預(yù)應(yīng)力砼箱梁預(yù)制的質(zhì)量控制

黃雪林

【摘 要】本文主要針對250省道宿遷至邳州公路（宿遷段）C合同段閻河大橋預(yù)應(yīng)力砼組合箱梁的預(yù)制施工中，在底模制作、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉等方面所采取的質(zhì)量控制措施，對橋梁施工中好的做法及出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，提出一些防治、處理措施及建議。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力砼；箱梁；預(yù)制；缺陷防治

1. 工程概況

閻河大橋采用13跨35m組合箱梁，共分三聯(lián)，為4×35+5×35+4×35，共計104片。箱梁中心高度為1.824～1.776m，邊梁頂板寬為2.85m、中梁頂板寬為2.40m；底板寬均為1.0m，預(yù)應(yīng)力鋼束采用j15.24mm低松馳高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線。錨具采用OVM系列錨具，梁體為C50級砼。

2. 箱梁預(yù)制場地硬化及底模制作

底模高出地面50cm，地面以下用石灰土加固處理。底模設(shè)計為20cm厚C40鋼筋混凝土，并設(shè)一層16mm縱橫間距為20cm的鋼筋網(wǎng)，底模兩側(cè)用槽鋼固定，便于控制箱梁底板的幾何尺寸。底模面層鋪設(shè)8mm鋼板，以保證箱梁底部外觀質(zhì)量。梁端留20cm寬的槽口，澆筑時插上鋼板，起吊后抽出，便于穿鋼絲繩起吊。

為防止張拉預(yù)應(yīng)力后及存梁期內(nèi)引起大的拱度，保持梁頂平整，經(jīng)計算，需在35m底模跨中下設(shè)2.0cm預(yù)拱度，在30m底模跨中下設(shè)1.7cm預(yù)拱度，在21m底模跨中下設(shè)1.2m預(yù)拱度，在16m底?？缰邢略O(shè)0.9cm預(yù)拱度，預(yù)拱度按拋物線設(shè)置。

缺陷防治措施：

2.1 底臺面層鋼板接縫嚴(yán)密、平整、無凹陷、嚴(yán)格除銹、擦油均勻、無積油現(xiàn)象。

2.2 底座尺寸準(zhǔn)確，底座兩側(cè)槽鋼由放橡膠軟管，以便底座與側(cè)模之間擠壓嚴(yán)密，防止漏漿。

2.3 底座長時間不用，應(yīng)磨光涂油履蓋保護(hù)，防止銹蝕和灰塵污染。

2.4 所布置的箱梁底座嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行布置。

2.5 底模預(yù)拱度設(shè)置準(zhǔn)確，防止箱梁安裝后梁底出現(xiàn)高差。

3. 模板制作及架立

3.1模板有足夠強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，能可靠的承擔(dān)施工過程中各種荷載，且保證箱梁幾何尺寸符合設(shè)計要求。箱梁外側(cè)模采用5mm定型薄鋼模板，模板骨架1m設(shè)一道，用角鋼制成斜撐和橫撐，用角鋼連接各個骨架，芯模采用3mm定型薄鋼模板，骨架50cm用角鐵設(shè)置一道，芯模頂板為2～4m設(shè)置活動推拉下料口，芯模腹板用鉸鏈鏈接，可拆成多個小片。

3.2缺陷防治措施：

（1）模板要有足夠剛度和強(qiáng)度和穩(wěn)定性，防止模板變形，防止箱梁幾何尺寸改變。

（2）接縫嚴(yán)密、防止漏漿，形成蜂窩以及錯臺，影響外觀質(zhì)量。

（3）外模除銹、除油、除塵徹底，防止影響外觀質(zhì)量。

（4）芯模上浮是箱梁施工中常遇到的問題，它嚴(yán)重影響構(gòu)件的截面尺寸和橋面鋪裝層的厚度，采用在芯模頂部施加一組垂直壓力的方法，防止芯模上浮。即：在橫向槽鋼上栓接25鋼筋，鋼筋抵在芯模頂板上，槽鋼兩端用緊固螺栓拉結(jié)在兩側(cè)外模鋼支撐上，兩側(cè)外模鋼支撐與底模固定，養(yǎng)護(hù)完成后將鋼筋割除。

（5為了固定芯模使其不偏移軸線位置，采用高強(qiáng)混凝土塊和鋼筋將芯模與外側(cè)模頂牢，下部采用與相應(yīng)腹板等厚長度鋼筋焊接在腹板鋼筋骨架，鋼筋兩端頂住外模和芯模。

