慈溪市勝山至陸埠公路工程（勝山—橫河）段現澆箱梁提高預應力專項施工質量的措施

趙劍鋒

(浙江省交通規劃設計研究院，浙江杭州 310006)

0 前言

某工程是寧波市規劃的“勝山-陸埠”干線公路工程的“勝山-橫河”段，位于慈溪市境內。北起沈海高速（新浦互通），路線走向與既有東三環道路一致，先后跨越建附公路、勝山大道、城市北環，在與中橫線交叉處（預留樞紐互通）后進入白沙路街道，繼續向南跨越北三環、開發大道、北二環、三北大街、G329和南二環，終于前應路，路線全長14.659 km，路線基本呈北-南走向。

該工程為在既有道路上提升改造成“高架橋+地面輔路”，其中高架橋全長12 696 m，出入口平行匝道橋4 107.5 m/18座。上部結構高架橋共129聯，出入口平行匝道橋共29聯，均采用等截面預應力混凝土連續梁，跨徑在27～40 m之間，3～4跨一聯，均采用搭設支架現場澆筑。

1 項目特點

預應力采用雙向預應力體系，縱向包括通長腹板束和頂底板短束，橫向包括橋面板橫向鋼束和中、端橫梁鋼束。張拉形式多樣（兩端張拉：腹板束、中跨頂、底板束、橋面板橫向鋼束、中、端橫梁鋼束；單端張拉：邊跨頂、底板束）。鋼束布置復雜、數量多：腹板束30束，頂板束（兩端張拉20束、單端張拉40束），底板束（兩端張拉20束、單端張拉40束）、橋面板橫向鋼束180束，中橫梁36束，端橫梁20束。

該工程中，橋梁工程是重點工程，而預應力施工質量是保證橋梁結構安全和耐久性的關鍵工序，是結構安全的生命線，因此要求施工人員對預應力施工的全過程熟練掌握，包括管道定位、穿鋼絞線、張拉、壓漿及封錨等各方面的施工技術要點。

2 施工依據

為確保預應力施工質量符合設計和規范要求，保證結構安全與耐久性，降低橋梁全壽命周期成本，預應力專項施工除應符合《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T F50-2011）和《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF80/1-2004）有關規定外，尚應符合國家及行業現行有關標準的規定。

預應力施工質量管理應按照浙交（2012）125號文件《關于進一步加強橋梁預應力施工質量管理的通知》中的相關規定執行。該文件分別從加強預應力施工原材料質量管理、加強預應力施工質量管理、加強預應力施工質量檢測與驗收、加強各參建單位預應力施工質量管理、加強橋梁預應力施工質量的監督檢查5個方面提出具體要求。

3 施工隊伍、物料與器具、摩阻測試

3.1 施工隊伍

預應力精細化施工中，預應力施工實施的技術人員和張拉操作工人是確保施工質量的關鍵之一，優先選用有“專業化”施工隊伍。建設單位、監理單位、施工單位應組織相關技術人員和操作工人進行專業培訓，預應力張拉操作工人應經培訓考核合格持證上崗，不能認為采用智能張拉設備，就忽略對人的管理。

3.2 物料與器具

預應力混凝土結構所采用的鋼絞線、波紋管、錨具和夾具等材料的性能和質量，應符合現行國家標準《預應力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-2003）、《預應力混凝土用金屬波紋管》(JG225-2007)、《預應力筋用錨具、夾具和連接器》（GB/T 14370-2007）的規定，應分批驗收，同時委托有相應資質的公路工程試驗檢測機構進行檢驗。

預應力孔道壓漿應采用專用壓漿料或專用壓漿劑配制的漿液，壓漿材料應進行進場檢驗。施工單位應進行壓漿漿液試驗室試配、生產配合比驗證，宜在施工前進行工藝驗證（抗分離材料試驗）。經試配的漿液其各項性能指標均能滿足浙江省交通運輸廳2011年10月09日發布的《浙江省公路橋梁預應力孔道壓漿技術指南》的要求。

