淺析鹽豐高速現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

許劍

【摘要】本文就鹽豐高速S226跨線(xiàn)橋施工為例從預(yù)應(yīng)力材料、預(yù)應(yīng)力施工順序、預(yù)應(yīng)力張拉程序、數(shù)據(jù)整理方面進(jìn)行分析，提出對(duì)于預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量管理的要點(diǎn)控制，以此總結(jié)出高速現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制技術(shù)，供同行參考。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力；現(xiàn)澆箱梁；質(zhì)量控制；鹽豐高速

1.工程概況

鹽豐高速公路大豐港至鹽城段是江蘇沿海開(kāi)發(fā)的重要交通基礎(chǔ)設(shè)施之一，是提升大豐港區(qū)的通運(yùn)能力的重要通道。S226跨線(xiàn)橋?yàn)樵摳咚僦虚g節(jié)點(diǎn)，起著重要的鏈接作用，該橋部分為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力橋梁，預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量對(duì)于保障S226現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁跨線(xiàn)橋的耐久性有著極為重要的意義。

2.預(yù)應(yīng)力原材料的質(zhì)量控制

2.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)。按照?qǐng)D紙選用滿(mǎn)足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的低松弛高強(qiáng)度f(wàn)PK=1860mpa級(jí)鋼絞線(xiàn)，采購(gòu)江蘇知名鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)廠(chǎng)家無(wú)錫法爾勝的產(chǎn)品，使用前除了檢查其廠(chǎng)家提供的產(chǎn)品合格證、原材檢驗(yàn)主要物理性能數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)報(bào)告，還為保證鋼絞線(xiàn)計(jì)算張拉伸長(zhǎng)值的偏差控制范圍內(nèi)，要求生產(chǎn)廠(chǎng)家提供大量自檢的彈性模量統(tǒng)計(jì)值，根據(jù)彈性模量的穩(wěn)定程度，確定鋼絞線(xiàn)的彈性模量計(jì)算采用值為1.97x105mpa，防止鋼絞線(xiàn)彈模隨機(jī)數(shù)據(jù)的采用，對(duì)張拉力的控制造成誤判。

2.2 夾片錨具。采用柳州永固預(yù)應(yīng)力錨具有限公司產(chǎn)品，在要求生產(chǎn)廠(chǎng)家提供齊全的產(chǎn)品質(zhì)量保證書(shū)外，對(duì)錨具部件材質(zhì)采取按頻率硬度（洛氏）試驗(yàn)、幾何尺寸精測(cè)，并根據(jù)規(guī)范檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求判定其合格性。進(jìn)場(chǎng)后做按規(guī)范GB/T14370-2000的進(jìn)行外觀檢測(cè)、夾片、硬度抽檢、錨固靜載等試驗(yàn)，防止出現(xiàn)咬絲或滑絲回縮現(xiàn)象，造成應(yīng)力損失，使張拉應(yīng)力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

2.3 預(yù)留孔材料。預(yù)留孔材料方面帶采用購(gòu)置的金屬波紋管∮60，∮55，進(jìn)場(chǎng)后檢查鋼帶厚度與加工卷制后的波紋管螺旋咬合抗拉剛度情況。對(duì)箱梁橋厚寬部位的大孔徑波紋管則購(gòu)買(mǎi)加厚25%鋼帶厚度，以保證剛度，在平直處按照?qǐng)D紙規(guī)定架設(shè)定位筋80cm，若在平豎彎處，加設(shè)定位鋼筋，間距40cm。在接頭處采用同等級(jí)大一號(hào)的波紋管進(jìn)行套接，并采用膠帶纏繞，防止脫節(jié)和漏漿堵塞管道。

2.4 孔道灌漿水泥外加劑。設(shè)計(jì)圖紙未明確規(guī)定壓漿標(biāo)號(hào)，規(guī)范要求設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)不得低于30mpa，但考慮箱梁的強(qiáng)度要求是50mpa，為保證傳力和強(qiáng)度的勻質(zhì)性，統(tǒng)一采用了C50。

水泥采用普通硅酸鹽水泥42.5級(jí)，多次驗(yàn)證后采用高減水、微膨脹、低收縮、泌水低的外加劑，另外同時(shí)還考慮地方水泥與外加劑的適配性，檢查采用1.725L流椎時(shí)間小于18S和流動(dòng)度保持時(shí)間，最終確定專(zhuān)用JM-HF添加劑。經(jīng)后期破孔檢查，驗(yàn)證壓漿飽滿(mǎn)度滿(mǎn)足要求。