4. 綁扎鋼筋

4.1 由于箱梁鋼筋直徑較小，頂板的鋼筋為12mm、底板的鋼筋為16mm、腹板的鋼筋為12mm，底板鋼筋在底模上綁扎，頂板、腹板鋼筋在加工廠綁扎成片，然后再現(xiàn)場安裝與底板鋼筋相連，以提高鋼筋綁扎的精度和效率。

4.2 缺陷防治措施：

（1）鋼筋下料準(zhǔn)確。

（2）鋼筋綁扎和焊接符合圖紙和規(guī)范要求。

（3）預(yù)應(yīng)力管道定位準(zhǔn)確。

（4）管道內(nèi)穿PPR管，砼澆筑結(jié)束立即抽出，防止水泥漿堵住管道，無法穿鋼鉸線。

5. 澆筑混凝土

5.1 混凝土澆筑采用一次成型工藝，由一端向另一端全斷面推進(jìn)，同斷面澆筑順序為底板、腹板、頂板，分段分層循環(huán)推進(jìn)，每段約3～5m長，在前一段混凝土初凝前澆筑下一段混凝土，段與段之間不產(chǎn)生冷縫。

5.2 澆筑底板混凝土：底板澆筑從端頭及頂板預(yù)留工作孔下砼，用50插入式振搗棒振搗，插點均勻、嚴(yán)密、不得漏振。底板澆筑完成一段后，將芯模部分的活動模板壓緊、固定，立即澆筑腹板混凝土。

5.3 腹板混凝土澆筑：腹板混凝土澆筑采用對稱分層澆筑的方式進(jìn)行，分層厚度不得大于30cm，腹板混凝土的振搗采用復(fù)合振搗的方法，先用30型插入振搗棒振搗波紋管底部，再用50型插入振搗棒振搗腹部，腹板混凝土澆筑務(wù)必注意：混凝土的下料和振搗，兩腹板必須同步對稱進(jìn)行振搗，間距相差2m，以防止芯模偏位和上浮。

頂板混凝土澆筑：澆筑完一段腹板混凝土，澆筑該段頂板。頂板混凝土采用平板振搗器和插入振搗器二次振搗工藝，以防止出現(xiàn)松頂現(xiàn)象。澆筑頂板混凝土?xí)r應(yīng)注意控制好頂板厚度和坡度，做好毛面。

5.4 防治措施：

（1）箱梁砼坍落度不宜過大，但由于鋼筋密、間距小并有波紋管，所以有又不宜太小、太大容易形成外表面氣泡、水斑、沙紋等缺陷。坍落度太大，砼的密實很難保證，所以通過驗證和現(xiàn)場實際操作總結(jié)，選用坍落度70～90mm。

（2）粗集料顆料較大，針片狀含量超標(biāo)，易產(chǎn)生云斑，且容易形成粗料集中波紋管上緣，形成一層水紋，根據(jù)現(xiàn)場情況和實際操作總結(jié)，粗集料最大粒徑26.5mm連續(xù)粒級，針片狀含量小于10%，壓碎值小于20%。

（3）砼彈性模量一定要滿足設(shè)計要求，設(shè)計值為3.75×104MPa，如果偏小容易使張拉后拱度超過設(shè)計要求。

（4）砼的密度性直接影響到砼強(qiáng)度，我們參照砼滲水試驗來檢查砼密實性，其做法是箱梁澆筑成型3天后。在箱梁箱體內(nèi)注入50cm水，連續(xù)4小時水泵澆筑箱梁內(nèi)腹板，檢查外腹板是否滲水現(xiàn)象，重點檢查水紋處無滲水現(xiàn)象。經(jīng)現(xiàn)場檢查：無滲水現(xiàn)象，回彈值良好且穩(wěn)定，同時對頂板用同樣方法檢查滲水。endprint

6. 預(yù)應(yīng)力的張拉

6.1 箱梁設(shè)計預(yù)應(yīng)力鋼材均采用j15.24mm低松馳高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線，其截面積A=140m2，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Ryb=1860MPa，彈性模量Ey=1.95×105MPa、松馳率≤3.5%，（試驗≤1.8%）選用OVM15-3，OVM15-4，OVM15-5三種型號錨具及其配套張拉設(shè)備。

張拉順序：張拉順序與張拉方法有關(guān)，本工程箱梁的特點是腹板不厚，為避免側(cè)向彎曲，根據(jù)圖紙設(shè)計采取在兩端對稱張拉，以張拉應(yīng)力和伸長值進(jìn)行雙控。張拉應(yīng)力和伸長量數(shù)據(jù)通過計算獲得。張拉伸長值的控制范圍：現(xiàn)場實際張拉從0-10%σk -20%σk -100%σk，持荷2min來控制，根據(jù)施工規(guī)范的要求，實際張拉伸長值與理論計算伸長值的誤差應(yīng)控制在±6%。

