后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工質(zhì)量通病預(yù)防技術(shù)

【摘要】本文主要介紹了鄭盧高速公路后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工質(zhì)量通病產(chǎn)生的預(yù)防技術(shù)，分析了在后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工中從前期準備、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、梁體養(yǎng)護等方面應(yīng)注意的事項，通過多項技術(shù)的革新，使得預(yù)制箱梁的外觀質(zhì)量、內(nèi)在實體質(zhì)量等均有所突破，同時施工進度、生產(chǎn)效率等得到了明顯提高，為以后同類工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】后張法；箱梁預(yù)制；質(zhì)量；施工技術(shù)

1.工程概況

鄭州至盧氏高速公路洛陽至洛寧段是河南省2010年開工建設(shè)的重點高速公路項目。項目起于河南省洛陽市，終點位于洛寧縣，與同年開工建設(shè)的洛寧至盧氏段相接，全長137.62公里，是河南省政府實現(xiàn)西部快速干道，改變豫西南山區(qū)交通狀況，盡快形成中原城市群快速交通體系，確保2012年全省高速公路通車里程突破6000公里，通車里程穩(wěn)居全國第一的重要組成部分。

此次技術(shù)研究依托工程為洛陽至洛寧段Ⅰ標，地處河南省洛陽市高新開發(fā)區(qū)，標段內(nèi)設(shè)計互通式立交樞紐一處，跨越寧洛高速公路（G36）洛陽西南繞城段，互通型式采用半苜蓿葉半定向的混合型。共設(shè)計有A、B、C、D、E、F、G、H、I九條匝道，連接南北向?qū)幝甯咚俟罚℅36）洛陽西南繞城高速與東西向新建鄭州至盧氏高速，互通區(qū)內(nèi)主要結(jié)構(gòu)有匝道橋16座，后張預(yù)制箱梁460片。

2.主要達到的目標

通過對后張箱梁模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、混凝土質(zhì)量控制等方面的研究及總結(jié)，確定出各種材料、各階段施工過程注意事項及施工要點，總結(jié)箱梁澆筑過程中的內(nèi)在質(zhì)量、拆除模型后的外觀質(zhì)量全面受控。

通過對后張預(yù)應(yīng)力箱梁張拉、壓漿的過程工藝研究及總結(jié)，確定出預(yù)應(yīng)力箱梁張拉、壓漿滿足規(guī)范要求，確保預(yù)應(yīng)力箱梁內(nèi)在質(zhì)量滿足要求。

通過對后張預(yù)應(yīng)力箱梁拆模后的養(yǎng)護工藝研究及總結(jié)，確定出河南地區(qū)各季節(jié)、各種天氣條件下的養(yǎng)護工藝要求，確保箱梁不因養(yǎng)護不到位而造成強度、外觀質(zhì)量缺陷。

3.研究的主要成果

3.1箱梁預(yù)制

箱梁預(yù)制采用在預(yù)制場集中預(yù)制。砼澆筑采用在拌和站集中拌和，砼運輸車運輸，龍門架吊裝入模，插入式振動棒振搗。砼養(yǎng)生在正常溫度下，采用管道噴淋養(yǎng)生；冬季施工氣溫較低時，采用蒸汽養(yǎng)護施工方案。箱梁吊裝采用2臺50t龍門架統(tǒng)一吊裝。由于受地形限制，箱梁預(yù)制完畢達到設(shè)計強度并張拉壓漿后，立即用龍門架移至存梁場地，為下一批制梁騰出制梁臺座。

箱梁預(yù)制施工工藝流程：

預(yù)制臺座施工→底板、腹板鋼筋骨架部分安裝→安裝波紋管→外模安裝→腹板骨架成型→內(nèi)模安裝→面板鋼筋骨架安裝→澆筑砼→養(yǎng)生→穿鋼絞線→安裝錨具→安設(shè)張拉設(shè)備→張拉設(shè)備調(diào)試→鋼絞線張拉→注漿→移梁（開始循環(huán)）。

