橋梁后張法預應力施工的質量監督要點

王全

[摘 要] 后張法預應力施工是橋梁預應力構件制作的常用方法。本文介紹預應力材料、張拉設備、預應力筋加工及安裝、張拉工藝、壓漿等施工關鍵的質量控制技術, 作為橋梁后張法預應力施工的質量監督要點。

[關鍵詞] 后張法; 預應力; 壓漿;橋梁施工

中圖分類號：U445文獻標識碼： A

一、前言

目前，后張法預應力鋼絞線在橋梁中普遍應用，提高構件的承載能力和抗裂性可以節省材料，減少自重，減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應力，促進橋梁的發展具有重大作用。預應力鋼絞線施工是橋梁施工質量控制的關鍵環節之一，直接影響工程結構的質量及安全，也是橋梁質量監督的重點。本文總結多年后張法預應力監督工作經驗，預應力材料質量控制、預應力筋的加工及安裝、預應力張拉設備的選擇、預應力張拉、孔道灌漿等施工環節質量控制進行論述，以供預應力施工及監督參考。

二、預應力材料的質量控制

預應力材料屬工程結構重點控制材料，必須按設計的規格及型號進行選購。進場的原材料必須相應的質量證明書，且進場后按規定抽樣送至相應資質的試驗檢測單位進行試驗。目前主要的預應力筋為鋼絞線，其檢驗批不大于60噸，主要的檢測項目有外觀、直徑偏差和力學性能。試驗結果如有一項不合格時不合格盤鋼絞線報廢，并從同批未試驗過的鋼絞線中取雙倍數量對不合格項進行復檢，如仍有一項不合格，則該批鋼絞線為不合格。

三、預應力筋的加工與安放質量控制

預應力筋下料應通過計算確定，計算時應考慮孔道長度、張拉工作長度等因素。當預應力束兩端采用墩頭錨具時，同束預應力筋的長度偏差對張拉控制應力的均勻性影響較大，因嚴格控制下料長度，宜采用等長下料法下料。預應力下料應采用砂輪鋸切斷，嚴禁采用電弧切斷。

管道應按設計坐標進行安裝，并采用定位鋼筋固定。對于橋梁常用的波紋管，定位鋼筋間距不大于0.8m，當位于曲線上時，定位鋼筋應適當加密，確保定位準確、管道平順，曲線符合設計要求。預應力管道安裝允許偏差為梁長方向3cm，梁高方向1cm。當普通鋼筋與預應力鋼筋重疊時，適當移動普通鋼筋以保證預應力鋼絞線和波紋管位置準確，不得改變管道的設計坐標位置。

波紋管接頭采用套管法，且在套管內要對口、居中，其長度宜為被連接管道內徑的5-7倍。套管兩端的環向縫隙用熱融焊接或膠帶封閉嚴密不得漏漿，澆筑混凝土前應檢查波紋管是否有孔洞或變形,接頭處是否用膠帶密封好。預埋孔道端部的錨墊板平面應垂直于孔道軸線，錨墊板孔中心要對準塑料波紋管中心，安裝應牢固，預埋的螺旋加勁鋼筋應盡量緊靠錨墊板，以更好地分散此處應力，錨墊板上的灌漿孔應布置在下方。澆筑混凝土時應盡量避免振搗直接接觸波紋管,以防管位移動或破損漏漿堵孔。

預應力束應進行梳理排列順序，分段綁扎牢固，宜整體穿孔。因為梳理編束后可有效防止預應力筋之間的相互纏繞或各絲、各股預應力筋受力不均勻，造成張拉應力不夠或超張拉。

四、預應力張拉設備的選擇

預應力張拉應選擇合適的張拉設備。預應力張拉的設備和預應力錨具，應按錨具說明書的千斤頂型號配套使用。張拉千斤頂的額定張拉里宜為最大張拉力的1.5倍，且不小于1.2倍。壓力表應選擇防震型產品，標定精度不低于1.0級。千斤頂在使用前必須按要求及時經主管部門授權的法定計量技術機構進行千斤頂、油泵及油壓表配套標定，確定其校正系數，張拉時嚴格按標定報告上注明的油泵號、油表號和千斤頂號配套安裝使用。張拉前，應按照校正系數公式計算出分級加載的油表讀數與張拉力的對應值。在下列情況下應重新標定：新千斤頂初次使用前；油壓表指針不能退回零點時；千斤頂、油壓表和油管進行過更換或維修后；當千斤頂使用超過6個月或張拉超過200次以上；在使用過程中出現其他不正?，F象。