6.2 防治措施：

（1）張拉人員要相對固定，經(jīng)過培訓(xùn)張拉時采用應(yīng)力和伸長量“雙控”。

（2）千斤頂、油表要定期校驗，張拉時發(fā)現(xiàn)異常情況要及時停下來找原因，必要時重新校驗千斤頂、油表。

（3）千斤頂、油表校驗時盡量采用率定值，即按實際初應(yīng)力、控制應(yīng)力校驗對應(yīng)的油表讀數(shù)。

（4）加大鋼絞線檢測頻率，每批鋼絞線都要取樣做彈模試驗，及時調(diào)整鋼絞線理論延伸量。

（5）張拉嚴(yán)格按照張拉程序，嚴(yán)禁以0～100%σk進(jìn)行錨固。

（6）施加預(yù)應(yīng)力大小控制準(zhǔn)確，實測伸長量與理論計算伸長量控制在規(guī)范要求的±6%范圍內(nèi)。

7. 孔道灌漿

7.1 孔道灌漿在預(yù)應(yīng)力張拉后盡快進(jìn)行，水泥采用52.5普通硅酸鹽水泥。在水漿內(nèi)摻JM-HF減水和微膨脹作用的外加劑，水灰比宜為0.20～0.45，由于摻入減水劑，水灰比可減小到0.35，本項目控制在0.37。保證水泥漿強(qiáng)度符合設(shè)計要求，為防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕，張拉后應(yīng)及時壓漿封錨。

7.2 防治措施：

（1）箱梁壓漿之前用高壓空氣將管道內(nèi)浮塵吹清，再用清水沖洗干凈。

（2）水泥漿的稠度控制在14～18S之間。

（3）水泥漿拌制至壓入孔道時間，不宜超過45min。

（4）當(dāng)孔道較長或采用一次性壓漿時，應(yīng)適當(dāng)加大壓力。

（5）為保證管道內(nèi)灰漿飽滿，穩(wěn)壓時間不低于2min，壓力不低于0.5MPa。

8. 養(yǎng)護(hù)

8.1 砼澆筑完成后，應(yīng)在收漿后盡快予以覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)，保持砼表面潮濕，養(yǎng)護(hù)時間根據(jù)氣溫、濕度和砼強(qiáng)度決定。箱室內(nèi)宜采取筑壩注水養(yǎng)生，亦可檢測腹板砼的嚴(yán)密性，特別是腹板與頂板交接處。

8.2 缺陷防治措施：

（1）當(dāng)氣溫低于5℃，用覆蓋保溫進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)。

（2）當(dāng)氣溫太高，應(yīng)避開中午，選擇早晚澆筑。

（3）用滲水土工布履蓋養(yǎng)生。

9. 結(jié)束語

通過工程實踐，筆者認(rèn)為組合箱梁結(jié)構(gòu)如能在設(shè)計方面進(jìn)一步完善，例如底板、腹板適當(dāng)加厚，施工方面合

理選擇粗骨料粒徑，優(yōu)化施工工藝，同時嚴(yán)格按施工規(guī)范要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉壓漿，就能消除預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁的質(zhì)量通病，保證預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁的內(nèi)在質(zhì)量和外在質(zhì)量，使得組合箱梁這種結(jié)構(gòu)形式得到更大的推廣應(yīng)用。

9.1 預(yù)制箱梁為薄壁結(jié)構(gòu)，對施工要求高，內(nèi)外模板要求采用有較大剛度和平整度的定型鋼模，才能保證外觀質(zhì)量。

9.2 普通鋼筋的綁扎及預(yù)應(yīng)力管道的定位必須準(zhǔn)確，普通鋼筋在鋼筋加工廠加工成網(wǎng)片組裝，能夠提高生產(chǎn)效率。

9.3 澆筑混凝土?xí)r，水泥、砂、石子、水配合比（質(zhì)量比）建議采用1：1.383：1.862：0.362。水泥用量470Kg/m3，碎石粒徑5～25mm，坍落度8～10cm，并加入復(fù)合型外加劑，充分保證混凝土的流動性和初凝時間。澆筑順序為先底板，然后接著澆筑腹板、頂板、能夠保證預(yù)制箱梁連續(xù)澆筑的整體質(zhì)量。

9.4 預(yù)應(yīng)力張拉采有兩端同時張拉的方法，張拉效果完全滿足設(shè)計要求。

參考文獻(xiàn)

[1] JTJ041-2000公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.北京人民交通出版社，2000

[2] JTG D62-2004 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計規(guī)范. 北京人民交通出版社，2004

[3] 邵旭東，橋梁設(shè)計百問.北京人民交通出版社，2003.

[文章編號]1619-2737（2014）10-28-221endprint