现浇后张法预应力连续箱梁施工质量控制措施及

摘　要：本文对预应力连续箱梁施工时产生的问题和原因进行了分析，并提出了一些预防及控制措施。根据笔者的工作实践经验，详细对工程的成本核算进行了详细的阐述。

关键词：预应力；质量；防治措施；成本核算
　　一、工程概况
　　沙心涌特大桥右幅桥是广东省中山市城桂公路上跨西部沿海高速公路和沙心涌河流的一座特大桥，设计起终点里程为YK0+268.87~YK1+303.95，全桥长1035.08m。全桥孔跨布置为10-20m简支空心板梁+ (20＋25＋25＋20)m预应力混凝土连续箱梁+4－(5×20)m钢筋混凝土连续箱梁+17－20m简支空心板梁，设计时速为60km/h，桥面宽度13米，构成为0.5m（防撞墙）+12.0m(行车道) +0.5m（防撞墙）,全桥位于半径180m和550m的“S”型曲线及缓和曲线上，在R=180的圆曲线上，按公路工程设计规范设横坡超高，坡度为7.0%，在缓和曲线段设超高缓和段。
　　二、主要施工工艺质量防治及对策
　　1、模板成型控制要点及其防治措施
　　在斜弯桥施工中，定型模板不仅成本高，而且利用率较低，一座桥梁使用以后，很难再次使用。故在本桥施工中外模采用优质竹胶合板，内模采用一般木模板。木模成型容易，易于固定，更重要的是采用水泥袋或纤维布做内模外侧饰面，可以使木材回收率大大提高，并能起到防止漏浆的效果，既降低了成本也保证了质量。
　　模板成型前必须对模板底面高程与支座高程、截面线型坐标、预应力孔道坐标进行校核，并将模板成型的特征点和控制点汇编成册。不需要专门软件，完全可以用EXCEL编制坐标计算程序，且表格出图更直观。
　　局部采用钢木结合模板形式时，对结合部位要有连接措施。
　　外侧模板与内箱模用螺栓连接时，应注意其位置必须与孔道位置错开，这一点在模板设计时应加以考虑到。当不设置螺栓时，根据箱梁高度，采用侧面支架与排架整体施工方法加以解决。
　　2、结构钢筋绑扎与预应力孔道布置控制要点及其防治措施
　　结构钢筋绑扎与预应力孔道布置是预应力箱梁结构施工中的重要组成部分，直接关系到桥梁工程的质量问题。
　　尤其在预应力箱梁顶板张拉时，由于混凝土一般较薄，尤其容易发生张拉过程中顶板被撕裂而导致张拉失败。一方面结构钢筋要能够承受预应力施加时产生的荷载，另一方面必须采取预防措施，在顶板两端横隔梁处设置顶板预应力管道防崩钢筋是完全有必要的。
　　必须重视墩柱、隔梁处预应力管道和结构钢筋空间几何位置的复核，这些位置一般钢筋布置比较密集，大多数情况都会发生矛盾。设计院设计任务多，专业间配合不一定到位。因此，技术人员要按实际尺寸在绘图软件上反复模拟，研究成型及其布置矛盾，避免钢筋绑扎以后发现问题再处理。
　　检验孔道、锚区、隔梁、横梁等间隙较小的部位，看能否满足混凝土浇筑要求。如不满足，应及时与设计协商解决。
　　结构钢筋绑扎时要特别注意操作安装顺序。结构钢筋未成型时要有加固措施以保证位置准确，并能承受布束的外力荷载。这一点在采用先穿束工艺时尤为重要。
　　3、混凝土浇筑控制要点及其防治措施
　　骨料的强度对混凝土强度的影响要比水灰比对混凝土的影响显著得多。配制高强混凝土必须选择高强度岩石破碎的骨料，如用低强度碎石如橄榄岩或角闪岩明显低于高强度的花岗岩石灰岩制造的同样组成的相同配比强度降低约10－20％。C50混凝土配比采用饱水抗压强度100Mpa以上碎石做骨料，混凝土强度可提高15－30％。
　　骨料表面粘结强度及粘结面积是获得高强度的重要来源，粗糙的碎石表面增大了与水泥浆的粘结面积，提高了水化物与骨料表层连接部分的百分比，使他们之间相互啮合，比同样矿物成分表面光滑的卵石通常获得较高的抗压强度——高标号混凝土选用碎石而不用卵石原因所在。同样在沥青混凝土要使用反击式破碎机使碎石在不同层面出现多个破碎面提高路面结构层强度也是这个道理。
　　在混凝土浇筑施工中对混凝土自身质量设有两层质量控制是十分必要的，即混凝土出盘质量控制和现场入模前质量控制。 现场与搅拌站要有畅通的通讯手段，以便随时调整浇筑速度及混凝土质量。
　　振捣人员要对振捣质量及孔道保护两个方面负责，要划分清楚各个振捣人员的界限，挂牌负责。在振捣过程中发现损坏的波纹管，要用胶带及对剖开的波纹管及时补洞。
　　浇筑混凝土顺序从低向高进行，浇筑速度以排架模板不致于偏压变形为宜，浇筑混凝土接缝以不超过2个小时，能够分层及时振捣为原则。
