橋梁體外預應力質量監理要點

胡偉斌

(汕頭公路工程質量監督站，廣東 汕頭 515021)

0 引言

近年來，隨著超載車輛的日益增加，導致橋梁出現各種病害，特別是預應力梁的病害更是影響到橋梁的使用安全，而體外預應力加固方法是針對預應力梁加固的一種有效的方法，該方法具有以下優點:減少梁體自重，節約費用;施工方便，便于后期的檢查、補張和換索等;預應力、筋的摩擦損失小等。體外預應力這種橋梁加固工程的監理工作與常規工程監理工作有所不同，在橋梁加固的施工過程中，監理工程師應分階段做好監理規劃，并應清楚各個施工工序的監理要點。本文結合榕華大橋的實例，講述橋梁體外預應力的質量監理要點。

1 概述

榕華大橋的橋長807.28 m，主橋為4 跨總長270 m 預應力變截面混凝土連續箱梁。主橋預應力變截面混凝土箱梁腹板出現斜向裂縫、箱梁底板底部縱向裂縫、箱梁頂板底面縱向開裂、墩頂橫墻過人洞裂縫，主橋箱梁已不能滿足重型車輛通行的要求，榕華大橋設計采用增大箱梁腹板和增設體外預應力的方法對主橋箱梁進行加固處理。

2 體外預應力加固設計方案

設計結合腹板增大截面加固，增設體外預應力法對主橋箱梁進行加固處理以提高主橋安全儲備。在箱梁邊跨增設4 道橫隔板，中跨新增設5 道橫隔板，并在箱梁邊跨及中跨各布置6 束9Φs15.24 無粘結體外預應力鋼束，各跨無粘結預應力鋼束在支點橫隔板處進行錨固。邊跨無粘結預應力采用單端張拉，錨固端設置在現澆段處，并在新增橫隔板處增設齒板;中跨無粘結預應力采用兩端張拉。在新增橫隔板處設置轉向裝置。新增齒板混凝土采用C55 自密實混凝土。采用Φs15.24 低松弛鋼絞線，標準強度為1 860 MPa。

3 監理工作開展的基本要求

接樁與交樁工作:必須仔細、準確地復測基準點和導線點數據資料，以避免因施工定位的差錯造成巨大損失。

監理工程師應認真審核承包人在張拉開始前提交的施工方案。

嚴密關注下列情況:張拉中，預應力鋼絞線經常出現斷絲;千斤頂漏油嚴重，油壓表指針不回零，或油壓千斤頂油壓表調換;如有上述情況，監理工程師應督促承包人對張拉設備進行校驗。

監理工程師應在張拉工作時在場旁站。

應檢查預應力管道的通暢程度，應確保鋼絞線在管道內無受阻現象。應檢查是否考慮了錨具摩阻及千斤頂內摩阻損失，這些增加的損失以采用的預應力系統及通過現場測定而定。

4 腹板增大截面監理要點

4.1 混凝土鑿毛及涂刷界面劑

根據施工圖紙，施放出箱梁腹板、橫隔板和齒板的具體位置，即為本次鑿毛的范圍，并用墨斗彈線，做好記號。為了不傷及箱梁的本體結構，監理工程師應要求施工單位采用高頻率、低振動的鑿毛機器，嚴禁使用大錘鑿擊;水泥混凝土的浮漿必須鑿除，要求構件結合面凹凸差不小于6 mm，并露出粗骨料，鑿毛范圍的松散混凝土必須清除干凈，尤其是施工縫以及模板轉角的地方，鑿毛完成后，即用水沖洗表面，清理干凈表面的灰塵。涂刷界面劑每袋粉料(20 kg)加10 L 的水，用電動設備進行攪拌，攪拌成均勻的稀糊狀。用滾筒將漿料涂刷到基面上，不能漏刷，然后讓表面干燥，必須加強通風，經監理工程師確認界面劑凝結后，方可開展后續工作。

4.2 植筋

榕華大橋箱梁腹板增大截面面積以及新增橫隔板和齒板均采用植筋的方法與原箱梁錨固，腹板植筋間距為30 cm×30 cm，梅花狀布置。鉆孔用沖擊鉆成孔，鉆孔直徑為20 mm，孔深為100 mm～110 mm。如遇到鋼筋或者預埋件時則應調整孔位避開，如移動值太大，應及時通知設計單位予以處理。鉆孔完畢，檢查孔深、孔徑合格后將孔內粉塵用空氣壓縮機吹出，然后用毛棉布將孔壁刷凈，再次壓縮空氣吹孔，應反復進行4 次～6 次，直至孔內無灰塵碎屑為止，然后將孔口臨時封閉。若有廢孔，則用植筋膠填實。

