后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工要點(diǎn)解析——西泉眼水庫壩下交通橋

李云祥，李洪偉

(1.黑龍江省水利工程建設(shè)監(jiān)理公司，哈爾濱150040;2.海林市水務(wù)局，黑龍江海林157400)

1 前言

西泉眼水庫位于哈爾濱市東南部尚志市、五常市、阿城區(qū)交界處的平山鎮(zhèn)，屬大(2)型水庫。該水庫第三批應(yīng)急加固項(xiàng)目由黑龍江省水利廳、哈爾濱市發(fā)展和改革委員會(huì)于2008年批準(zhǔn)建設(shè)，其中壩下交通橋工程項(xiàng)目于2009年5月開始建設(shè)，橋長140 m，下部采用鋼筋混凝土雙柱式墩、雙肋埋置式臺(tái)、鉆孔樁基礎(chǔ)，橋面采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)加鋪裝層。

后張法就是先澆筑混凝土構(gòu)件，一般用波紋管預(yù)留孔道，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再張拉預(yù)應(yīng)力筋和灌漿封錨。為了保證張拉后預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁質(zhì)量，業(yè)主方邀請相關(guān)專家與監(jiān)理方、施工方進(jìn)行了專門的探討，主要抓好了以下幾個(gè)方面的施工:

2 制箱梁臺(tái)座

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)制臺(tái)座應(yīng)堅(jiān)固，無沉陷，臺(tái)座各墩間距應(yīng)適宜，以保證底模撓度≤2 mm，梁跨徑＞20 m時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)設(shè)置反拱。臺(tái)座為條形整體臺(tái)座，兩端做擴(kuò)大式基礎(chǔ)，同時(shí)為了防止張拉時(shí)底座兩端應(yīng)力集中以至破壞底座，在澆筑底座混凝土?xí)r兩端4 m范圍內(nèi)配置適量鋼筋。臺(tái)座底部換填部分砂礫并夯實(shí)，澆筑20 cm厚的C25號混凝土，寬度與底模同寬。臺(tái)座上鋪5 mm鋼板與預(yù)埋的鋼筋焊接在一起，然后打平，作為底模，平整度控制在3 mm以內(nèi)。

3 鋼筋加工及波紋管安裝

鋼筋按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求選用，其力學(xué)、工藝性能符合相關(guān)規(guī)范要求，且具有出廠質(zhì)量證明書和試驗(yàn)報(bào)告單。鋼筋進(jìn)場后按檢測規(guī)范要求的頻率、批次送檢，經(jīng)檢測合格后投入使用，不合格鋼筋不予使用。鋼筋進(jìn)場后，按不同鋼種、等級、規(guī)格分別堆存，并設(shè)立標(biāo)志。鋼筋存放場地選取地勢平坦的高地并墊高，露天堆置應(yīng)加遮蓋。

3.1 普通鋼筋

鋼筋使用前要進(jìn)行去污和調(diào)直。去除鋼筋表面的油漬、漆皮和鱗銹，鋼筋調(diào)直采用調(diào)直機(jī)，保證鋼筋平直無局部彎折。鋼筋的彎制、彎鉤、焊接、綁扎嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行。

3.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線

預(yù)應(yīng)力筋采用鋼絞線，鋼絞線按設(shè)計(jì)圖紙的要求選取，質(zhì)量符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224)的要求。鋼絞線進(jìn)場后立即對其質(zhì)量、規(guī)格進(jìn)行檢查，從每批鋼絞線中任取3盤，并從每盤所選的鋼絞線端部正常部位截取一根試樣進(jìn)行表面質(zhì)量、直徑偏差和力學(xué)性能試驗(yàn)。如每批少于3盤，則應(yīng)逐盤取樣進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如有不合格時(shí)，則不合格盤報(bào)廢，并再從該批未試驗(yàn)過的鋼絞線中取雙倍數(shù)量的試樣進(jìn)行復(fù)檢，如有一項(xiàng)不合格則該批鋼絞線為不合格(每批鋼絞線重量應(yīng)≤60 t)。鋼絞線經(jīng)檢查合格后方可投入使用。

