，要確保管內無雜物，管道敞口處，采用塑料膠布封堵。施工中要注意保護波紋管，施工人員不得進行踩?；蛴霉ぞ咔脫?。如發現波紋管局部變形，要及時進行更換處理。波紋管在安裝時，如與普通構造鋼筋發生矛盾時，應在設計、監理同意的前提下將普通鋼筋適當移位，以確保波紋管孔道位置準確。安裝好的波紋管要遠離電焊，如波紋管出現漏洞要及時更換或用塑料膠布纏裹防漏。

3鋼絞線的下料和穿束

鋼絞線下料采用切斷機或砂輪鋸切割，在切口的兩側5cm處預先用扎絲綁牢，防止切割后切口松散。下好料的鋼絞線下面必須墊木板或方木，防止泥土弄臟。鋼絞線編束時，鋼束要順直，不得扭結，其頭部要適當后錯位，形成一圓順的尖端，用塑料膠布纏裹嚴密、結實，每隔2m綁一道扎絲。

澆筑混凝土前要嚴格全面的對波紋管進行檢查，包括坐標位置，線型，彎起半徑和密封性。在混凝土澆注過程中，要注意保護波紋管，施工人員不得隨意踩蹋，不能用振搗棒碰波紋管，防止管道移位或管道漏漿。

4錨墊板的安裝

兩端安裝錨墊板及加強螺旋筋，并按每種錨具的規格將其固定。錨墊板要牢固地安裝在端頭模板上，定位螺栓要擰緊，墊板要與孔道嚴格對中，并與孔道端部垂直，不能錯位。

5鋼絞線張拉力和張拉伸長量計算

預應力筋張拉時的控制應力，應以張拉時的實際伸長量與理論伸長量進行校核。二者相差應控制在6%以內，否則應暫停張拉，查明原因并采取措施加以調整，再繼續進行張拉。

預應力筋張拉端張拉力計算：

式中：

P——張拉端張拉力，KN；

σk——錨下張拉控制應力；

Ag——每束預應力鋼絞線截面積，Φj15.24取140.00mm2；

n——預應力筋束數，n=9；

b——超張拉系數，不超張拉，取1.0。

孔道摩阻損失計算：

σi——第i段預應力筋末端預應力損失，N；

x——預應力筋長度，m；

θ——孔道轉角與切線的夾角之和，rad；

k——孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數，計算取0.001，需做摩阻力試驗確定；

μ——預應力筋與孔道壁的摩擦系數，計算取0.14，需做摩阻力試驗確定。

預應力筋理論伸長值計算：

式中：——理論伸長量，cm；

P——張拉端張拉力，N；

L——預應力筋長度，mm；

A——預應力筋截面積；

E——預應力筋的彈性模量

實際預應力筋伸長值的量測及計算方法：

預應力筋張拉前，先調整到初應力σ0（取控制應力值的10%）再開始張拉和量測伸長值。實際伸長值為張拉時量測的伸長值加上初應力時的推算伸長值。

ΔL=ΔL1+ΔL2

式中：

ΔL1——從初應力至最大張拉應力間的實測伸長值，cm；

ΔL2——初應力時推算伸長值，cm。（采用應力值10%到20%的實測伸長值替代）

三、張拉工藝

縱向預應力筋的張拉遵循“同步、對稱、偏心荷載小”的原則，按設計圖順序和施工順序逐束張拉。

錨環及夾片使用前用煤油或柴油逐件清洗干凈，不得有油污、鐵屑、泥砂等雜物。鋼絞線外伸部分要保持干凈，施工人員不得隨意進行踩蹋。

工作錨必須準確放在錨墊板的定位槽內，并與孔道對中，每個錨孔中，每個錨孔裝入夾片拼用膠圈套好。穿入工作錨的鋼絞線要順直，對號入座，不得使鋼絞線扭結交叉。先安裝內圈的夾片，再安裝外圈的夾片，最后用內徑稍大于鋼絞線的鐵管穿入鋼絞線，向前輕擊頂緊夾片。限位板要與錨環對中，不得錯開。

