淺談懸臂預(yù)應(yīng)力箱梁施工質(zhì)量控制監(jiān)理要點

崔 博

（山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司，山西 太原 030012）

1 工程概況

本項目位于山西省偏關(guān)縣東南部，西接內(nèi)蒙準格爾旗至鄂爾多斯高速公路，東接大運高速公路，進而連接二廣高速，橫跨忻州地區(qū)，是忻州地區(qū)又一條重要的出省通道。筆者在山西靈河高速公路神河段LJ6標從事監(jiān)理工作,本標段技術(shù)標準采用四車道山嶺重丘區(qū)高速公路標準設(shè)計，起點樁號K62+900—K72+210，總長9.31 km，其中大橋7座。

本文介紹了高峁梁2號大橋懸臂預(yù)應(yīng)力箱梁施工工藝及質(zhì)量控制。高峁梁2號大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為（66.66+120+66.66）m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面箱型連續(xù)剛構(gòu),邊主跨比為0.555 5。箱梁支點梁高7.5 m,為最大跨徑的1/16,箱梁跨中梁高2.5 m,為最大跨徑的1/48,箱梁底板曲線方程為y=f-〔（3.482fx1.8）/L1.8〕,矢高 f=5 m,L=110 m,采用 1.8 次方拋物線。坐標起點在跨中,曲線以主墩中心對稱,邊跨現(xiàn)澆段采用直線段,長5.5 m。上部箱梁為單箱單室,頂寬12 m,底寬6.5 m,懸臂寬2.75 m。箱梁頂板厚30 cm,底板厚32～130 cm,按1.8次拋物線由跨中向中墩逐漸加厚。邊跨腹板15～6號節(jié)厚50 cm,6～4號節(jié)段厚50～70 cm,4～1號節(jié)段厚70 cm,腹板變厚按線性變化。腹板每節(jié)段距頂面1 m處設(shè)有直徑10 cm的通氣孔。0號塊長11 m,頂板厚40 cm,腹板厚70 cm,底板厚130 cm。由于上部箱梁本身的抗扭剛度較大,因此主橋箱梁只在支點處設(shè)有橫隔板,邊墩支點橫隔板厚150 cm,墩支點設(shè)置4道厚60 cm的橫隔板。

本橋連續(xù)剛構(gòu)施工的總體施工方案為：0號及1號段采用托架施工，2～15號懸臂澆筑采用菱形掛籃施工，現(xiàn)澆段采用托架施工。

2 懸臂澆筑施工質(zhì)量控制監(jiān)理要點

2.1 掛籃質(zhì)量控制要點

a）使用菱形桁架掛籃。掛籃總重量不應(yīng)大于最重梁段重量的0.5倍，最大總變形小于2 cm，掛籃在澆筑混凝土狀態(tài)和行走時的抗傾覆系數(shù)、自錨固系統(tǒng)的安全系數(shù)、斜拉水平限位系統(tǒng)的安全系數(shù)及上水平限位的安全系數(shù)均不應(yīng)小于2。

b）掛籃后錨固利用豎向預(yù)應(yīng)力筋時應(yīng)不少于4根，并在連接處設(shè)置十字鉸。掛籃后錨固嚴禁連接在豎向筋上。

c）掛籃外模應(yīng)采用大塊新模板，內(nèi)模可以用組合鋼模板或成色較好的舊模板，內(nèi)模必須與框架連接成整體結(jié)構(gòu)，不允許采用拆拼方法施工。底板與腹板拐角處用特制木模，確保不跑漿。內(nèi)外模板應(yīng)插入前一梁段30 cm為宜，并在前一段預(yù)留孔洞穿拉桿固定模板，確保澆筑過程梁體的穩(wěn)定性。

d）掛籃底模后端和兩邊側(cè)模后端必須設(shè)置梁體質(zhì)量檢查維修通道，以便檢查梁體的混凝土質(zhì)量。

e）掛籃使用前要做預(yù)壓試驗。預(yù)壓的目的是檢驗掛籃的安裝質(zhì)量、安全性能，消除掛籃的彈性變形，為每節(jié)梁段確定立模標高提供依據(jù)。

