后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工質(zhì)量控制技術(shù)分析

文/周洪旭,中國水利水電第八工程局

隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活條件逐步改善，交通狀況已經(jīng)不能滿足人們的要求，為了進一步解決人們的出行問題，中國政府正大力發(fā)展城市立體交通網(wǎng)絡(luò)。對于這些大型交通建筑結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力箱梁是橋梁上部結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，其質(zhì)量的好壞直接影響整個工程的質(zhì)量。后張法預(yù)應(yīng)力箱梁是最重要的施工工藝之一，對后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)的探討尤為重要。

1 后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工工藝介紹

1.1 施工工藝的流程

后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)應(yīng)先現(xiàn)場布置，然后重新安置底座與加固，豎向側(cè)模，穿插固定波紋管，置于模板內(nèi)。將頂板混凝土的鋼筋澆注，進行灌漿張拉作業(yè)，用移動梁封閉工程的末端，最后進行存儲。

1.2 施工的工藝

1.2.1 支座施工技術(shù)。根據(jù)工程規(guī)模，決定在工程現(xiàn)場設(shè)置多少現(xiàn)澆混凝土臺座。為了減少底座導(dǎo)致粘膜形成的重復(fù)使用，在槽板上應(yīng)鋪設(shè)一層厚5mm的鋼板，使用前應(yīng)徹底清除表面的鐵銹，以確保它們滿足施工要求。

1.2.2 結(jié)合施工工藝及墊塊的施工。為了貫徹施工圖紙和有關(guān)規(guī)定，需要焊接和綁扎鋼筋和網(wǎng)隔板。當(dāng)?shù)装搴透拱骞潭ㄔ诘鬃蠒r鋼筋的位置應(yīng)標出，以確保鋼筋的間距可以精確控制。為保證墊塊厚度，根據(jù)有關(guān)規(guī)范的設(shè)計和要求，購買不同厚度的塑料墊板，并將鐵絲固定在鋼筋的外側(cè)。

1.2.3 外固定架的安裝和施工工藝。當(dāng)完成底板和腹板的加固時，即可進行波紋管和錨墊板的定位。定位時，應(yīng)嚴格按照施工圖，固定坐標，準確安裝。在波紋管固定之前，應(yīng)仔細檢查其是否有孔頂或扁壓，波紋管應(yīng)反復(fù)彎曲。波紋管的安裝應(yīng)架設(shè)直徑8mm鋼筋，加工方便，在固定架的施工現(xiàn)場鋼筋U型曲線的一部分，可以設(shè)置在50cm的間距一致，線性部分可以按照距離100cm布置。澆筑混凝土?xí)r，不得將振動器連接到波紋管上，以確保波紋管沒有損壞。錨板安裝時，錨板與鋼梁應(yīng)保持垂直。同時，螺旋鋼筋在錨板下的布置也應(yīng)引起注意。為防止底座和模具滲漏，橡膠條施工時間應(yīng)適當(dāng)增加5s，并用雙面膠帶粘貼在底座兩側(cè)，模板接縫可用雙面膠作加密。

1.2.4 內(nèi)模板安裝工藝。除了強度和穩(wěn)定性的要求外，還應(yīng)考慮內(nèi)模板以便于拆卸。為了確保底模板的高度，在地板上用鋼筋支護要求高焊接線的上方，并將放置在模板內(nèi)支撐桿上，雙方在模板可以用來鞏固塑料墊腹筋上面的結(jié)合，以保證定位精度。

1.2.5 屋面加固、波紋管與固定負彎曲距離的結(jié)合以及錨墊板的內(nèi)模板固定。設(shè)計完成后，根據(jù)設(shè)計圖紙的要求將箱梁的鋼筋連接起來。安裝時應(yīng)注意，錨板在波紋管上必須是圓度的，以防止混凝土澆筑過程中，波紋管因過大變形或?qū)е聯(lián)p壞、泄漏，可預(yù)先置于鋼管內(nèi)圓鋼。