安裝千斤頂于孔道中線對位，注意不要接錯大、小油缸。安裝千斤頂時，不要推拉油管及接頭，油管要順暢，不得扭結成團。工具錨安裝前，應將千斤頂活塞伸出3～5cm，鋼絞線穿入工具錨時，要對號入座，鋼絞線的位置要與工具錨孔的位置對應，千斤頂內鋼絞線要相互平行。

為保證完成張拉后，工具錨能順利退下，必須在工具錨的夾片光滑面均勻地涂一層厚約1mm的潤滑劑，也可在工具錨的錨孔中涂潤滑劑。工具錨的夾片與工作錨的夾片應分開放置，不得混淆。每次安裝前要對夾片進行檢查，如有裂紋及齒尖損壞等現象，應及時更換。

將B路回油閥打開，A路截止閥關閉即可啟動油泵電機，向張拉缸供油進行張拉；同時調節節流閥，以控制油壓高低和張拉速度。在活塞外伸時，工具錨夾片可自行夾緊鋼絞線。工作錨中的夾片此時因受限位板的支托，只可被帶出一些而不會退出很多。先調整到初應力σ0（取控制應力值的10%），再開始按10%σcon～20%σcon～σcon（持荷2min錨固）張拉和量測伸長值，并做好伸長量記錄。

當活塞行程還余10mm～20mm時，即停止向A路供油，此時可將節流閥回旋，同進轉回回油閥，A路壓力降至零點。由于鋼絞線束的加縮，活塞被接回若干長度，這時工作錨的夾片被帶入錨板內而自行夾緊。鋼絞線的回縮量不得大于6mm。

B路關閉截止閥，節流閥控制升壓，活塞回程，留10mm～20mm即可停泵。如果鋼絞線張拉長度較短，一次張拉就可達到張拉控制應力σk；如果一次張拉達不到設計要求，則進行多次張拉；此時，自動工具錨的夾片已與錨板自行脫離，因此二次張拉前需將工具錨平片重新推入工具板錐孔中，然后重復以上步驟，直到達到設計張拉力。張拉至控制應力持荷5分鐘，如油壓有點下降則加油到張拉力后可錨固。當張拉的鋼絞線為一端張拉時錨固可直接緩慢釋放油缸壓力到零；當兩端張拉鋼絞線時必須分端錨固，即先將一端張拉錨固后，再將別一端補足控制應力值后進行錨固。

四、壓漿工藝

真空泵端設在高端。壓漿端設在底端，因高差3米引起的漿液靜力壓強為0.06～0.07Mpa，那末對因高差造成的影響基本可忽略，卻有利于壓漿質量的保證。壓漿時壓漿泵的最大壓力宜保持在0.6～0.7Mpa，孔道過長時壓力稍加大到1.0Mpa左右。

管道密封及封錨。封錨做法：張拉完畢，將多余鋼絞線切割，用濕潤水泥團封堵，為確保水泥團不掉落及養護期間不開裂，在水泥封錨作出后，又用雙層塑料薄膜密封并綁扎固定在錨具上。對于其他可能漏氣的連接點，采用玻璃膠進行密封，從而保證了管道的密封。

兩端抽真空管及灌漿管安裝完畢后，關閉進漿管球閥，開啟真空泵。真空泵工作一分鐘后壓力穩定在-0.075Mpa至-0.08Mpa，繼續穩壓1分鐘后，開啟進漿管球閥并同時壓漿。

壓漿后應立即檢查壓漿的密實情況，如有不密實，應及時處理。水泥漿應按規定制作試塊，以檢測其強度。

五、封錨

孔道壓漿完畢后立即將梁端水泥漿沖洗干凈，同時清除支承墊板、錨具及端面混凝土的污垢，并將端面混凝土鑿毛，以備澆筑封端混凝土。設置端面鋼筋網。為固定鋼筋網的位置，可將部分箍筋點焊在支承墊板上。固定封端模板，以免在澆筑混凝土時模板走動而影響梁長。立模后校核梁體全長，其長度應符合允許偏差的規定。澆筑封錨混凝土時，要仔細操作并認真振搗，保證錨具處的混凝土密實。

結語

綜上所述，影響現澆混凝土箱梁預應力施工的因素有很多，施工人員在施工的過程，一定要針對以上出現的問題采取有效的措施，盡量減少類似的不良狀況的出現。同時施工的過程中做到層層把關嚴格控制，確保工程的質量。

參考文獻

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