預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁預(yù)制施工技術(shù)及質(zhì)量控制

練遠(yuǎn)平

中交路橋華北工程有限公司

1 引言

隨著國(guó)家發(fā)展與社會(huì)運(yùn)行對(duì)橋梁質(zhì)量與規(guī)模要求的飛速提升，近年來(lái)我國(guó)橋梁建設(shè)領(lǐng)域也取得了迅猛發(fā)展，與此同時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁預(yù)制工藝作為施工的重中之重，憑借自身的顯著優(yōu)勢(shì)，在橋梁施工中的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛。尤其是我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)中最重要的構(gòu)成之一就是橋梁，因此，需選擇合適的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁預(yù)制施工技術(shù)，并有效落實(shí)保證質(zhì)量控制措施，從而在根本上提高橋梁施工的效率和整體質(zhì)量。

2 工程概況

小草湖至烏魯木齊段改擴(kuò)建項(xiàng)目XWGJ-2標(biāo)段位于新疆烏魯木齊市達(dá)坂城區(qū)，路線沿白楊河河谷及現(xiàn)有G30高速公路布設(shè)。本合同段為分離式路基，上行線起點(diǎn)樁號(hào)SK3481+300，終點(diǎn)樁號(hào)SK3492+200，共10.9km。下行線起點(diǎn)樁號(hào)XK3481+000，終點(diǎn)樁號(hào)XK3492+500，共11.5km。主要工程內(nèi)容包括：大橋8座、中橋12座、小橋12座、涵洞66道、短隧道1處（長(zhǎng)472m），以及改移G312線（共計(jì)5.84km）、路基土石方工程、防護(hù)排水工程和河道鋪砌等。橋梁上部結(jié)構(gòu)主要為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁預(yù)制施工技術(shù)

3.1 模板制作與安裝

在制作箱梁模板的過(guò)程中，應(yīng)盡可能選擇整體組合的鋼模板，并注重將設(shè)計(jì)尺寸作為根據(jù)嚴(yán)格操作，在加工廠加工拼裝成型后，還需按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，確定和要求相符后再向工地運(yùn)輸并使用；應(yīng)將振動(dòng)器支架安裝于梁腹板與端橫梁扇面，為后續(xù)振搗器的安裝提供便利。施工人員應(yīng)在立模前先整修，并將脫模劑涂抹于內(nèi)側(cè)，支模應(yīng)使用龍門(mén)吊或吊車(chē)來(lái)進(jìn)行移運(yùn)與模板安裝；可采取對(duì)拉螺桿來(lái)固定模板上、下口，將海綿止?jié){帶或者是設(shè)置于模扇間，將橡膠止?jié){套設(shè)置于側(cè)模與底模間；必須保證模板安裝位置的準(zhǔn)確性，以及支撐的可靠性與牢固性，在預(yù)制箱梁吊裝方面，可以參考圖1中的步驟，使吊裝質(zhì)量得到保證；模板在使用中的維修保養(yǎng)力度必須加強(qiáng)，且拆模后需平穩(wěn)安放，在有效清除上面的銹污并上油后，使用防雨布覆蓋，已達(dá)成防雨、防銹與防塵的目的。

3.2 綁扎鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道預(yù)埋

應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁預(yù)制中的鋼筋材料，其實(shí)多半都是已經(jīng)經(jīng)過(guò)加工的半成品，如此更有利于現(xiàn)場(chǎng)施工的順利進(jìn)行，而在鋼筋焊接的同一時(shí)間，施工人員也可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道埋設(shè)，但必須確保對(duì)以波紋管位置為例的因素充分考慮。在設(shè)置預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行坐標(biāo)定位的時(shí)候，需注重采取加固措施，使移位問(wèn)題得到有效規(guī)避；應(yīng)使用套管與膠布包牢管道接口，避免混凝土澆筑時(shí)水泥漿滲入，從而導(dǎo)致管道被堵。

在綁扎鋼筋的過(guò)程中，鋼筋保護(hù)層墊塊與預(yù)埋筋安裝必須得到足夠的重視，特別是對(duì)于箱梁連續(xù)端上兩側(cè)箱梁鋼筋來(lái)講，更是需要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行搭接長(zhǎng)度預(yù)留，同時(shí)翼緣板U型鋼筋也必須留足。在安裝完畢底腹板鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道之后，必須經(jīng)過(guò)應(yīng)有的檢驗(yàn)步驟，合格后才能關(guān)模；頂板鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道及相應(yīng)的模板安裝結(jié)束后，進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后梁體混凝土澆筑方可實(shí)施。

3.3 混凝土澆筑技術(shù)