1.2.6 混凝土澆筑、養(yǎng)護、拆模施工過程。混凝土澆筑前應(yīng)進行全方位的檢查，同時應(yīng)該檢查每個機器運行情況是否良好，參與施工人員的分工是否明確，攪拌設(shè)備是否正常運作，砂石等原材料的質(zhì)量和數(shù)量是否滿足工程要求。施工應(yīng)采取以下兩個步驟：澆注底板，澆注腹板。混凝土攪拌質(zhì)量直接影響混凝土澆筑，拌和時間應(yīng)在2分鐘以上。混凝土地面，可組織多個工人，用混凝土地面桶運到指定的位置，然后振動器到位，充分振搗，保證混凝土澆筑量充分。當(dāng)混凝土澆注到網(wǎng)中時，混凝土應(yīng)均勻地澆注到網(wǎng)中，并對稱地澆注在網(wǎng)的兩側(cè)。同時，在振動、內(nèi)模板應(yīng)防止移動到另一邊，振動部分的長度一般控制在4到6米。在混凝土澆筑過程中，應(yīng)經(jīng)常拉出波紋管中的鋼絞線或塑料管，以保證管道暢通。

2 后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工的質(zhì)量控制要點

2.1 橋梁外觀質(zhì)量問題

魚鱗狀圖案是混凝土表面出現(xiàn)缺陷的常見現(xiàn)象，克服這些缺陷必須從原材料、混凝土配合比和施工工藝等方面找出原因，提前排除，采取措施加以控制。主要是由于混凝土攪拌過程中，水灰比控制不好，水分太大，造成坍落，澆筑后的混凝土隔離振動，水泥漿浮到混凝土表面，水泥含量較多，在水泥混凝土表面形成出現(xiàn)暗黑色，除了混凝土澆筑上層振動進入較低的深度不夠，往往會產(chǎn)生脈動現(xiàn)象。主要是由于混凝土離析新組合，或長時間存放而引起的，形成水膜及水泥漿與骨料在骨料表面的分散性和封裝之間的空隙，出現(xiàn)硬化水泥漿體和多孔低強度膜的痕跡，硬化水泥漿體在拆模時容易粘附，從而形成表面粗糙。當(dāng)混凝土通過分離形成時，石料被擠壓成骨料的一部分。聚集體的外觀不同，形成色差，魚鱗狀外觀在骨料較大的地方形成。另外，當(dāng)芯模背壓固定且模芯模底未閉合時，澆注時，芯模上浮、混凝土塑性變形和滑落，也會出現(xiàn)在魚鱗狀表面。

2.2 管道敷設(shè)質(zhì)量問題

預(yù)應(yīng)力管道施工中常見的問題是管線位置不準確、管線位置不穩(wěn)定、管道泄漏、預(yù)埋件錨固變形等。

2.2.1 定位不準。通常管道的某一點相對于模板的相對位置被定位，并且從模板的底部測量高程。在施工過程中，嚴格控制管道坐標的方法是列出每個管道的位置數(shù)據(jù)，并在批準后用于施工作業(yè)和施工檢查。預(yù)應(yīng)力管與鋼筋位置之間的矛盾有時會使預(yù)應(yīng)力管向普通鋼筋“讓路”。正確的操作方法是允許鋼條“讓路”，以確保管道坐標曲線的正確位置。預(yù)應(yīng)力筋在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中的位置比普通預(yù)應(yīng)力筋更為重要。

2.2.2 管道未固定。雖然采取措施來避免混凝土填充和振動的影響，但管道的堅固必須能夠抵抗沖擊。否則，預(yù)應(yīng)力管道會發(fā)生變化，有時甚至非常嚴重。交付不徹鋼束波紋管，應(yīng)考慮抗浮。避免方法：選擇優(yōu)質(zhì)的預(yù)應(yīng)力管道，縮短固定環(huán)的間距，嚴格遵守規(guī)范（直線間隔1.0m，曲線段間距0.5m）。