　　混凝土现场要布置合理的照明设备，并要有备用发电机（并且要调试好，一旦停电马上可以使用）、备用振捣机械及熟练的模板工和钢筋工，浇筑之前一定要和电力公司联系，确认当天供电情况。
　　浇筑时要有专人负责预应力孔道及排气孔、预埋件的保护。
　　如果混凝土供应采用商品混凝土，不能把相信混凝土公司做为放松管理的理由，本身混凝土配合比就要随着不同部位、不同季节进行调整。
　　加强养护措施，采用覆盖养护，始终保持混凝土表面湿润，不能随意流水养护，免得浸泡路基，造成满堂支架失稳。
　　混凝土浇筑时要特别注意锚区混凝土的密实，必要时准备钢钎，辅以人工助捣，以使混凝土密实，不能出现只见砂浆而不见混凝土的现象。
　　混凝土浇筑之前，张拉作业人员必须检查以下工作：顶板束是否绑扎好防崩钢筋，尤其在端横梁和开天窗的部位，以保证安全。
　　在混凝土浇筑之前检查工作框位置能否安放工作千斤顶。锚垫板安装要仔细对中，垫板面与应力束的力线垂直，固定可靠，确保混凝土浇筑时不会移动。
　　4、预应力施工控制要点及其防治措施
　　预应力施加是后张法预应力箱梁结构质量的最终体现。施加效果是由孔道位置线形、预应力筋力学性能、张拉控制程序、锚具质量精度等多方面因素构成。一般来讲，预应力施加量与预应力损失的差值就是预应力施加效果。
　　（1）预应力损失
　　预应力的六种损失中，干缩损失、徐变损失不易控制。故实际施工主要控制以下损失。损失产生的原因：锚具滑丝或钢绞线内有断丝；钢绞线的松弛率超限；量测表数值有误，实际张拉值偏小；锚具下砼局部破坏变形过大；钢束和孔道摩檫阻力过大。
　　控制要点：事先校正测力系统包括表具（标定时对主、附表同时标定）；改进钢束孔道施工工艺，使孔道线形符合要求，必要时使用减摩剂，孔道布设时铺置轨道筋，加密架立筋，在张拉锚固时 先不上夹片，反复单张拉数次，都可以有效降低孔道摩阻损失。锚具下砼破坏，应将预应力释放后，用环氧砼或高强度砼补强后重新张拉，当采用自锚体系时，适当减小锚环与限位板之间间距，但调整时不能调整过大，否则锚具回缩虽然减小，但锚口损失增加，得不偿失。减小混凝土压缩损失可在不影响结构受力状态的前提下，通过调整张拉顺序予以减小，一般原则是先长后短、对称施压，一次完成。减小松弛损失的办法，除采用高强低松弛钢绞线外，唯一的办法是及时饱满的灌浆并使用水泥浆迅速达到设计强度。
　　（2）滑丝、断丝
　　断丝、滑丝产生原因：
　　预应力筋力学性能不合格。锚板喇叭筒、锚板、锚环及千斤顶不同心，造成偏位，受力不均。锚垫板选用，采用铸钢制垫板喇叭筒较短粗，端部与孔道用内插式连接，故尽量采用此种。钢制垫板喇叭筒细长，端部较锋利，稍有连接不顺，张拉时就可能造成对预应力筋的伤害。采用高强钢丝作为预应力筋时，锚具夹片硬度不能过大，齿高也不能过大，这样稍有偏控就造成刻痕过深，容易发生断丝。锚环、夹片硬度不够或夹片齿过浅。钢束、夹片清理不彻底。当锚环孔坡度过小、过大时都可能发生滑丝，安装夹片顶面不齐也能造成滑丝。千斤顶张拉时回油过快也可能发生滑丝，拆卸工具锚时剧烈震动也可能滑丝。
　　控制措施：严格材料力学性能试验，强度相同，延伸率差异较大的两批材料不能同束使用。在施工中应考虑锚垫板喇叭筒与波纹管的连接，安装千斤顶应做到安装与垫板方向垂直。张拉前对钢束锚固部分“锚环”夹片进行彻底清理，安装夹片时要保证外露部分相同，顶面平齐。
　　（3）施加预应力操作要点
　　张拉设备必须事先经过校验，并有校验报告结果。检验报告应注明顶号、表号（千斤顶和油压表的设备编号，出厂时都有），并要有顶力和油表关系方程。
　　伸长值计算要分段分曲线计算，尤其在小半径曲线时，更要如此，伸长量计算出较短时还要包括千斤顶工作段钢绞线长度。
　　安装锚具及千斤顶时必须保证锚板、锚环、千斤顶在一条直线上，安装夹片时必须使夹片外露部分平齐、开缝均匀。
　　使用OVM锚具时注意限位板上有不同规格钢绞线识别标志，以免用错，造成内缩量过大或增加锚口损失。
　　切割多余钢绞线，一般使用砂轮切割机，必要时边洒水边切割，以免受热失锚。
　　按照左右对称施加应力，张拉速度一致，在张拉过程中随时保持两端工作人员联系，随时告知对方张拉量，以保持张拉量一致。
　　三、结束语
　　沙心涌大桥预应力连续箱梁在施工过程中，由于注意了以上施工环节，施工的内在质量和外观质量取得比较满意的结果。由于工程施工综合协调性很强，要想提高工程质量，将科学的管理及施工方法贯穿于施工过程，必须要使各个环节都知道干什么,怎么干，提高班组操作的自控能力，才能确保工程质量，实现一次成优。