慈溪市勝山至陸埠公路工程（勝山—橫河）段現(xiàn)澆箱梁提高預(yù)應(yīng)力專項(xiàng)施工質(zhì)量的措施

趙劍鋒

(浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，浙江杭州 310006)

0 前言

某工程是寧波市規(guī)劃的“勝山-陸埠”干線公路工程的“勝山-橫河”段，位于慈溪市境內(nèi)。北起沈海高速（新浦互通），路線走向與既有東三環(huán)道路一致，先后跨越建附公路、勝山大道、城市北環(huán)，在與中橫線交叉處（預(yù)留樞紐互通）后進(jìn)入白沙路街道，繼續(xù)向南跨越北三環(huán)、開發(fā)大道、北二環(huán)、三北大街、G329和南二環(huán)，終于前應(yīng)路，路線全長14.659 km，路線基本呈北-南走向。

該工程為在既有道路上提升改造成“高架橋+地面輔路”，其中高架橋全長12 696 m，出入口平行匝道橋4 107.5 m/18座。上部結(jié)構(gòu)高架橋共129聯(lián)，出入口平行匝道橋共29聯(lián)，均采用等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，跨徑在27～40 m之間，3～4跨一聯(lián)，均采用搭設(shè)支架現(xiàn)場澆筑。

1 項(xiàng)目特點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力采用雙向預(yù)應(yīng)力體系，縱向包括通長腹板束和頂?shù)装宥淌?，橫向包括橋面板橫向鋼束和中、端橫梁鋼束。張拉形式多樣（兩端張拉：腹板束、中跨頂、底板束、橋面板橫向鋼束、中、端橫梁鋼束；單端張拉：邊跨頂、底板束）。鋼束布置復(fù)雜、數(shù)量多：腹板束30束，頂板束（兩端張拉20束、單端張拉40束），底板束（兩端張拉20束、單端張拉40束）、橋面板橫向鋼束180束，中橫梁36束，端橫梁20束。

該工程中，橋梁工程是重點(diǎn)工程，而預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量是保證橋梁結(jié)構(gòu)安全和耐久性的關(guān)鍵工序，是結(jié)構(gòu)安全的生命線，因此要求施工人員對預(yù)應(yīng)力施工的全過程熟練掌握，包括管道定位、穿鋼絞線、張拉、壓漿及封錨等各方面的施工技術(shù)要點(diǎn)。

2 施工依據(jù)

為確保預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，保證結(jié)構(gòu)安全與耐久性，降低橋梁全壽命周期成本，預(yù)應(yīng)力專項(xiàng)施工除應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2011）和《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2004）有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家及行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量管理應(yīng)按照浙交（2012）125號文件《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)橋梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量管理的通知》中的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。該文件分別從加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力施工原材料質(zhì)量管理、加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量管理、加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量檢測與驗(yàn)收、加強(qiáng)各參建單位預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量管理、加強(qiáng)橋梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的監(jiān)督檢查5個(gè)方面提出具體要求。

3 施工隊(duì)伍、物料與器具、摩阻測試

3.1 施工隊(duì)伍

預(yù)應(yīng)力精細(xì)化施工中，預(yù)應(yīng)力施工實(shí)施的技術(shù)人員和張拉操作工人是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一，優(yōu)先選用有“專業(yè)化”施工隊(duì)伍。建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位應(yīng)組織相關(guān)技術(shù)人員和操作工人進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，預(yù)應(yīng)力張拉操作工人應(yīng)經(jīng)培訓(xùn)考核合格持證上崗，不能認(rèn)為采用智能張拉設(shè)備，就忽略對人的管理。

3.2 物料與器具

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所采用的鋼絞線、波紋管、錨具和夾具等材料的性能和質(zhì)量，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-2003）、《預(yù)應(yīng)力混凝土用金屬波紋管》(JG225-2007)、《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》（GB/T 14370-2007）的規(guī)定，應(yīng)分批驗(yàn)收，同時(shí)委托有相應(yīng)資質(zhì)的公路工程試驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)。

預(yù)應(yīng)力孔道壓漿應(yīng)采用專用壓漿料或?qū)Ｓ脡簼{劑配制的漿液，壓漿材料應(yīng)進(jìn)行進(jìn)場檢驗(yàn)。施工單位應(yīng)進(jìn)行壓漿漿液試驗(yàn)室試配、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證，宜在施工前進(jìn)行工藝驗(yàn)證（抗分離材料試驗(yàn)）。經(jīng)試配的漿液其各項(xiàng)性能指標(biāo)均能滿足浙江省交通運(yùn)輸廳2011年10月09日發(fā)布的《浙江省公路橋梁預(yù)應(yīng)力孔道壓漿技術(shù)指南》的要求。

預(yù)應(yīng)力筋張拉宜采用穿心式雙作用千斤頂，整體張拉或放張宜采用具有自錨功能的千斤頂。張拉機(jī)具設(shè)備應(yīng)與錨具產(chǎn)品配套使用，采用自動(dòng)化、智能化張拉設(shè)備。張拉設(shè)備在使用前，應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定，必要時(shí)可在試驗(yàn)臺座上進(jìn)行試張拉。