鋼?；蜷L線臺(tái)座的臺(tái)面(或胎模)在鋪設(shè)鋼絲前應(yīng)涂刷隔離劑。鋪放鋼絲時(shí)應(yīng)采取人工鋪放的方式，防止隔離劑沾污鋼絲，隔離劑如被雨水沖掉或涂抹應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)涂。鋼絲接長時(shí)采用綁扎接頭，嚴(yán)禁采用打結(jié)接頭。綁扎采用鋼絲綁扎器，用20～22#鐵絲密排綁扎，鋼絲搭接長度比綁扎長度＞10 d。鋼絲張拉時(shí)，如鋼絲有拉斷或滑脫，應(yīng)調(diào)換鋼絲或用綁扎接頭聯(lián)接后進(jìn)行補(bǔ)張。鋼絲在錨定時(shí)的滑移值不超過5 mm，當(dāng)＞5 mm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)張。鋼絲的預(yù)應(yīng)力值應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行抽檢:

每一工作班應(yīng)按構(gòu)件條數(shù)的10%抽檢，且不少于1條;檢測應(yīng)在張拉完畢后1 h內(nèi)進(jìn)行;在一個(gè)構(gòu)件中全部鋼絲預(yù)應(yīng)力的平均值與檢測時(shí)的設(shè)計(jì)規(guī)定值的偏差不超過±0.05σcon，檢測時(shí)的預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)規(guī)定值參考設(shè)計(jì)圖紙中技術(shù)說明。鋼絲下放置保護(hù)層墊塊。混凝土立方體抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，放松預(yù)應(yīng)力鋼絲。不得低于設(shè)計(jì)的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。

3.3 波紋管安裝

波紋管待鋼筋骨架綁扎完成后安裝。先按管道坐標(biāo)焊制管道定位鋼筋，然后穿波紋管。為了保證預(yù)應(yīng)力管道的通順應(yīng)適當(dāng)增加定位鋼筋。

4 混凝土澆注

混凝土在拌和站集中拌制，經(jīng)試驗(yàn)確定摻加適量FDN高效減水劑，水平運(yùn)輸采用翻斗車運(yùn)輸，垂直運(yùn)輸采用吊車吊料斗入模。振搗以插入式振搗器為主，輔以附著式振搗器固定在側(cè)模外側(cè)，插入式振搗器移動(dòng)距離為1.5倍的振動(dòng)半徑，插入下層混凝土的深度≤10 cm?？紤]到梁底鋼筋較密，在梁底30 cm高范圍內(nèi)使用小石子混凝土。澆筑采用水平分層，斜向分段的連續(xù)澆筑方式，從梁的一端順序向另一端推進(jìn)。分段長度4～6 m，分層下料厚度不超過30 cm，上層混凝土必須在下層混凝土初凝之前覆蓋，以保證接縫處混凝土的良好接合。澆筑到頂板后，及時(shí)整平、收漿、抹面。

混凝土澆筑施工注意事項(xiàng):

1)澆筑前，要對所有操作人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，并對模板和鋼筋的穩(wěn)固性以及混凝土的拌和、運(yùn)輸、澆筑系統(tǒng)所需的機(jī)具設(shè)備是否齊全完好進(jìn)行一次全面檢查，符合要求后方可開始施工。

2)澆筑時(shí)，下料均勻、連續(xù)，不要集中猛投而產(chǎn)生混凝土的阻塞。在鋼筋密集處，可短時(shí)開動(dòng)側(cè)振或插入式振搗器以輔助下料。

3)施工中隨時(shí)注意檢查模板、鋼筋及各種預(yù)埋件的位置和穩(wěn)固情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

4)混凝土灌注前用壓杠壓住內(nèi)模，防止其上浮。

5)澆筑過程中要隨時(shí)檢查混凝土的坍落度和干硬性，嚴(yán)格控制水灰比，不得隨意增加用水量，前后臺(tái)密切配合，以保證混凝土的質(zhì)量。

6)每片板除留足標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件外，還應(yīng)制作隨梁同條件養(yǎng)護(hù)的試件3組，作為拆模、張拉、移梁等工序的強(qiáng)度控制依據(jù)。