3.預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制

現(xiàn)澆箱梁壓漿的預(yù)應(yīng)力施工工藝流程在此不贅述，僅對(duì)現(xiàn)澆段的波紋管安裝、鋼束布置和張拉要點(diǎn)進(jìn)行分析。

3.1 波紋管布置

在跨徑方向箱梁腹板底板內(nèi)布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束，在箱梁端橫梁和橋墩蓋梁內(nèi)設(shè)置橫向預(yù)應(yīng)力束。箱梁采用金屬波紋管留孔，普通壓漿預(yù)應(yīng)力施工工藝。根據(jù)此跨線(xiàn)橋的現(xiàn)澆施工段劃分為30m，35m施工段，腹板內(nèi)波紋管由豎彎、平彎、直線(xiàn)組合成，除豎彎平彎處加密定位筋；定位筋是采取在彎曲段40cm加密，直線(xiàn)段80cm設(shè)置。考慮到壓漿時(shí)壓漿、泌水過(guò)程中檢查，施工節(jié)段的灌漿孔與泌水孔位置布置在張拉端錨墊處，連續(xù)多波（中間墩）的高點(diǎn)設(shè)置排氣泌水孔。排氣泌水孔布置處接頭處采取措施保證密封閉氣，以免漏氣。在后期壓漿發(fā)現(xiàn)除一處接頭漏氣造成箱砼漿梁澆筑堵塞，其他部位飽滿(mǎn)度情況基本滿(mǎn)足。

3.2 預(yù)應(yīng)力張拉順序

該跨線(xiàn)橋有單箱單室、單箱兩室等的結(jié)構(gòu)形式，張拉順序有所不同。在澆筑7天后強(qiáng)度達(dá)到90%時(shí)，對(duì)稱(chēng)進(jìn)行順序張拉，以張拉控制應(yīng)力和伸長(zhǎng)量雙控標(biāo)準(zhǔn)控制。

本橋現(xiàn)澆箱梁縱向預(yù)應(yīng)力箱梁鋼束采用兩端張拉，腹板與底板鋼束張拉順序是先腹板后底板，腹板從高處向低處鋼束開(kāi)始順序張拉，對(duì)于底板是先中后兩側(cè)，左右腹板鋼束級(jí)底板等均是采用沿箱梁的中心線(xiàn)對(duì)稱(chēng)張拉，每個(gè)工作面采用四個(gè)經(jīng)校核過(guò)的千斤頂同時(shí)張拉，同步進(jìn)行伸長(zhǎng)量和控制應(yīng)力數(shù)值張拉操作人員的相互通報(bào)對(duì)比，保證應(yīng)力均勻平衡施加，減少梁體的不平衡受力而扭曲。

3.3 預(yù)應(yīng)力張拉注意要點(diǎn)與程序

對(duì)于本橋現(xiàn)澆箱梁要求腹板束錨下張拉控制應(yīng)力采用0.75FPK=1395，頂?shù)装迨^下張拉控制應(yīng)力采用0.72FPK=1339.2。張拉力為張拉控制應(yīng)力乘以鋼絞線(xiàn)面積，按照規(guī)定控制加載速率，一般控制在30mpa/min內(nèi)。

在張拉前對(duì)千斤頂進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定單位是有法定計(jì)量試驗(yàn)資質(zhì)（東南大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室），采取壓力表與張拉機(jī)械對(duì)應(yīng)編號(hào)，選用噸位大于20%小于90%的額定張拉力，壓力管長(zhǎng)度不超過(guò)3米，減少油管過(guò)長(zhǎng)對(duì)讀數(shù)的影響，并出具在相應(yīng)的標(biāo)定區(qū)間給出分級(jí)張拉力便于計(jì)算內(nèi)插和在施工過(guò)程中隨時(shí)校核。并滿(mǎn)足使用期限和頻次要求。