制漿機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)不低于1 000 r/min，攪拌葉的形狀應(yīng)與轉(zhuǎn)速相匹配，葉片的速度范圍宜在10～20 m/s，并應(yīng)能滿足在規(guī)定的時(shí)間攪拌均勻和稱量準(zhǔn)確的要求?？椎缐簼{機(jī)應(yīng)采用活塞式可連續(xù)作業(yè)的壓漿泵，不得采用風(fēng)壓式壓力泵。孔道壓漿推薦采用真空輔助壓漿工藝，宜采用自動(dòng)化、智能化壓漿施工及記錄設(shè)備，以提高壓漿質(zhì)量穩(wěn)定性和施工安全。

3.3 摩阻測試

預(yù)應(yīng)力工程施工之前，應(yīng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力損失的摩阻測試，試驗(yàn)應(yīng)包括不同類型的錨圈口、錨墊板和管道摩阻測試，宜對不同類型的孔道進(jìn)行兩孔以上的摩阻測試。必要時(shí)，設(shè)計(jì)方應(yīng)根據(jù)測試反饋結(jié)果對張拉控制應(yīng)力進(jìn)行調(diào)整。

4 管道定位和錨墊板安裝

4.1 管道定位

波紋管安裝前，應(yīng)準(zhǔn)確確定波紋管的位置，管道定位誤差控制在施工規(guī)范允許范圍內(nèi)（見表1）。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，設(shè)置定位鋼筋、防崩鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道加強(qiáng)鋼筋。

表1 后張預(yù)應(yīng)力管道安裝允許偏差一覽表

定位鋼筋采用井字型，定位鋼筋必須與附近其它鋼筋焊接牢靠，間距符合如下要求：直線段80 cm，豎彎及反彎部位加密至每50 cm，橫梁內(nèi)橫向鋼束均按50 cm間距布置。

波紋管安裝后，應(yīng)檢查波紋管的位置、曲線形狀是否符合設(shè)計(jì)要求，尤其梁端負(fù)彎矩區(qū)管道的與直線段是否平順，特別要注意是否有局部突變。檢查波紋管的固定是否牢靠，接頭是否完好，管壁有無破損等，如有破損，應(yīng)及時(shí)用膠粘帶修補(bǔ)。波紋管安裝好后，嚴(yán)禁焊接作業(yè)，以防止燒傷管壁而漏漿。

防崩鋼筋間距和位置：（1）直線橋，預(yù)應(yīng)力防崩鋼筋設(shè)置在齒板管道拐彎處；（2）曲線橋，設(shè)置在曲線腹板束及齒板管道拐彎位置處，間距50 cm；（3）頂、底板防崩勾筋：全部底板，縱、橫向間距45 cm，梅花形布置。

4.2 錨墊板安裝

錨具安裝時(shí)，錨墊板位置應(yīng)準(zhǔn)確，角度應(yīng)準(zhǔn)確，應(yīng)與端模板緊密結(jié)合，不得平移或轉(zhuǎn)動(dòng)，保證錨固面與鋼束垂直，錨孔中心應(yīng)對準(zhǔn)管道中心孔。波紋管與錨墊板的連接，均須安全可靠，嚴(yán)禁澆筑混凝土?xí)r水泥漿滲入。腹板、頂、底板和橫梁鋼束，張拉端和P錨錨下螺旋鋼筋圈數(shù)應(yīng)大于等于6圈，錨下加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)片5層。

5 預(yù)應(yīng)力張拉施工

當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，彈性模量應(yīng)不低于混凝28 d彈性模量的80%，且養(yǎng)護(hù)不低于10 d(不宜大于21 d)，方可進(jìn)行張拉預(yù)應(yīng)力。上部結(jié)構(gòu)側(cè)模、內(nèi)膜和支座約束應(yīng)在預(yù)應(yīng)力鋼束張拉前拆除，底模和支架待所有預(yù)應(yīng)力張拉完畢，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%方可拆除。

預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序：按照橫向與縱向預(yù)應(yīng)力鋼束交錯(cuò)進(jìn)行張拉，先張拉一半的橫梁鋼束（N2）→張拉縱向中腹板腹板束（豎向?yàn)镕2-F3-F1）→張拉頂、底板鋼束→張拉剩余橫梁鋼束→張拉邊腹板鋼束→最后張拉橋面板鋼束。張拉頂?shù)装邃撌鴷r(shí)，按先長束后短束、左右平衡對稱張拉的原則進(jìn)行。

預(yù)應(yīng)力張拉采用雙控，以張拉應(yīng)力控制為主，伸長值作為校核，實(shí)際伸長值與理論伸長值的偏差應(yīng)控制在±6%，否則應(yīng)暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉。后張法預(yù)應(yīng)力筋張拉程序：0→初應(yīng)力（σcon的10%～25%）→σcon（持荷5 min錨固）。預(yù)應(yīng)力筋張拉同步性控制包括：單束鋼絞線兩端張拉同步性、多束鋼絞線對稱張拉同步性、張拉過程同步性、張拉停頓點(diǎn)同步性。