7)混凝土澆筑過程中，將波紋管端口用軟木塞或其他材料封堵嚴(yán)密，避免澆筑混凝土阻塞或雜物進(jìn)入。

5 鋼鉸線張拉

施加預(yù)應(yīng)力所用的機(jī)具設(shè)備及儀表由專人使用和管理，并定期維護(hù)和校驗(yàn)，張拉機(jī)具設(shè)備應(yīng)與錨具配套使用，并應(yīng)在進(jìn)場時(shí)進(jìn)行檢查和校驗(yàn)。預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際建立的預(yù)應(yīng)力總值與檢驗(yàn)規(guī)定值偏差的百分率不應(yīng)超過±5%。預(yù)應(yīng)力鋼絲斷裂或滑脫的數(shù)量嚴(yán)禁超過總根數(shù)的5%，嚴(yán)禁相鄰兩個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絲斷裂或滑脫，對在澆注混凝土前發(fā)生斷裂或滑脫的鋼絲必須予以更換。

混凝土強(qiáng)度達(dá)到了圖紙規(guī)定的傳力錨固強(qiáng)度后才能進(jìn)行張拉。施加預(yù)應(yīng)力采用控制應(yīng)力和伸長值(應(yīng)變)雙控法、互相校核。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的下料、編束、穿束。每組鋼束采用兩端張拉，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)給定的程序，對稱、均衡進(jìn)行。當(dāng)實(shí)際伸長值與理論伸長值之差＞6%時(shí)，立即停止張拉，查明原因并采取措施調(diào)整后，再繼續(xù)張拉。發(fā)生滑絲或斷絲超過規(guī)范要求時(shí)，進(jìn)行更換后重新張拉。

預(yù)應(yīng)力鋼束張拉程序?yàn)?0→10%σ(初張拉)→105%σ(持荷5 min)→100%σ(錨固)。

6 孔道壓漿

所有鋼鉸線束張拉錨固完成后進(jìn)行孔道壓漿，壓漿也是箱梁施工中的關(guān)鍵工序，直接影響著箱梁的使用壽命。壓漿采用壓漿泵，灰漿拌制采用灰漿攪拌機(jī)。在壓漿前先用高壓水沖洗孔道，然后用空氣壓縮機(jī)吹干孔道內(nèi)的積水。再采用灰漿泵壓入水泥漿，水灰比選用0.3～0.4，灰漿摻加高效減水劑，以0.5～0.7 MPa的恒壓，一次注漿完畢，壓漿完成后及時(shí)封錨。為了確保壓漿、封錨質(zhì)量，防止壓漿后灰漿收縮出現(xiàn)空隙，在施工時(shí)，嚴(yán)格控制水泥漿的水灰比及壓漿壓力并作好壓漿記錄，壓漿操作程序如下:

1)清洗孔道:錨外多余預(yù)應(yīng)力筋割掉后，觀察確無滑絲現(xiàn)象后，先用高壓水沖冼孔道，后用高壓風(fēng)清吹干孔道。

2)安裝壓漿器具:依次安裝密封蓋、壓漿嘴、壓漿閥，并將壓漿管道與壓漿機(jī)、進(jìn)漿閥連接在一起，使進(jìn)漿閥和出漿閥為開通狀態(tài)。

3)拌制灰漿:在拌合機(jī)發(fā)動(dòng)后，先加水，后倒入水泥和減水劑，拌合時(shí)間不少于3 min。

4)啟動(dòng)壓漿泵開始壓漿，待出漿閥溢出的稀漿變成濃漿時(shí)，關(guān)閉出漿閥，并保持0.4～1.0 MPa的壓力3～5 min，然后關(guān)閉進(jìn)漿閥。

5)拆卸壓漿器具:待灰漿初凝后，拆除壓漿閥、壓漿嘴、密封蓋等，并清洗干凈以備下次使用。

7 封錨

預(yù)應(yīng)力筋張拉并在孔道壓漿完成后，在伸縮縫段(聯(lián)端)恢復(fù)錨口處普通鋼筋，及時(shí)澆注封錨混凝土。封端模板采用鋼模，人工澆筑混凝土，插入式振搗器振搗。同時(shí)控制好封端模板的幾何尺寸，防止封錨混凝土造成預(yù)制梁超長或縮短現(xiàn)象發(fā)生。

預(yù)應(yīng)力鋼束管道壓注的水泥漿28 d抗壓強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)值，水泥漿強(qiáng)度達(dá)到40 MPa以上時(shí)預(yù)制梁方可吊裝。

［1］ 吳文保.預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工方法［J］.黑龍江水利科技，2009，37(4):50-51.