f）掛籃前移用千斤頂緩慢平穩(wěn)推進，推移時應(yīng)在后端設(shè)保險繩，到位后應(yīng)立即安裝主桁架后錨固系統(tǒng)。五級以上大風(fēng)時，應(yīng)停止掛籃行走。施工單位應(yīng)制定詳細的掛籃安全操作規(guī)程，對掛籃上的人員數(shù)量和堆放的機具、材料要有明確規(guī)定，防止意外發(fā)生。

2.2 墩頂梁段（0號、1號塊）施工質(zhì)量控制要點

a）根據(jù)該橋梁結(jié)構(gòu)尺寸特點，0號、1號塊應(yīng)采用在墩頂設(shè)置托架的方法進行施工。

b）托架的圖紙和計算資料要報監(jiān)理審批，托架在施工前要進行預(yù)壓，預(yù)壓重量為現(xiàn)澆梁段重量的1.2倍，預(yù)壓滿載時間不短于24 h。托架安裝完成后，應(yīng)報監(jiān)理工程師進行檢查，前端底板橫向布設(shè)3個測點量測，合格后進行預(yù)壓，預(yù)壓應(yīng)分級加載，預(yù)壓采用堆載預(yù)壓或托架與承臺預(yù)埋錨固端鋼絞線張拉的方式進行，重量或千斤頂拉力加載分為0%、20%、50%、120%。卸載分為100%、50%、0%。以上數(shù)據(jù)都需測量監(jiān)控，有數(shù)據(jù)資料，觀測應(yīng)認真、準時，確保數(shù)據(jù)準確。砂袋擺放按照先底板后腹板最后翼板的原則進行。數(shù)據(jù)在下一級荷載前必須計算出結(jié)果，引用于現(xiàn)場，保證支架預(yù)壓安全進行。通過預(yù)壓，消除非彈性變形，測出彈性變形，根據(jù)測得的變形數(shù)據(jù)在支立底模時設(shè)相應(yīng)的預(yù)拱度。

c）墩頂段用于托架的預(yù)埋鋼板厚度大于等于2 cm為宜，預(yù)埋件要進行專門的設(shè)計，預(yù)埋件位置準確、牢靠，應(yīng)由有焊接證的工人進行認真施焊，確保焊縫質(zhì)量和托架施工過程的安全。

d）0號、1號塊外模必須用大塊新鋼模板，內(nèi)模可用組合鋼模板或成色比較好的舊模板，但板面要平整無空洞。箱內(nèi)底板與豎墻拐角處可用木模，但要保證形狀和尺寸的要求，不能漏漿。

e）0號塊混凝土必須采用一次混凝土澆筑方式，0號塊構(gòu)造復(fù)雜，施工過程容易出現(xiàn)裂縫，施工單位應(yīng)確保混凝土澆注密實，養(yǎng)生到位，減少裂縫的產(chǎn)生。

2.3 懸臂段（2～15號塊）施工質(zhì)量控制要點

a）波紋管定位要準確，定位鋼筋焊接要牢靠，監(jiān)理要逐根檢查。在澆注段波紋管內(nèi)穿直徑稍小的硬芯管，防止?jié)沧⒒炷吝^程波紋管變形或損壞漏入混凝土，待混凝土凝固后拔出芯管。

b）混凝土達到5.0 MPa方可拆除堵頭模板，并及時鑿毛，用水沖洗干凈。混凝土達到約20 MPa可脫外模板，達到30 MPa可脫內(nèi)模。縱向預(yù)應(yīng)力張拉完成后才能松動底模。