3.2張拉壓漿

鋼鉸線張拉不能一次完成，必須先張拉調(diào)整到初應(yīng)力后再正式分級張拉至控制應(yīng)力。張拉時，開啟油泵，施加10%σk 的拉力（張拉初應(yīng)力）將預(yù)應(yīng)力筋拉直，量測千斤頂伸長量，作為測量伸長值的基準。因最初張拉時各根預(yù)應(yīng)筋的松緊、彎直程度不一致，所以初應(yīng)力時的伸長值不宜采用量測的方法，而采用推算的方法。推算時，可采用相鄰級的伸長值，結(jié)合設(shè)計圖及施工規(guī)范要求，采用10%σk～20%σk間的伸長值。張拉至設(shè)計控制應(yīng)力并持荷2分鐘之后，測量、記錄預(yù)應(yīng)力筋的延伸量。張拉完畢。

伸長量的校核：鋼鉸線張拉采用張拉力與伸長量雙向控制，用伸長量進行校核，即張拉完畢準備回油時，先比較實際伸長值與理論伸長值差值，如兩者差值控制在6%以內(nèi)，證明張拉滿足要求，反之暫停張拉。

3.3箱梁養(yǎng)護

混凝土的養(yǎng)護包括標準養(yǎng)護（試驗用）、自然養(yǎng)護和蒸汽養(yǎng)護三種。針對現(xiàn)場實際情況，對砼的自然養(yǎng)護采用覆蓋噴水養(yǎng)護和噴膜養(yǎng)護相結(jié)合的方式，熱養(yǎng)護采用蒸汽養(yǎng)護方案。

3.3.1混凝土的自然養(yǎng)護

混凝土在澆筑完初凝后（約四小時），采用噴水方式，并及時用土工布覆蓋養(yǎng)護，梁體灑水并通過土工布蓄水，保持混凝土表面充分潮濕。自然養(yǎng)護時間不少于14d。當環(huán)境溫度低于5℃時，對預(yù)制梁表面進行噴膜養(yǎng)護，噴涂養(yǎng)護劑，并用土工布覆蓋保溫，此時應(yīng)禁止對混凝土噴水?；炷翉姸冗_到1.2MPa（手指壓不起?。┮郧埃坏迷谄渖喜忍せ虬惭b模板及支架.

3.3.2混凝土的蒸汽養(yǎng)護

當晝夜平均氣溫低于5℃或最低氣溫低于-3℃時，采用蒸氣養(yǎng)護方式。蒸汽養(yǎng)護采用封閉保溫的方式將梁體連同模板一起用蒸養(yǎng)棚包裹。

蒸汽養(yǎng)護采用自動控溫養(yǎng)護罩蒸汽跟蹤追養(yǎng)法。養(yǎng)護罩骨架為槽鋼與角鋼焊成的空間格構(gòu)架，并用彩鋼板做頂，四周用蓬布和保溫棉做圍，以4t鍋爐供汽，鍋爐管道采用DN108管并連，用DN108閥門控制。主管道采用DV90國標焊接，電焊連接，每條線路DN90不銹鋼伸縮節(jié)3套，確保主管路系統(tǒng)供熱不變型，法蘭連接。支管采用DV50國標焊接，由DN50閥門控制，每5m安裝棚內(nèi)供氣噴頭一套。供氣噴頭系統(tǒng)由DN40支管、DN40球閥、DN40快速接頭連接。噴頭位于制梁臺座上方2400mm處，由橡膠軟管將主管和支管連接。供氣噴頭由間距50cm，Φ5mm排氣孔組成。所有構(gòu)件做防腐處理，采用橡膠保溫管、玻璃布進行保溫處理，并用樹脂封實。

4.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點

4.1箱梁模型安裝、鋼筋加工、綁扎、混凝土澆筑等采用新型工藝

通過對箱梁模型安裝的試驗研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)采用單塊鋼模進行整體拼接的施工工藝，對箱梁整體模型安裝的速率，外觀模板縫質(zhì)量等均存在缺陷。通過優(yōu)化施工技術(shù)，箱梁側(cè)模鋼模采用整體式結(jié)構(gòu)，即模型僅為左幅、右幅分開，單獨作為整體安裝對象。對箱梁中間的橫隔板采用后接設(shè)計，即在箱梁模型橫隔板位置預(yù)留空槽及安裝法蘭，橫隔板模型作為單獨個體進行安裝、拆除。通過此施工工藝澆筑完成的箱梁側(cè)面模板縫數(shù)量少，箱梁側(cè)面整體平整度較易滿足要求，且人工省時省力，工作較為便捷、快速。

