橋梁體外預(yù)應(yīng)力質(zhì)量監(jiān)理要點(diǎn)

胡偉斌

(汕頭公路工程質(zhì)量監(jiān)督站，廣東 汕頭 515021)

0 引言

近年來(lái)，隨著超載車輛的日益增加，導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)各種病害，特別是預(yù)應(yīng)力梁的病害更是影響到橋梁的使用安全，而體外預(yù)應(yīng)力加固方法是針對(duì)預(yù)應(yīng)力梁加固的一種有效的方法，該方法具有以下優(yōu)點(diǎn):減少梁體自重，節(jié)約費(fèi)用;施工方便，便于后期的檢查、補(bǔ)張和換索等;預(yù)應(yīng)力、筋的摩擦損失小等。體外預(yù)應(yīng)力這種橋梁加固工程的監(jiān)理工作與常規(guī)工程監(jiān)理工作有所不同，在橋梁加固的施工過(guò)程中，監(jiān)理工程師應(yīng)分階段做好監(jiān)理規(guī)劃，并應(yīng)清楚各個(gè)施工工序的監(jiān)理要點(diǎn)。本文結(jié)合榕華大橋的實(shí)例，講述橋梁體外預(yù)應(yīng)力的質(zhì)量監(jiān)理要點(diǎn)。

1 概述

榕華大橋的橋長(zhǎng)807.28 m，主橋?yàn)? 跨總長(zhǎng)270 m 預(yù)應(yīng)力變截面混凝土連續(xù)箱梁。主橋預(yù)應(yīng)力變截面混凝土箱梁腹板出現(xiàn)斜向裂縫、箱梁底板底部縱向裂縫、箱梁頂板底面縱向開(kāi)裂、墩頂橫墻過(guò)人洞裂縫，主橋箱梁已不能滿足重型車輛通行的要求，榕華大橋設(shè)計(jì)采用增大箱梁腹板和增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力的方法對(duì)主橋箱梁進(jìn)行加固處理。

2 體外預(yù)應(yīng)力加固設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)結(jié)合腹板增大截面加固，增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力法對(duì)主橋箱梁進(jìn)行加固處理以提高主橋安全儲(chǔ)備。在箱梁邊跨增設(shè)4 道橫隔板，中跨新增設(shè)5 道橫隔板，并在箱梁邊跨及中跨各布置6 束9Φs15.24 無(wú)粘結(jié)體外預(yù)應(yīng)力鋼束，各跨無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼束在支點(diǎn)橫隔板處進(jìn)行錨固。邊跨無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力采用單端張拉，錨固端設(shè)置在現(xiàn)澆段處，并在新增橫隔板處增設(shè)齒板;中跨無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力采用兩端張拉。在新增橫隔板處設(shè)置轉(zhuǎn)向裝置。新增齒板混凝土采用C55 自密實(shí)混凝土。采用Φs15.24 低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1 860 MPa。

3 監(jiān)理工作開(kāi)展的基本要求

接樁與交樁工作:必須仔細(xì)、準(zhǔn)確地復(fù)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)和導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)據(jù)資料，以避免因施工定位的差錯(cuò)造成巨大損失。

監(jiān)理工程師應(yīng)認(rèn)真審核承包人在張拉開(kāi)始前提交的施工方案。

嚴(yán)密關(guān)注下列情況:張拉中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線經(jīng)常出現(xiàn)斷絲;千斤頂漏油嚴(yán)重，油壓表指針不回零，或油壓千斤頂油壓表調(diào)換;如有上述情況，監(jiān)理工程師應(yīng)督促承包人對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)。

監(jiān)理工程師應(yīng)在張拉工作時(shí)在場(chǎng)旁站。

應(yīng)檢查預(yù)應(yīng)力管道的通暢程度，應(yīng)確保鋼絞線在管道內(nèi)無(wú)受阻現(xiàn)象。應(yīng)檢查是否考慮了錨具摩阻及千斤頂內(nèi)摩阻損失，這些增加的損失以采用的預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)及通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定而定。

4 腹板增大截面監(jiān)理要點(diǎn)