c）掛籃脫模實行簽字認可工作制，由監(jiān)理和施工技術(shù)員在現(xiàn)場共同檢查混凝土澆筑質(zhì)量，無質(zhì)量問題簽字認可，若出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞、露筋等質(zhì)量缺陷，應(yīng)及時報業(yè)主，提出處理辦法，審批同意后方可進行處理。

d）懸澆混凝土應(yīng)用泵送施工，配合比設(shè)計除滿足強度外，還應(yīng)達到緩凝、早強、流動性大、和易性好等性能。混凝土澆注應(yīng)按底板、腹板、頂板的順序，由前向后，由兩側(cè)向中間的方向連續(xù)進行澆注。混凝土的振實以插入式振搗器為主，高度大于3.5 m的梁段可在腹板內(nèi)側(cè)1/2高度處開觀察窗，確保混凝土振搗密實，特別是縱向預(yù)應(yīng)力以下混凝土的振搗密實避免出現(xiàn)空洞、蜂窩、麻面。

e）懸澆施工應(yīng)始終掌握T構(gòu)兩端對稱加載、平衡施工的原則。包括橋面堆放的機具、材料，兩端不平衡重量絕不能超出設(shè)計的規(guī)定。

f）澆筑段波紋管內(nèi)應(yīng)穿入直徑稍小的塑料芯管。

g）預(yù)應(yīng)力筋，錨墊板及波紋管位置要準確，安裝要牢靠。

h）混凝土強度達到設(shè)計張拉規(guī)定的強度，齡期超過7 d，方可進行預(yù)應(yīng)力張拉。在懸澆施工過程中，要經(jīng)常做混凝土的彈模測試，以確保與強度的同步性。

i）預(yù)應(yīng)力張拉一般按縱向、豎向和橫向的次序進行。預(yù)應(yīng)力筋張拉以應(yīng)力值控制、伸長值校核；張拉完畢應(yīng)盡快壓漿，間隔時間不應(yīng)超過48 h。

j）預(yù)應(yīng)力施工是連續(xù)剛構(gòu)橋質(zhì)量控制的重點，國內(nèi)很多剛構(gòu)橋運營后出現(xiàn)裂縫，跨中下?lián)系炔『Χ寂c預(yù)應(yīng)力不足或松弛損失過大有關(guān)。預(yù)應(yīng)力張拉全過程要有監(jiān)理在場。

2.4 縱、橫向預(yù)應(yīng)力施工及壓漿質(zhì)量控制要點

a）混凝土達到設(shè)計強度90%，且齡期不少于7 d，方可進行預(yù)應(yīng)力張拉。在懸澆施工過程中，施工單位和監(jiān)控單位要定期做混凝土的彈模測試，以保證彈模與強度的同步性。若彈模降低幅度較大，要查找原因，或延長張拉齡期。

b）錨墊板要與預(yù)應(yīng)力索軸線保持垂直，錨墊板下混凝土保證密實。

c）嚴格按編束工藝編索，整束穿索，不允許單根穿索，確保不絞索。

d）張拉以張拉力控制，伸長值校核。實際伸長值與理論值誤差小于6%，若大于6%要停止張拉，查找原因。每束鋼絞線斷絲或滑絲不多于1根，每個斷面滑絲或斷絲之和不能超過該斷面鋼絲總數(shù)的1%。

e）張拉千斤頂、油泵要按規(guī)范定期配套校驗，配套使用，當千斤頂使用超過6個月或300次，或在使用過程出現(xiàn)不正常現(xiàn)象，或經(jīng)過檢修，應(yīng)重新校驗。

f）預(yù)應(yīng)力鋼材、錨具進場前要按規(guī)范要求進行試驗。同等條件下應(yīng)優(yōu)先選擇安全系數(shù)大的正規(guī)大廠的產(chǎn)品。

g）預(yù)應(yīng)力張拉完成后24 h內(nèi)必須壓漿。水泥漿使用C55相同的水泥配制，水灰比不宜大于0.45，由試驗確定外摻劑，不得使用含氯鹽的外加劑。壓漿氣溫不應(yīng)低于5℃。每孔道應(yīng)一次壓漿完成，不得中斷，如遇意外情況特別是串孔等現(xiàn)象中斷時，應(yīng)立即用高壓水沖洗干凈，采取措施，重新壓漿。

h）壓漿要從一端壓入，另一端冒出，待另一端冒出濃漿后，方可關(guān)閉排漿閥，觀察壓力上升到0.3～0.5 MPa，并穩(wěn)壓2 min，各部位均無漏漿、冒漿時，關(guān)閉壓漿閥。