預應力筋張拉宜采用穿心式雙作用千斤頂，整體張拉或放張宜采用具有自錨功能的千斤頂。張拉機具設備應與錨具產品配套使用，采用自動化、智能化張拉設備。張拉設備在使用前，應進行標定，必要時可在試驗臺座上進行試張拉。

制漿機的轉速應不低于1 000 r/min，攪拌葉的形狀應與轉速相匹配，葉片的速度范圍宜在10～20 m/s，并應能滿足在規定的時間攪拌均勻和稱量準確的要求。孔道壓漿機應采用活塞式可連續作業的壓漿泵，不得采用風壓式壓力泵。孔道壓漿推薦采用真空輔助壓漿工藝，宜采用自動化、智能化壓漿施工及記錄設備，以提高壓漿質量穩定性和施工安全。

3.3 摩阻測試

預應力工程施工之前，應進行預應力損失的摩阻測試，試驗應包括不同類型的錨圈口、錨墊板和管道摩阻測試，宜對不同類型的孔道進行兩孔以上的摩阻測試。必要時，設計方應根據測試反饋結果對張拉控制應力進行調整。

4 管道定位和錨墊板安裝

4.1 管道定位

波紋管安裝前，應準確確定波紋管的位置，管道定位誤差控制在施工規范允許范圍內（見表1）。同時，應根據設計圖紙要求，設置定位鋼筋、防崩鋼筋和預應力管道加強鋼筋。

表1 后張預應力管道安裝允許偏差一覽表

定位鋼筋采用井字型，定位鋼筋必須與附近其它鋼筋焊接牢靠，間距符合如下要求：直線段80 cm，豎彎及反彎部位加密至每50 cm，橫梁內橫向鋼束均按50 cm間距布置。

波紋管安裝后，應檢查波紋管的位置、曲線形狀是否符合設計要求，尤其梁端負彎矩區管道的與直線段是否平順，特別要注意是否有局部突變。檢查波紋管的固定是否牢靠，接頭是否完好，管壁有無破損等，如有破損，應及時用膠粘帶修補。波紋管安裝好后，嚴禁焊接作業，以防止燒傷管壁而漏漿。

防崩鋼筋間距和位置：（1）直線橋，預應力防崩鋼筋設置在齒板管道拐彎處；（2）曲線橋，設置在曲線腹板束及齒板管道拐彎位置處，間距50 cm；（3）頂、底板防崩勾筋：全部底板，縱、橫向間距45 cm，梅花形布置。

4.2 錨墊板安裝

錨具安裝時，錨墊板位置應準確，角度應準確，應與端模板緊密結合，不得平移或轉動，保證錨固面與鋼束垂直，錨孔中心應對準管道中心孔。波紋管與錨墊板的連接，均須安全可靠，嚴禁澆筑混凝土時水泥漿滲入。腹板、頂、底板和橫梁鋼束，張拉端和P錨錨下螺旋鋼筋圈數應大于等于6圈，錨下加強鋼筋網片5層。

5 預應力張拉施工

當混凝土強度達到不低于設計強度的90%，彈性模量應不低于混凝28 d彈性模量的80%，且養護不低于10 d(不宜大于21 d)，方可進行張拉預應力。上部結構側模、內膜和支座約束應在預應力鋼束張拉前拆除，底模和支架待所有預應力張拉完畢，混凝土強度達到設計強度的100%方可拆除。

預應力筋的張拉順序：按照橫向與縱向預應力鋼束交錯進行張拉，先張拉一半的橫梁鋼束（N2）→張拉縱向中腹板腹板束（豎向為F2-F3-F1）→張拉頂、底板鋼束→張拉剩余橫梁鋼束→張拉邊腹板鋼束→最后張拉橋面板鋼束。張拉頂底板鋼束時，按先長束后短束、左右平衡對稱張拉的原則進行。