4.1 混凝土鑿毛及涂刷界面劑

根據(jù)施工圖紙，施放出箱梁腹板、橫隔板和齒板的具體位置，即為本次鑿毛的范圍，并用墨斗彈線，做好記號(hào)。為了不傷及箱梁的本體結(jié)構(gòu)，監(jiān)理工程師應(yīng)要求施工單位采用高頻率、低振動(dòng)的鑿毛機(jī)器，嚴(yán)禁使用大錘鑿擊;水泥混凝土的浮漿必須鑿除，要求構(gòu)件結(jié)合面凹凸差不小于6 mm，并露出粗骨料，鑿毛范圍的松散混凝土必須清除干凈，尤其是施工縫以及模板轉(zhuǎn)角的地方，鑿毛完成后，即用水沖洗表面，清理干凈表面的灰塵。涂刷界面劑每袋粉料(20 kg)加10 L 的水，用電動(dòng)設(shè)備進(jìn)行攪拌，攪拌成均勻的稀糊狀。用滾筒將漿料涂刷到基面上，不能漏刷，然后讓表面干燥，必須加強(qiáng)通風(fēng)，經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)界面劑凝結(jié)后，方可開(kāi)展后續(xù)工作。

4.2 植筋

榕華大橋箱梁腹板增大截面面積以及新增橫隔板和齒板均采用植筋的方法與原箱梁錨固，腹板植筋間距為30 cm×30 cm，梅花狀布置。鉆孔用沖擊鉆成孔，鉆孔直徑為20 mm，孔深為100 mm～110 mm。如遇到鋼筋或者預(yù)埋件時(shí)則應(yīng)調(diào)整孔位避開(kāi)，如移動(dòng)值太大，應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位予以處理。鉆孔完畢，檢查孔深、孔徑合格后將孔內(nèi)粉塵用空氣壓縮機(jī)吹出，然后用毛棉布將孔壁刷凈，再次壓縮空氣吹孔，應(yīng)反復(fù)進(jìn)行4 次～6 次，直至孔內(nèi)無(wú)灰塵碎屑為止，然后將孔口臨時(shí)封閉。若有廢孔，則用植筋膠填實(shí)。

應(yīng)將鋼筋上的銹跡、油污進(jìn)行除銹與清理，表面不應(yīng)有損傷，彎曲不得在90°以上，并用丙酮或者工業(yè)酒精擦拭孔壁、孔底。注入植筋膠粘劑后應(yīng)立即單向旋轉(zhuǎn)插入鋼筋，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的深度，并保證植入鋼筋與孔壁的間隙基本上均勻，校正鋼筋的位置和垂直度;如果旋轉(zhuǎn)的方法難以植入鋼筋時(shí)，也可用手錘擊打的方式入孔，手錘擊打時(shí)，一手應(yīng)扶住鋼筋，以免回彈。固化保護(hù):膠粘劑在完全固化前，不得觸動(dòng)或者振動(dòng)已植鋼筋，以免影響其膠粘性能。植筋表面無(wú)膠粘劑，對(duì)植好的鋼筋現(xiàn)場(chǎng)做拉拔實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)拉拔力。

4.3 自密實(shí)混凝土施工

腹板加厚采用強(qiáng)度等級(jí)為C55 自密實(shí)混凝土，由于本工程的特殊性，混凝土很難運(yùn)至箱梁里面進(jìn)行澆筑，所以混凝土采用自密實(shí)混凝土，采取箱梁頂板鉆孔的方法，從箱梁頂部澆筑混凝土，為了能保證澆筑混凝土的密實(shí)程度，接料的料斗必須比箱梁頂部高2 m 以上，保證混凝土灌注時(shí)的混凝土壓力，并在模板最高的位置沿橋梁方向每2 m 設(shè)一個(gè)溢漿口，以檢查混凝土的飽滿程度。

5 體外索張拉及張拉應(yīng)力控制監(jiān)理要點(diǎn)

體外預(yù)應(yīng)力張拉力控制要求高，張拉程序與常規(guī)預(yù)應(yīng)力張拉有所不同，且張拉工藝與常規(guī)預(yù)應(yīng)力張拉有所不同，必須嚴(yán)格做好張拉各道工序的質(zhì)量控制措施。監(jiān)理工程師應(yīng)要求施工單位嚴(yán)格按照以下施工工序施工:

施工準(zhǔn)備→體外索預(yù)埋件安裝→體外索下料→體外索穿索安裝→體外索張拉→錨頭及預(yù)埋管內(nèi)灌油→安裝保護(hù)罩→安裝減震器。

榕華大橋體外索采用單根張拉方式，張拉時(shí)應(yīng)力、應(yīng)變雙控，以張拉力為主。16 跨、19 跨(邊跨55 m)體外索采用單端張拉，17 跨、18 跨(中跨88 m)體外索采用兩端同時(shí)張拉。體外索應(yīng)按照分批、分幅對(duì)稱張拉體外縱向預(yù)應(yīng)力鋼束。第一批張拉:兩邊跨最外側(cè)體外預(yù)應(yīng)力鋼束(共四根)—兩中跨最外側(cè)體外預(yù)應(yīng)力(共四根)。第二批張拉:兩邊跨次外側(cè)體外預(yù)應(yīng)力鋼束(共四根)—兩中跨次外側(cè)體外預(yù)應(yīng)力(共四根)。第三批張拉:兩邊跨內(nèi)側(cè)體外預(yù)應(yīng)力鋼束(共四根)—兩中跨內(nèi)側(cè)體外預(yù)應(yīng)力(共四根)。每束內(nèi)，張拉順序?yàn)閺纳贤?，從左往右單根張拉，以防止鋼絞線纏繞。