2.5 豎向預(yù)應(yīng)力施工及壓漿質(zhì)量控制要點

a）在澆筑混凝土?xí)r要注意豎向預(yù)應(yīng)力筋上下墊板處混凝土的密實，并用塑料紙包裹精軋螺紋鋼端頭，避免混凝土漿污染，造成張拉困難。

b）豎向預(yù)應(yīng)力筋上端伸出錨頭長度大于3 cm，且距橋面混凝土鋪裝頂面距離大于等于6 cm。

c）豎向預(yù)應(yīng)力筋以張拉力控制，采用二次張拉工藝，即第一次按設(shè)計噸位張拉完成后，再進行一次張拉。嚴禁超張拉。第二次張拉完成24 h內(nèi)必須壓漿。

d）近年來連續(xù)剛構(gòu)橋運營后腹板出現(xiàn)大量裂縫，均與豎向預(yù)應(yīng)力不足有關(guān)。要求對第一、二次張拉和壓漿3道工序在管理上做3種不同的明顯標記，監(jiān)理工程師每道工序逐根檢查，確保不漏拉和漏壓，真正發(fā)揮豎向預(yù)應(yīng)力的效應(yīng)。

2.6 邊跨現(xiàn)澆段及合攏段的質(zhì)量控制要點

a）邊跨現(xiàn)澆段采用托架法施工，施工單位應(yīng)提前設(shè)計托架，設(shè)計圖紙和計算資料應(yīng)報監(jiān)理審批，且托架施工前要進行預(yù)壓，預(yù)壓重量為梁段重量的1.2倍，預(yù)壓滿載時間不短于24 h。

b）按照設(shè)計文件要求的順序進行合攏施工，一般先邊跨后中跨。

c）合攏段施工必須滿足受力狀態(tài)的設(shè)計要求和保持梁體設(shè)計線形，施工時必須嚴格控制合攏段的施工誤差。

d）盡量在當天的最低溫度下進行合攏，溫度控制在10℃比較適宜。澆筑混凝土過程中應(yīng)逐步等量撤除兩端荷載，使合攏段標高保持穩(wěn)定。

e）合攏段混凝土強度達到設(shè)計強度90%，進行預(yù)應(yīng)力張拉。

f）合攏段兩端對稱、等重加載，加載完成，檢查合格后，在規(guī)定的溫度時段內(nèi)進行合龍口的剛性聯(lián)結(jié)。臨時預(yù)應(yīng)力確保降溫時勁性骨架中既不出現(xiàn)拉應(yīng)力，又要滿足升溫時骨架不致受壓過大而失穩(wěn)，具體張拉噸位應(yīng)根據(jù)合攏期間可能出現(xiàn)的溫度范圍計算并報監(jiān)理工程師審核。

g）合攏段及合攏段兩側(cè)段底板鉤筋的施工，要有專門的防崩設(shè)計，數(shù)量達到縱橫30 cm間距一道，下面鉤住底層鋼筋，上面與頂層鋼筋點焊，一定要可靠，監(jiān)理要逐根檢查，這是控制的重點，也是連續(xù)剛構(gòu)橋最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的一道工序。

3 結(jié)束語

本文以山西靈河高速公路神河段LJ6標段高峁梁2號大橋施工監(jiān)理控制工作為背景，闡述了現(xiàn)代施工監(jiān)理控制理論在連續(xù)梁橋懸臂施工的施工控制中的應(yīng)用。