混凝土澆筑通常情況下應(yīng)從梁端開(kāi)始，并且沿梁體分層澆筑直至完畢，澆筑需確保一次性即完成；對(duì)于梁體處理來(lái)講，應(yīng)該將附著式振動(dòng)器分別安裝于其底部與上部；應(yīng)將混凝土振搗規(guī)范作為根據(jù)嚴(yán)格執(zhí)行，盡可能為管道密集處的振搗質(zhì)量提供更高保證，在保證混凝土不會(huì)出現(xiàn)蜂窩、空洞或者麻面的情況，使箱梁預(yù)制質(zhì)量得到更高保障。另外，混凝土澆筑時(shí)應(yīng)注重預(yù)應(yīng)力管道不能受到碰擊，否則容易造成孔道移位或損壞等質(zhì)量問(wèn)題；混凝土終凝后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)生，可采取覆蓋土工布的方式灑水養(yǎng)護(hù)，或采取目前較為智能的自動(dòng)噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)；梁體端部與翼板外邊等，在拆模后需對(duì)指定位置按照規(guī)范要求進(jìn)行鑿毛處理。

3.4 預(yù)應(yīng)力張拉

在混凝土強(qiáng)度與設(shè)計(jì)強(qiáng)度相符、齡期達(dá)到要求后，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)。本項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉采用智能張拉系統(tǒng)，在張拉施工之前應(yīng)在經(jīng)國(guó)家授權(quán)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)定期進(jìn)行標(biāo)定。張拉油表不低于1.0級(jí)。千斤頂必須與油表配套校正，其校正系數(shù)不大于1.05。張拉主要流程：下料編束編號(hào)→穿束對(duì)中調(diào)整→預(yù)應(yīng)力張拉→外露鋼絞線切割。預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉應(yīng)將錨下張拉力與鋼束延伸量作為根據(jù)進(jìn)行雙控；張拉順序?qū)嵤┑膰?yán)格性必須要得到保證，預(yù)應(yīng)力鋼鉸束的兩端必須保持對(duì)稱與均勻的狀態(tài)；張拉程序?yàn)?→初應(yīng)力→σcon，持荷5min錨固，張拉完成24h內(nèi)檢查確認(rèn)無(wú)滑絲、斷絲現(xiàn)象，即可切割錨外多余鋼絞線。如果梁體在張拉作業(yè)的過(guò)程中，出現(xiàn)異常的聲音或情況，則應(yīng)該先將操作暫停，明確異常情況產(chǎn)生的原因之后，采取有效措施處理，再繼續(xù)進(jìn)行張拉。

3.5 孔道壓漿

在進(jìn)行箱梁預(yù)制中的孔道壓漿時(shí)，采取真空灌漿的施工工藝。

第一，施工人員需確保球閥、排氣閥等部件的有效連接。

第二，施工人員應(yīng)提前進(jìn)行真空試抽：①關(guān)閉所有的灌漿閥與排氣閥，并將抽真空閥打開(kāi)；②啟動(dòng)真空泵抽真空，對(duì)壓力表讀數(shù)并記錄管內(nèi)真空度，然后停泵大概1min，如果此時(shí)壓力仍保持不變，即確定孔道能達(dá)到真空狀態(tài)并維持真空狀態(tài)。

第三，水、水泥以及膨脹水泥在稱好量后，應(yīng)盡快向攪拌機(jī)倒入，攪拌2min后再倒入減水劑攪拌，3min之后水泥漿即可出料，并立即進(jìn)行泵送。

第四，將灰漿加入灌漿泵之后，高壓橡膠管出口就會(huì)打出漿體，施工人員需觀察漿體是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)濃度，如果是則灌漿泵可以關(guān)閉，但此時(shí)必須注重使用高壓橡膠管灌漿管，來(lái)扎牢出漿口；隨后施工人員應(yīng)啟動(dòng)真空泵，直到真空度處于-0.06MPa～0.09MPa之間后，再啟動(dòng)灌漿泵；漿體流通過(guò)空氣濾清器時(shí)，抽氣閥必須及時(shí)關(guān)閉，同時(shí)開(kāi)啟排氣閥；若漿體稠度與之前沒(méi)有差異，則灌漿還需持續(xù)2-3min，等到孔道內(nèi)壓力達(dá)標(biāo)后，灌漿才能結(jié)束。

第五，抽真空管與真空泵在使用完畢后，必須及時(shí)、有效地拆卸；清洗重點(diǎn)應(yīng)放在閥門(mén)、灌漿泵以及空氣濾清器上，同時(shí)粘有灰漿的工具也不能忽視，從而為下次操作提供便利。