6 施工監(jiān)測(cè)

根據(jù)榕華大橋圖紙要求及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，施工監(jiān)測(cè)工況如下，右幅橋面共布置78 個(gè)點(diǎn)，主橋右幅撓度監(jiān)測(cè)點(diǎn)67 個(gè);左幅橋面共布置39 個(gè)點(diǎn)，主橋左幅撓度監(jiān)測(cè)點(diǎn)34 個(gè)測(cè)點(diǎn)。

箱梁體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉監(jiān)測(cè)結(jié)果，跨中各測(cè)點(diǎn)相對(duì)高程差如下:第19 跨跨中測(cè)點(diǎn)C3 相對(duì)高程差為2.31 mm，測(cè)點(diǎn)D3相對(duì)高程差為3.13 mm;第18 跨跨中測(cè)點(diǎn)C7 相對(duì)高程差為7.20 mm，測(cè)點(diǎn)D7 相對(duì)高程差為6.42 mm;第17 跨跨中測(cè)點(diǎn)C11相對(duì)高程差為10.62 mm，測(cè)點(diǎn)D11 相對(duì)高程差為10.87 m;第16跨跨中測(cè)點(diǎn)C15 相對(duì)高程差為-0.23 mm，測(cè)點(diǎn)D15 相對(duì)高程差為0.16 mm。

累計(jì)應(yīng)變變化結(jié)果如下，第19 跨0.4L 處測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變累計(jì)變化值為-67 με;18 號(hào)墩墩頂處測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變累計(jì)變化值為-4 με;第18 跨中處測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變累計(jì)變化值為973 με;17 號(hào)墩墩頂處測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變累計(jì)變化值為0 με;17 跨中處測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變累計(jì)變化值為-1 με;16 號(hào)墩墩頂處測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變累計(jì)變化值為-7 με;16 跨邊跨0.4L 處測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變累計(jì)變化值為-10 με。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，橋梁應(yīng)變累計(jì)變化值，其中第18 跨中處測(cè)點(diǎn)1 的應(yīng)變累計(jì)變化值為973 με;測(cè)點(diǎn)2 的應(yīng)變累計(jì)變化值為1 019 με;測(cè)點(diǎn)3 的應(yīng)變累計(jì)變化值為434 με;測(cè)點(diǎn)4 的應(yīng)變累計(jì)變化值為650 με;第17 跨跨中測(cè)點(diǎn)2 的應(yīng)變累計(jì)變化值為352 με;測(cè)點(diǎn)3 的應(yīng)變累計(jì)變化值為310 με;測(cè)點(diǎn)應(yīng)變值變化趨于穩(wěn)定。

7 結(jié)語(yǔ)

體外預(yù)應(yīng)力的質(zhì)量控制與常規(guī)預(yù)應(yīng)力有所區(qū)別，監(jiān)理工程師應(yīng)根據(jù)工程的具體特點(diǎn)，制定符合工程實(shí)際情況的監(jiān)理細(xì)則，嚴(yán)格審查施工方案，要求施工單位按照施工方案精心施工，并嚴(yán)格按照監(jiān)理細(xì)則對(duì)其施工工序、質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)理。重點(diǎn)控制混凝土鑿毛、涂刷界面、自密實(shí)混凝土施工、體外索張拉及張拉應(yīng)力等工序的施工質(zhì)量。榕華大橋體外預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程通過(guò)應(yīng)變計(jì)及其他專業(yè)監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)采集張拉時(shí)梁體撓度變化值及反拱量，從施工監(jiān)控結(jié)果看來(lái)，橋梁撓度、梁體應(yīng)變等指標(biāo)均穩(wěn)定正常，體外預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，達(dá)到對(duì)預(yù)應(yīng)力箱梁加固的效果。

［1］JTG G10—2006，公路工程施工監(jiān)理規(guī)范［S］.

［2］JTJ 041—2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］榕華大橋加固施工圖紙［Z］.