在張拉施工中，張拉速率應(yīng)控制在張拉控制力的10%～15%/min，對于長度大于50m的彎束或長束，張拉速率應(yīng)降低，宜取張拉控制力的10%/min,并應(yīng)勻速加壓，為確保多點(diǎn)張拉的同步性，可增加幾個(gè)停頓點(diǎn)。

6 孔道壓漿和封錨

預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，孔道壓漿應(yīng)在48h內(nèi)完成。壓漿前應(yīng)用壓力清水沖洗管道，以排除孔內(nèi)雜物，保證管道暢通；沖洗后將管道內(nèi)的空氣及多余水分排除，壓漿前使其達(dá)到負(fù)壓狀態(tài)，然后用壓漿機(jī)以正壓力對管道注入水泥漿。

壓漿時(shí)，對曲線管道和豎向管道應(yīng)從最低點(diǎn)的壓漿孔壓入，由最高點(diǎn)的排氣孔泌水，壓漿順序?yàn)槭紫葔鹤⑾聦庸艿?、較集中和鄰近的管道，宜盡量連續(xù)壓漿完成。真空泵膠管出現(xiàn)漿體時(shí)，打開出漿閥，待連續(xù)流出與規(guī)定稠度相同的漿體后，為保證管道中充滿灰漿，應(yīng)關(guān)閉閥門保持不小于0.5 MPa的穩(wěn)壓期，穩(wěn)壓5min以上，穩(wěn)壓完成后立即將壓漿管密封。

壓漿完成后，應(yīng)及時(shí)對錨固端進(jìn)行封錨，封錨前需對梁端混凝土鑿毛并將周圍沖洗干凈，設(shè)鋼筋網(wǎng)澆筑封錨混凝土，封錨應(yīng)采用與結(jié)構(gòu)構(gòu)件同強(qiáng)度的混凝土并嚴(yán)格控制封錨后的梁體長度。

7 施工質(zhì)量檢測與驗(yàn)收

對工程質(zhì)量的檢驗(yàn)，除一般混凝土工程的應(yīng)有檢驗(yàn)項(xiàng)目外，尚應(yīng)進(jìn)行原材料進(jìn)場、制作與安裝、施加預(yù)應(yīng)力、孔道壓漿、錨具防護(hù)及封錨等項(xiàng)目的施工工序檢驗(yàn)，以及預(yù)應(yīng)力筋、張拉機(jī)具、錨夾具的質(zhì)量檢查、檢驗(yàn)。

預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，宜在24 h內(nèi)進(jìn)行有效預(yù)應(yīng)力檢測（建議采用二次張拉或錨頭激振法），預(yù)應(yīng)力檢測前，不得對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行切割。檢測內(nèi)容包括整束和單根鋼束的錨下有效預(yù)應(yīng)力值，要求錨下有效應(yīng)力與設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力的偏差小于等于±5%，且同一斷面中的預(yù)應(yīng)力束其有效預(yù)應(yīng)力的不均勻度應(yīng)小于等于±2%。通過檢測張拉錨固后有效預(yù)應(yīng)力的大小，分析施工中存在的問題，完善施工工藝和方法，以全面跟蹤并控制張拉，使有效預(yù)應(yīng)力的大小和同斷面不均勻度符合精度要求。

孔道壓漿成品質(zhì)量應(yīng)在壓漿完成后及時(shí)進(jìn)行檢測，檢測內(nèi)容包括孔道內(nèi)的結(jié)硬漿體飽滿度、密實(shí)性和充盈度。檢測方法宜采用彈性波檢測或內(nèi)窺鏡檢查。采用內(nèi)窺鏡檢查的，在施工前應(yīng)根據(jù)孔道情況設(shè)置檢測孔，檢測孔的數(shù)量和位置應(yīng)根據(jù)孔道長度和線形確定，且宜布置在孔道的最高位置。

[1]浙江省交通科學(xué)研究院.《勝山至陸埠公路工程（勝山-橫河段）現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力專項(xiàng)施工技術(shù)交底》[Z].

[2]浙江省交通科學(xué)研究院.《勝山至陸埠公路工程（勝山-橫河段）現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力專項(xiàng)技術(shù)服務(wù)交底》[Z].

[3]浙江省交通運(yùn)辦輸廳《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)橋梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量管理的通知》[浙交（2012）125號][Z].

[4]浙江省交通運(yùn)輸廳.《浙江省公路橋梁預(yù)應(yīng)力孔道壓漿技術(shù)指南》（2011年10月9日發(fā)布）[Z].

[5]甘肅省交通基建工程質(zhì)量監(jiān)督站.《甘肅省公路橋梁預(yù)應(yīng)力精細(xì)化施工指南(試行)》（2011年10月發(fā)布）[Z].

[6]重慶市市政基礎(chǔ)設(shè)施工程預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[7]JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S]