3.6 封錨與箱梁移運(yùn)存放

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁預(yù)制中的封錨混凝土施工前，由梁端壓漿導(dǎo)致的散漿應(yīng)首先清除，此時(shí)施工人員需再對(duì)梁端混凝土進(jìn)行鑿毛與濕潤(rùn)，才能盡量提高澆筑封錨混凝土或封錨塊預(yù)制的質(zhì)量，同時(shí)養(yǎng)護(hù)工作也絕對(duì)不能忽視。而在箱梁移運(yùn)存放方面，施工人員則應(yīng)注重以下幾點(diǎn)：第一，張拉及壓漿結(jié)束且強(qiáng)度已達(dá)標(biāo)后，應(yīng)做好生產(chǎn)日期與梁號(hào)等信息的標(biāo)識(shí)，向存梁場(chǎng)移運(yùn)、堆放。第二，可采取吊孔穿索兜托的方法來(lái)吊裝梁體，且此過(guò)程中主梁橫截面對(duì)稱中心垂直需得到保證，這是避免傾斜的關(guān)鍵。第三，存梁區(qū)場(chǎng)地的排水設(shè)施也要得到重視，且應(yīng)針對(duì)梁端支座進(jìn)行混凝土枕梁施工，枕梁下的地基需采取填沙礫的方式處理；枕梁上應(yīng)合理放置墊木，在支座附近設(shè)置梁支點(diǎn)；各層層間應(yīng)設(shè)置墊木。

4 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁預(yù)制施工質(zhì)量的控制措施

4.1 注重相關(guān)體系與制度的創(chuàng)建與落實(shí)

4.1.1 質(zhì)量管理體系

應(yīng)創(chuàng)建完善的工程質(zhì)量檢查機(jī)構(gòu)，并將項(xiàng)目經(jīng)理設(shè)置為第一責(zé)任人，保證質(zhì)量目標(biāo)與管理措施嚴(yán)格、徹底的落實(shí)到實(shí)際施工中；質(zhì)量計(jì)劃和管理制度的健全性必須要得到保障；各級(jí)責(zé)任目標(biāo)應(yīng)科學(xué)制定，并向每位人員身上分層落實(shí)，確保質(zhì)量責(zé)任制能充分發(fā)揮其重要作用。在創(chuàng)建施工質(zhì)量保證體系的過(guò)程中，應(yīng)充分考慮工程技術(shù)、質(zhì)檢、試驗(yàn)及測(cè)量監(jiān)控等，由項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)其在施工過(guò)程中的有效實(shí)施；與此同時(shí)，應(yīng)安排工作態(tài)度積極、責(zé)任心強(qiáng)、道德水平高以及綜合素質(zhì)好的人員，來(lái)負(fù)責(zé)施工質(zhì)檢、試驗(yàn)與測(cè)量工作，在確保施工隊(duì)伍水平達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，為質(zhì)量目標(biāo)順利達(dá)成提供更高程度的保障。

4.1.2 質(zhì)檢體系

為保證施工質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，施工單位還應(yīng)建立完善的質(zhì)檢體系，并創(chuàng)建配套的技術(shù)質(zhì)量部的質(zhì)量監(jiān)督組。每個(gè)施工步驟在結(jié)束之后，都應(yīng)由技術(shù)人員在表格上填寫(xiě)記錄，同時(shí)輔助質(zhì)量檢測(cè)人員，先展開(kāi)施工質(zhì)量的自檢，合格后監(jiān)理工程師檢查，合格后對(duì)相關(guān)的記錄進(jìn)行簽認(rèn)，轉(zhuǎn)入下道工序施工。每月由項(xiàng)目質(zhì)檢工程師組織質(zhì)量檢查小組至少進(jìn)行一次全面檢查，對(duì)存在的問(wèn)題做好記錄并及時(shí)解決落實(shí)。同時(shí)，質(zhì)檢組還組織質(zhì)量檢查小組進(jìn)行不定期的隨機(jī)檢查。

4.1.3 質(zhì)量獎(jiǎng)罰制度

一旦在施工中發(fā)現(xiàn)不遵守規(guī)章制度作業(yè)的現(xiàn)象，或者是由于施工人員失職，引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題或嚴(yán)重的質(zhì)量事故，除應(yīng)采取經(jīng)濟(jì)制裁的方法之外，責(zé)任追究和嚴(yán)肅處理也是非常必要的，如果情節(jié)過(guò)分嚴(yán)重，則還應(yīng)追究當(dāng)事人的刑事責(zé)任。但如果在施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員的領(lǐng)導(dǎo)下，全體施工人員全都保持著一絲不茍的態(tài)度，堅(jiān)持質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)真負(fù)責(zé)，施工全過(guò)程并未發(fā)生質(zhì)量事故，則應(yīng)適當(dāng)給予精神或物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。各施工工區(qū)、班（組）或施工人員個(gè)體，若能做到堅(jiān)持原則、守職盡責(zé)，表現(xiàn)優(yōu)異且成績(jī)優(yōu)異，或者在重大質(zhì)量事故規(guī)避上有突出表現(xiàn)的人員，則應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)給予獎(jiǎng)勵(lì)。