2.2.3 管道泄漏。澆注混凝土?xí)r，管道的擠壓碰撞是不可避免的。碰撞造成管道損壞導(dǎo)致漏漿，管接頭處理不當(dāng)也是漏漿的原因。由于鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，直徑小于1cm的孔不易檢查，特別是陰面管道。外漏會造成困難，通過梁預(yù)應(yīng)力損失或增加，嚴重的情況是利用耦合泄漏局部預(yù)應(yīng)力錨固，解決的辦法是防止水泥漿澆漏由專門人員前往仔細檢查。對于端部的張拉筋，其補救辦法是在正式的預(yù)張拉預(yù)應(yīng)力單向拉力下，或放在絞線中，在混凝土端部最后設(shè)置有微力后輕輕拉動鋼梁，可以減少因滲漏造成的堵塞滲漏等現(xiàn)象。

2.2.4 埋錨板撓度。嵌入鋼板通常固定在端板上，但其軸線常常與鋼絞線端部軸線不一致。這個問題通常是在施工現(xiàn)場遇到的。在進行端模加工時，根據(jù)設(shè)計準確計算錨板上下端的水平誤差，并對錨板和鋼絲軸逐一進行縱向檢查。

2.3 張拉施工過程中質(zhì)量問題及防治措施

2.3.1 千斤頂?shù)妮S線與預(yù)應(yīng)力筋軸線不一致。當(dāng)拉伸時，重復(fù)幾次會造成很大的誤差累積。另外，在啟動之前，工具錨上的卡子沒有擰緊，不同程度地會產(chǎn)生類似的結(jié)果。

2.3.2 彈性模量的影響。鋼絞線的理論伸長量應(yīng)按規(guī)范中規(guī)定的公式計算。對于鋼絞線，實際彈性模量應(yīng)在施工現(xiàn)場使用。在國外與國內(nèi)要求的預(yù)應(yīng)力鋼絞線產(chǎn)品標準的彈性模量是（195±10）GPA。其實際值與理論值的差異率應(yīng)控制在6%以內(nèi)，可見，彈性模量的鋼絞線的實際影響是接近施工規(guī)范的要求，再加上其他施工誤差影響，伸長值控制將超過標準規(guī)定值。此外，溫度對伸長值影響較大，特別是在夏季高溫季節(jié)，施工應(yīng)特別注意。

2.3.3 張拉順序。設(shè)計通常給出張拉順序或張緊原理，這要求每個張緊力都有明確值。如果不提供張拉順序，施工單位未經(jīng)許可不得拔出，應(yīng)報設(shè)計部門批準，是避免張拉過程中局部應(yīng)力過大的有效措施。

2.3.4 對實際伸長值相差較大的原因：一是理論伸長值錨固端的松弛，斷裂伸長率增加；二是澆筑混凝土?xí)r管道泄漏，如果管道泄漏會造成預(yù)應(yīng)力損失過大，導(dǎo)致測量伸長；三是管固定，管道變形的位置，而不是預(yù)應(yīng)力損失過大或過小；四是計算理論伸長量，根據(jù)實際計算帶來的誤差預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量；五是預(yù)應(yīng)力截面面積的偏差可能會導(dǎo)致理論伸長值的計算誤差；六是壓力計及千斤頂支撐使用時間長或事故造成張力的測定值，此時應(yīng)及時校準。

3 結(jié)束語

通過對后張預(yù)應(yīng)力箱梁施工的研究和分析，認為后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工非常復(fù)雜，涉及到多方面的內(nèi)容。為了進一步提高混凝土后張法預(yù)應(yīng)力箱梁的施工質(zhì)量，并結(jié)合中國經(jīng)濟發(fā)展的實際情況，同時滿足耐久性施工控制標準的要求，促進預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的有效發(fā)展。

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