預應力張拉采用雙控，以張拉應力控制為主，伸長值作為校核，實際伸長值與理論伸長值的偏差應控制在±6%，否則應暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調整后，方可繼續張拉。后張法預應力筋張拉程序：0→初應力（σcon的10%～25%）→σcon（持荷5 min錨固）。預應力筋張拉同步性控制包括：單束鋼絞線兩端張拉同步性、多束鋼絞線對稱張拉同步性、張拉過程同步性、張拉停頓點同步性。

在張拉施工中，張拉速率應控制在張拉控制力的10%～15%/min，對于長度大于50m的彎束或長束，張拉速率應降低，宜取張拉控制力的10%/min,并應勻速加壓，為確保多點張拉的同步性，可增加幾個停頓點。

6 孔道壓漿和封錨

預應力筋張拉錨固后，孔道壓漿應在48h內完成。壓漿前應用壓力清水沖洗管道，以排除孔內雜物，保證管道暢通；沖洗后將管道內的空氣及多余水分排除，壓漿前使其達到負壓狀態，然后用壓漿機以正壓力對管道注入水泥漿。

壓漿時，對曲線管道和豎向管道應從最低點的壓漿孔壓入，由最高點的排氣孔泌水，壓漿順序為首先壓注下層管道、較集中和鄰近的管道，宜盡量連續壓漿完成。真空泵膠管出現漿體時，打開出漿閥，待連續流出與規定稠度相同的漿體后，為保證管道中充滿灰漿，應關閉閥門保持不小于0.5 MPa的穩壓期，穩壓5min以上，穩壓完成后立即將壓漿管密封。

壓漿完成后，應及時對錨固端進行封錨，封錨前需對梁端混凝土鑿毛并將周圍沖洗干凈，設鋼筋網澆筑封錨混凝土，封錨應采用與結構構件同強度的混凝土并嚴格控制封錨后的梁體長度。

7 施工質量檢測與驗收

對工程質量的檢驗，除一般混凝土工程的應有檢驗項目外，尚應進行原材料進場、制作與安裝、施加預應力、孔道壓漿、錨具防護及封錨等項目的施工工序檢驗，以及預應力筋、張拉機具、錨夾具的質量檢查、檢驗。

預應力筋張拉錨固后，宜在24 h內進行有效預應力檢測（建議采用二次張拉或錨頭激振法），預應力檢測前，不得對預應力筋進行切割。檢測內容包括整束和單根鋼束的錨下有效預應力值，要求錨下有效應力與設計張拉控制應力的偏差小于等于±5%，且同一斷面中的預應力束其有效預應力的不均勻度應小于等于±2%。通過檢測張拉錨固后有效預應力的大小，分析施工中存在的問題，完善施工工藝和方法，以全面跟蹤并控制張拉，使有效預應力的大小和同斷面不均勻度符合精度要求。

孔道壓漿成品質量應在壓漿完成后及時進行檢測，檢測內容包括孔道內的結硬漿體飽滿度、密實性和充盈度。檢測方法宜采用彈性波檢測或內窺鏡檢查。采用內窺鏡檢查的，在施工前應根據孔道情況設置檢測孔，檢測孔的數量和位置應根據孔道長度和線形確定，且宜布置在孔道的最高位置。

[1]浙江省交通科學研究院.《勝山至陸埠公路工程（勝山-橫河段）現澆箱梁預應力專項施工技術交底》[Z].

[2]浙江省交通科學研究院.《勝山至陸埠公路工程（勝山-橫河段）現澆箱梁預應力專項技術服務交底》[Z].

[3]浙江省交通運辦輸廳《關于進一步加強橋梁預應力施工質量管理的通知》[浙交（2012）125號][Z].

[4]浙江省交通運輸廳.《浙江省公路橋梁預應力孔道壓漿技術指南》（2011年10月9日發布）[Z].

[5]甘肅省交通基建工程質量監督站.《甘肅省公路橋梁預應力精細化施工指南(試行)》（2011年10月發布）[Z].

[6]重慶市市政基礎設施工程預應力施工質量驗收規范[S].

[7]JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術規范[S]