應將鋼筋上的銹跡、油污進行除銹與清理，表面不應有損傷，彎曲不得在90°以上，并用丙酮或者工業酒精擦拭孔壁、孔底。注入植筋膠粘劑后應立即單向旋轉插入鋼筋，直至達到設計的深度，并保證植入鋼筋與孔壁的間隙基本上均勻，校正鋼筋的位置和垂直度;如果旋轉的方法難以植入鋼筋時，也可用手錘擊打的方式入孔，手錘擊打時，一手應扶住鋼筋，以免回彈。固化保護:膠粘劑在完全固化前，不得觸動或者振動已植鋼筋，以免影響其膠粘性能。植筋表面無膠粘劑，對植好的鋼筋現場做拉拔實驗檢驗拉拔力。

4.3 自密實混凝土施工

腹板加厚采用強度等級為C55 自密實混凝土，由于本工程的特殊性，混凝土很難運至箱梁里面進行澆筑，所以混凝土采用自密實混凝土，采取箱梁頂板鉆孔的方法，從箱梁頂部澆筑混凝土，為了能保證澆筑混凝土的密實程度，接料的料斗必須比箱梁頂部高2 m 以上，保證混凝土灌注時的混凝土壓力，并在模板最高的位置沿橋梁方向每2 m 設一個溢漿口，以檢查混凝土的飽滿程度。

5 體外索張拉及張拉應力控制監理要點

體外預應力張拉力控制要求高，張拉程序與常規預應力張拉有所不同，且張拉工藝與常規預應力張拉有所不同，必須嚴格做好張拉各道工序的質量控制措施。監理工程師應要求施工單位嚴格按照以下施工工序施工:

施工準備→體外索預埋件安裝→體外索下料→體外索穿索安裝→體外索張拉→錨頭及預埋管內灌油→安裝保護罩→安裝減震器。

榕華大橋體外索采用單根張拉方式，張拉時應力、應變雙控，以張拉力為主。16 跨、19 跨(邊跨55 m)體外索采用單端張拉，17 跨、18 跨(中跨88 m)體外索采用兩端同時張拉。體外索應按照分批、分幅對稱張拉體外縱向預應力鋼束。第一批張拉:兩邊跨最外側體外預應力鋼束(共四根)—兩中跨最外側體外預應力(共四根)。第二批張拉:兩邊跨次外側體外預應力鋼束(共四根)—兩中跨次外側體外預應力(共四根)。第三批張拉:兩邊跨內側體外預應力鋼束(共四根)—兩中跨內側體外預應力(共四根)。每束內，張拉順序為從上往下，從左往右單根張拉，以防止鋼絞線纏繞。

6 施工監測

根據榕華大橋圖紙要求及現場實際情況，施工監測工況如下，右幅橋面共布置78 個點，主橋右幅撓度監測點67 個;左幅橋面共布置39 個點，主橋左幅撓度監測點34 個測點。

箱梁體外預應力鋼絞線的張拉監測結果，跨中各測點相對高程差如下:第19 跨跨中測點C3 相對高程差為2.31 mm，測點D3相對高程差為3.13 mm;第18 跨跨中測點C7 相對高程差為7.20 mm，測點D7 相對高程差為6.42 mm;第17 跨跨中測點C11相對高程差為10.62 mm，測點D11 相對高程差為10.87 m;第16跨跨中測點C15 相對高程差為-0.23 mm，測點D15 相對高程差為0.16 mm。

累計應變變化結果如下，第19 跨0.4L 處測點的應變累計變化值為-67 με;18 號墩墩頂處測點的應變累計變化值為-4 με;第18 跨中處測點的應變累計變化值為973 με;17 號墩墩頂處測點的應變累計變化值為0 με;17 跨中處測點的應變累計變化值為-1 με;16 號墩墩頂處測點的應變累計變化值為-7 με;16 跨邊跨0.4L 處測點的應變累計變化值為-10 με。

監測數據表明，橋梁應變累計變化值，其中第18 跨中處測點1 的應變累計變化值為973 με;測點2 的應變累計變化值為1 019 με;測點3 的應變累計變化值為434 με;測點4 的應變累計變化值為650 με;第17 跨跨中測點2 的應變累計變化值為352 με;測點3 的應變累計變化值為310 με;測點應變值變化趨于穩定。

7 結語

體外預應力的質量控制與常規預應力有所區別，監理工程師應根據工程的具體特點，制定符合工程實際情況的監理細則，嚴格審查施工方案，要求施工單位按照施工方案精心施工，并嚴格按照監理細則對其施工工序、質量控制要點進行監理。重點控制混凝土鑿毛、涂刷界面、自密實混凝土施工、體外索張拉及張拉應力等工序的施工質量。榕華大橋體外預應力施工過程通過應變計及其他專業監控設備實時采集張拉時梁體撓度變化值及反拱量，從施工監控結果看來，橋梁撓度、梁體應變等指標均穩定正常，體外預應力施工質量符合設計要求，達到對預應力箱梁加固的效果。

［1］JTG G10—2006，公路工程施工監理規范［S］.

［2］JTJ 041—2000，公路橋涵施工技術規范［S］.

［3］榕華大橋加固施工圖紙［Z］.