4.2 混凝土澆筑質(zhì)量控制的重點(diǎn)

第一，在箱梁預(yù)制準(zhǔn)備階段中，即應(yīng)請(qǐng)資質(zhì)合格的試驗(yàn)室來(lái)配制混凝土，確保其性能與配合比能和工程要求相符，且需出具混凝土配合比報(bào)告，在總監(jiān)理工程師審查并批準(zhǔn)之后，才能應(yīng)用于預(yù)制箱梁施工中；混凝土配合比應(yīng)按照施工現(xiàn)場(chǎng)的天氣情況，進(jìn)行加減水的靈活調(diào)整。原材料計(jì)量準(zhǔn)確和混凝土的攪拌時(shí)間都必須嚴(yán)格控制，同時(shí)因?yàn)榛炷翑嚢枵竞拖淞侯A(yù)制場(chǎng)地距離較近，所以在混凝土攪拌結(jié)束之后，需重點(diǎn)檢測(cè)其坍落度與擴(kuò)展度。

第二，由于箱梁底板較寬，且箱室也會(huì)占據(jù)一定的空間，所以底板混凝土的澆筑難度還是比較大的，此時(shí)為保證箱梁底板混凝土澆筑質(zhì)量達(dá)標(biāo)，應(yīng)將坍落度控制在200mm～205mm，擴(kuò)展度大概為570mm～580mm；在實(shí)際澆筑的過(guò)程中，布料應(yīng)遵循從兩端至中間的原則，并安排技術(shù)人員進(jìn)入箱室，按照標(biāo)準(zhǔn)振搗底板的混凝土。

第三，澆筑箱梁底腹板混凝土?xí)r，內(nèi)芯模板上浮是很常見(jiàn)的現(xiàn)象，但如果不能及時(shí)處理，極易導(dǎo)致箱梁頂面抬高，并造成龜裂以及頂板厚度變薄的問(wèn)題，此時(shí)為這種質(zhì)量缺陷得到規(guī)避，施工技術(shù)人員可將以下措施落實(shí)于混凝土澆筑：①在澆筑完底板混凝土之后，混凝土的坍落度應(yīng)盡可能降低，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)澆筑速度的控制，降低其對(duì)于芯模的浮力。②應(yīng)將預(yù)壓塊放置于箱梁底部，且各箱室中間都應(yīng)放置一個(gè)邊長(zhǎng)為1m的立方體混凝土方塊；也可以將扁擔(dān)以1m的間距設(shè)置在箱梁頂部，扁擔(dān)材質(zhì)應(yīng)為小鋼軌，兩端鉸與側(cè)模相連接，將支腿焊接在芯模中心，以達(dá)成頂住芯模的目的。

第四，混凝土在澆筑完成后，表面其實(shí)都會(huì)存在或多或少的氣泡和麻面，從而使混凝土的外觀質(zhì)量下降，此時(shí)可以采取下列措施，盡可能降低氣泡與麻面帶來(lái)的影響：①在振搗時(shí)應(yīng)選擇插入式或附著式的設(shè)備，前者的移位間距必須控制在范圍半徑的1.5倍之內(nèi)，和側(cè)模間的距離大概為50mm～100mm，向下層混凝土插入的深度大概為50mm～100mm；各振搗點(diǎn)的延續(xù)時(shí)間應(yīng)控制在25s左右，觀察混凝土下沉停止且沒(méi)有氣泡，表面出現(xiàn)浮漿即可停止。②附著振搗器的布置間距應(yīng)為3m。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，雖說(shuō)我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁預(yù)制技術(shù)水平，在近幾年的發(fā)展中已有顯著提升，但與人民群眾對(duì)橋梁日漸提升的要求相比較來(lái)講，其依然存在極大的進(jìn)步空間，若想在最大程度上發(fā)揮預(yù)制箱梁在橋梁工程中的重要作用，相關(guān)探索研究仍需進(jìn)一步深入。而站在質(zhì)量

控制的角度上來(lái)看，其必須以達(dá)標(biāo)的技術(shù)水平為基礎(chǔ)，在保證施工全過(guò)程管理嚴(yán)格、組織認(rèn)真、安排嚴(yán)密的情況下，為橋梁工程的順利施工及質(zhì)量提供更高程度的保障。