后張法預應力施工監理及質量控制要點

陳 進

（江蘇中源工程管理股份有限公司 江蘇南京 210000）

1 預應力混凝土板梁各施工階段的質量監理

1.1 施工準備階段的質量監理

為保證本項目預應力混凝土板梁的施工質量，本項目業主要求預制梁板施工智能化（智能張拉、智能壓漿、智能養護、智能檢測）。在利用后張法進行混凝土板梁施工的基礎上，需在施工準備階段，對混凝土板梁施工所涉及場站建設、機具設備、自動噴淋養護系統、鋼筋定位架等施工前準備工作以及原材料的質量進行嚴格檢查，以便為控制后張法預應力混凝土板梁施工的質量奠定基礎。

1.2 實際施工階段的質量監理

1.2.1 支立模板

模板支立是后張法預應力混凝土板梁施工的重要環節，直接影響著混凝土板梁施工的質量。因此，為確保本項目預制梁外觀質量及效果，優先選用無銹鋼模作為本項目的預制梁施工模板，為控制預制梁面的橫坡，模板采用高低邊技術，預制梁模板進場對模板進行試拼拼裝。從各環節把控質量要求，利用性能達標的脫模劑對模板表面進行涂刷，禁止柴油、廢機油等不正規脫模劑的使用，確保模板表面能夠保持光滑平整。

1.2.2 混凝土澆筑

后張法預應力混凝土板梁施工涉及到混凝土澆筑環節，而為了確保混凝土澆筑的施工能夠達到規范標準，需選用質量與規格達標的高標號混凝土用料，如石料、河砂等。同時，在配置混凝土澆筑材料時，需按照設計的配合比進行混凝土澆筑所用材料的配置，明確混凝土坍落度，并根據混凝土結構的不同形式，選用適宜的方式進行振搗，如平板振搗器、插入式等，嚴格把控鋼筋密集部位的振搗要點，按照設計標準，對鋼筋預埋件、模板等設備的制作與安裝進行檢驗，采用水平分層澆筑方式進行混凝土澆筑，明確混凝土試件的制取規范，科學養護混凝土澆筑，以便保證預應力混凝土板梁的施工質量。

2 常見問題及質量控制

（1）變截面連續箱梁豎向精軋螺紋鋼要求間隔一個塊體施工期限進行二次復張工藝規定不妥。目前，國內絕大部分設計均要求變截面連續梁豎向精軋螺紋鋼采用“二次復張工藝”且初、復張一般間隔一個節段，主要考慮螺母與粗鋼筋間隙、錨板變形以及力筋回縮等綜合因素引起的預應力損失，通過二次復張彌補應力缺失，然而實際可操作性并不強。因掛籃主桁在起步段0#塊時位于腹板精軋螺紋鋼頂端，只有待掛籃解體前移后方可對豎向筋施加預應力且該工作一般也至少在1#塊以后，而在不考慮其他不利因素的影響下自掛籃組拼至1#塊完成至少需要30d，在此期間豎向精軋螺紋鋼在頂端張拉槽內積水的長期浸泡下螺母及其周圍的螺絲桿端銹蝕較為嚴重，并且螺母與鋼板間隙污染雜物等無法清凈，再次張拉后螺母無法擰緊到設計值，應力損失必然存在，該異常現象將伴隨掛籃行進始終，即便日后采用二次復張工藝，除超張部分有少許伸長值外，其余絕大部分無任何變化（螺母已銹死）。該工藝將影響預應力孔道壓漿封錨工作，諸多不利因素對結構的耐久性及其安全性必將造成一定程度的影響。因此筆者認為：在考慮精軋螺紋鋼材料自身屬性、完善力筋張拉工藝的同時基于復張實效，設計應繼續完善二次復張工藝，可在初張至100%控制應力后即以102～103%控制應力進行二次超張以盡早實現孔道壓漿與端頭封錨工作，最大可能地減少力筋銹蝕、應力損失帶來的次生病害。

（2）《橋規》中所規定的豎向預應力筋孔道壓漿的壓力應控制在0.3～0.4MPa范圍不切實際。盡管力筋設有進、出漿管，但是豎向筋錨固端上鋼板與螺母間必然存在細微間隙，水泥漿液無孔不入，當自下而上進行壓漿時，該孔道與外界連通自然也就無法穩壓，也就無所謂穩壓壓力值的問題，但是筆者認為：豎向管道壓漿完成后水泥漿經過一段時間排氣泌水（壓漿管不能絕對封閉），原飽滿孔道的頂端將可能存在部分鏤空的現象，因此，需間隔時間采取一定的“補灌”措施，確保孔道壓漿飽滿密實，這也是進行孔道壓漿最根本的目的。