施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)說(shuō)明沒(méi)有考慮到錨下應(yīng)力損失，后期經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果確定應(yīng)力損失為1.5%（同時(shí)參考其他項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)），同時(shí)結(jié)合縱向束預(yù)留孔為金屬波紋管，最終確定箱梁張拉程序?yàn)?—初應(yīng)力—2倍初應(yīng)力-1.03控制應(yīng)力，腹板采用保持荷載5min，底板頂板持荷2min，對(duì)于初應(yīng)力的確定是根據(jù)預(yù)留孔材料的摩擦系數(shù)（K，U值），孔道長(zhǎng)度，彎曲角度考慮，為方便計(jì)算，可以累計(jì)角度計(jì)算，起算是從張拉端至固定，詳細(xì)計(jì)算此不敘述。

在對(duì)施工圖表中給予的應(yīng)力伸長(zhǎng)值，經(jīng)驗(yàn)算表中鋼束伸長(zhǎng)量未計(jì)入張拉工作段的伸長(zhǎng)值，同時(shí)孔內(nèi)鋼絞線(xiàn)有初始鋼絞線(xiàn)平躺，混絞現(xiàn)象，再加上初始測(cè)量伸長(zhǎng)測(cè)量的誤差，后期經(jīng)過(guò)試?yán)l(fā)現(xiàn)有誤差±6%，在經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)代表、監(jiān)理、指揮部共同審定后，對(duì)此進(jìn)行了修正，作為施工驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)參照。當(dāng)然對(duì)于測(cè)量數(shù)據(jù)略大于公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范的，應(yīng)當(dāng)考慮管道系數(shù)，測(cè)量讀數(shù)的微誤差的影響，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)可以適當(dāng)放寬，但必須將數(shù)據(jù)上報(bào)設(shè)計(jì)人員和監(jiān)理進(jìn)行論證。

在測(cè)量伸長(zhǎng)值時(shí)要杜絕以油缸伸長(zhǎng)量代替引伸量，否則容易出現(xiàn)偏差；在依次安裝工作錨、千斤頂、工具錨，依次擊緊錨具夾片，松緊一致；按照要求將鋼絞線(xiàn)張拉到初應(yīng)力，使其處于繃緊狀態(tài)，在工作錨后各鋼絞線(xiàn)均做環(huán)平面記號(hào)，在倒缸結(jié)束到最終張拉力時(shí)再做記號(hào)。

3.4 數(shù)據(jù)整理

現(xiàn)場(chǎng)量取的實(shí)際張拉伸長(zhǎng)值應(yīng)作為張拉數(shù)據(jù)整理，與施工圖設(shè)計(jì)給出的伸長(zhǎng)值修正后進(jìn)行對(duì)比，檢查是否符合數(shù)據(jù)差值控制范圍，以判斷張拉是否正常是否堵孔。

在整理數(shù)據(jù)時(shí)，先根據(jù)從初應(yīng)力至終應(yīng)力之間量取的實(shí)際伸長(zhǎng)值為讀數(shù)△L1，由△L1推算初應(yīng)力以下的推算伸長(zhǎng)值△L2（或采用相鄰級(jí)的伸長(zhǎng)值），可以得到預(yù)應(yīng)力張拉實(shí)際實(shí)際伸長(zhǎng)值△L1（0-1.0§k）。在這里需要注意由于箱梁有三跨一聯(lián)長(zhǎng)達(dá)90米，張拉時(shí)需要進(jìn)行多次倒缸，多次錨固，就可能出現(xiàn)誤差，則就必須要求現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員測(cè)量伸長(zhǎng)量的準(zhǔn)確性。另外還得考慮張拉前鋼絞線(xiàn)平躺在管道內(nèi)，不能直接在鋼絞線(xiàn)做平面記號(hào)。考慮不同類(lèi)型不同段落的預(yù)應(yīng)力鋼束，分別算出各初應(yīng)力至張拉終應(yīng)力范圍的計(jì)算張拉伸長(zhǎng)值并乘以規(guī)范允許的正負(fù)6%給出預(yù)計(jì)的允許波動(dòng)范圍，并以此為現(xiàn)場(chǎng)張拉技術(shù)員校核預(yù)控。

4.結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)S226大橋的相關(guān)箱梁預(yù)應(yīng)力工程實(shí)際施工情況，通過(guò)必要的預(yù)應(yīng)力工藝與參數(shù)采用，提高預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量，從而保證有效預(yù)應(yīng)力值的確立，保證該現(xiàn)澆箱梁工程預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的耐久性。

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