采用新型數(shù)控加工設(shè)備，鋼筋調(diào)直、彎曲、切斷等全部采用設(shè)備進行，有效節(jié)約勞動力，降低施工成本同時確保加工完成后的鋼筋成品完全符合規(guī)范、設(shè)計尺寸、角度等技術(shù)要求。

采用鋼筋加工廠集中加工的辦法進行鋼筋綁扎，即底、腹板作為一個整體在鋼筋加工廠加工成型，頂板鋼筋作為一個整體在鋼筋加工廠加工成型，在鋼筋場加工完成單個整體后通過整體吊裝的方式進行鋼筋安裝。采用次施工辦法有效解決了施工生產(chǎn)高峰期臺座緊張問題，并通過工廠化集中生產(chǎn)關(guān)于鋼筋綁扎過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病，如間距不均勻、鋼筋淋雨銹蝕等問題。

箱梁混凝土澆筑采用分層法施工，即根據(jù)箱梁高度嚴格按照25～30cm每層進行澆筑施工，在箱梁澆筑過程中注意觀察混凝土的和易性、塌落度等技術(shù)指標，并著重注意混凝土的工作性，即保證供應(yīng)的混凝土滿足箱梁澆筑施工基本要求。并保證混凝土供應(yīng)連續(xù)不間斷，分層澆筑空檔時間夏季不得超過半小時，以防止冷縫的出現(xiàn)給箱梁外觀質(zhì)量帶來影響。

4.2梁體的張拉、壓漿

隨著工程機械現(xiàn)代化程度越來越高，但控制箱梁預(yù)應(yīng)力張拉任為最原始人工度數(shù)控制，通過與張拉設(shè)備廠家聯(lián)合攻關(guān)，成功試驗出由電腦控制張拉應(yīng)力、持荷時間等關(guān)鍵控制過程的張拉程序。通過與手工操作對比，誤差控制在1%以內(nèi)。在張拉過程中通過大量原始試驗確定張拉參數(shù)，進行了管道摩阻試驗、錨口應(yīng)力損失系數(shù)、鋼絞線彈性模量等大量試驗，確保后張預(yù)應(yīng)力箱梁張拉數(shù)據(jù)準確無誤。

梁體壓漿采用真空壓漿技術(shù)進行，通過試驗確定水泥漿水灰比、膨脹劑摻量等技術(shù)參數(shù)，確保生產(chǎn)的漿體符合設(shè)計要求。尤其是對壓漿完成后的持荷階段尤為重視，嚴格控制持荷時間不小于3min。壓漿過程采取一管兩閥控制，在漿體初凝后再對閥門進行拆除，對部分錨孔空洞進行二次補漿。

通過試驗確定張拉、壓漿關(guān)鍵工序的控制參數(shù)，施工中嚴格按照試驗結(jié)果進行要求，保證箱梁內(nèi)在質(zhì)量。

4.3梁體養(yǎng)護

梁體的養(yǎng)護直接關(guān)系到箱梁整體強度、外觀質(zhì)量等重要的技術(shù)指標。箱梁施工周期較長，跨越2011年冬季、2012年夏季，所以對箱梁養(yǎng)護方面要求尤為重要。針對冬季、夏季分別采取了不同的箱梁養(yǎng)護方式。

冬季主要采用暖棚法蒸汽養(yǎng)生技術(shù)，采用防水土工布搭設(shè)暖棚，采用蒸汽鍋爐進行蒸汽養(yǎng)生，控制蒸養(yǎng)溫度不超過50度，不低于20度，蒸養(yǎng)期為7天。

夏季主要采用覆蓋土工布灑水+噴淋養(yǎng)生技術(shù)，在梁體頂面、腹板外側(cè)設(shè)置噴淋養(yǎng)生管道，每30分鐘噴淋一次，梁體腹板張貼塑料薄膜保水。

5.結(jié)束語

通過多項技術(shù)的革新，使得預(yù)制箱梁的外觀質(zhì)量、內(nèi)在實體質(zhì)量等均有所突破，所有預(yù)制箱梁實體強度全部合乎要求，所有預(yù)制箱梁外觀顏色均勻，結(jié)構(gòu)尺寸統(tǒng)一。