（3）《橋規》規定：預應力筋張拉過程中實測伸長量與理論值偏差應控制在±6%范圍內，否則應暫停張拉，待查明原因后再進行張拉”應區別對待，不能一概而論。目前橋梁工程中常用的鋼絞線極限強度為1860MPa的低松弛鋼絞線，張拉控制應力為75%極限強度，若假設采用金屬波紋管成孔平直線為12.8m，工作長度為0.65m，鋼絞線彈模1.98×105Mpa，采用兩端對稱張拉，則其伸長量計算過程簡要如下（注：K=0.0015，μ=0.17，Pp=1.98×105Pa）：

經計算總伸長量為100.01mm，根據規范實測伸長量位于94～106mm區間為合理，但是這個合理區間過窄，理論上孔道摩阻系數須通過實驗予以檢測，但實際施工過程檢測操作較為困難、成本較高，往往也都不測，這就造成理論伸長量計算公式：ΔL=Pp·（1-e-（kL+μθ）/kL+μθ）中的參數k、μ只能通過《橋規》選取合適的經驗值，且一旦參數確定后就基本上保持定值常量，這與實際情況有所區別，理論伸長量的計算原理采用分段計算逐級累加的方法，因此分段的摩阻系數K及每延米孔道偏差的影響系數μ應隨著孔道長度的遞延呈現出一定變化趨勢（從理論表達式中也能夠看出），加之長、短束理論伸長量作為偏差值的分母數值懸殊較大，出現短束偏長、長束偏短的所謂“異常”現象也在所難免。

在暫不考慮預應力材料屬性、管道定位偏差以及張拉設備操作等影響因素下，將實測異常數據與理論伸長值比較發現，其偏差的波動也同樣呈現出一定的規律性，經過多個類似工程的理論計算與分析，筆者總結以下結論：預應力張拉過程中除須遵循一般張拉原則外還應參照以下辦法：對于短束（L≤20m）應在初始應力15%前再增加10%控制應力（即通過預拉方式消除鋼絞線非彈性伸長值）；而對于長束（L≥50m）應保證一定的超張（≤103%）且緩慢施加應力。

（4）對于真空輔助壓漿工藝應用于現澆箱梁的設計規定不妥。該工藝是在傳統的孔道壓漿基礎上增設真空負壓機，有效彌補了普通壓漿管道空洞不密實的缺點，成果顯著，得到了廣大工程技術人員及部分專家的一致認可。當前幾乎所有現澆箱梁設計均明確要求必須采用真空輔助壓漿工藝，且不說這種提法是否具有一定的科學性，僅就目前實際施工情況而言，有很多地方值得進一步推敲：諸如現澆箱梁預應力管道長度動輒百十米，豎曲線最高點均設有排氣孔；此外，底、腹板局部混凝土振搗不密實而造成的外界聯通管；以及管道局部破損而進漿堵管等眾多不利因素均無法在短期內形成0.08Mpa真空負壓，對于“開工沒有回頭箭”的壓漿工作過程中一旦出現異常，尤其是夏季高溫環境下的中途停頓甚至會給結構帶來無法彌補的永久性傷害。因此，為確保預應力孔道壓漿施工質量，筆者認為：就目前的施工企業綜合技術水平，真空輔助壓漿工藝僅適用于工廠預制化小箱梁及部分鋼結構標準構件，在上述問題尚未根本解決的前提下應慎用。

3 結束語

隨著我國公路大跨徑橋梁設計、施工水平的不斷提升，對于“四新”的應用須經實踐的嚴格檢驗，不能千篇一律、冒然使之，否則往往達不到設計預期甚至導致災難性的后果，新時期我們仍須強調：設計單位切不可盲目套搬規范，片面追求科研成果，設計理念必須科學嚴謹，努力實現設計與施工的完美結合；廣大施工管理人員也應秉持務實高效的作風，堅決杜絕“假、大、空”的思想陋習，從施工工序層面嚴格抓起，敢懷疑、不盲從，在絕對不平衡的空間里努力尋找相對平衡解決實際問題的方法，只有堅持用理性的思維來對待工程領域內的一切事物，才能更好地實現工程建設項目最永恒的主題——質量目標。