五、預應力張拉

預應力鋼絞線張拉前，混凝土強度、彈性模量應符合設計要求；設計無要求時, 混凝土的強度、彈性模量不應低于設計的80%。構件的側向約束已解除，如箱梁的側模板和內模已解除，支座定位螺栓已解除，以使在預應力張拉過程中能自由轉動和移動。

預應力筋的張拉順序應符合設計要求，如設計未規定時可采取分批、分階段的方式對稱張拉。張拉時應確保千斤頂與錨具面垂直，錨具、千斤頂、孔道三者軸心同心，如有偏差時應用手錘輕擊錨環，調整位置直至滿足要求。兩端張拉操作人員應統一指揮，口令一致，應嚴格按設計張拉順序、張拉方式對稱進行張拉，張拉速度應控制在合理范圍內，注意使每根鋼絞線受力均勻，張拉力應按設計控制力逐級加載。在初應力時開始測量鋼絞線伸長值，以后每級均要測記錄伸長值和張拉力，鋼絞線束在達到控制張拉力時，持荷5min，并維持張拉力不變，然后封錨。張拉后每束鋼筋斷絲或滑絲不多于1絲，且每斷面斷絲之和不超過該斷面鋼絲總數的1%。張拉后應力不均勻系數不超過5%。

施加應力以張拉力為主，以預應力筋伸長值作校核，預應力筋實際彈性模量計算的伸長值與實測伸長值相差不應超過±6%，否則應暫停張拉查找原因。伸長量偏差過大的主要原因有：力筋的實際彈性模量與計算取值不一致，鋼絞線材料發生變化，彈性模量變化或截面積有變化；千斤項標定曲線發生變化造成張拉力變化；混凝土強度不足；孔道摩阻損失變化；測量方法不準確，因漏漿致使鋼絞線局部固結等。

六、孔道壓漿質量控制

孔道灌漿是后張法預應力工藝的重要環節。預應力張拉錨固后孔道應及早壓漿，宜48小時內進行壓漿，主要的目的是防止預應力筋銹蝕。據研究表明，預應力筋張拉后的腐蝕速度比未張拉時快得多，通常為6倍左右?？椎缐簼{后能有效防止預應力筋銹蝕，同時也通過凝結后的漿體傳至混凝土結構中，防止預應力筋松弛。因此，在無任何保護措施后，預應力筋錨固后48小時內進行孔道壓漿。

傳統的壓漿材料一般為純水泥漿，現場配置存在漿液質量穩定性和流動性差、泌水率大、易分層等質量問題，導致硬化后漿體不密實、空隙多，甚至空洞，易引起預應力筋的銹蝕。且純水泥漿水膠比較大，用水量多，多余水泌出在體系中形成泌水通道和水泡，蒸發后形成空隙或空洞，可能在空隙周圍產生應力集中，影響后期強度和耐久性，導致結構缺陷。目前，公路橋涵施工技術規范推薦采用專用壓漿料，水膠比控制在0.26-0.28之間，用水量較小，硬化后微膨脹，有效控制漿液泌水和抵消水泥后期自身的收縮，從根本上解決孔道壓漿中存在的壓漿不飽滿、不密實等問題。

壓漿前用高壓水沖洗孔道，可沖走雜物并潤濕管道，防治干燥的孔壁吸收水泥漿中的水分而降低漿體的流動性。灌漿順序應先下后上, 直線孔道灌漿可以從構件一端到另一端, 曲線孔道應從最低點開始向兩端進行, 在最高點設排氣管。如從高點壓入，則空氣易竄入水泥漿內形成氣塞，阻礙水泥漿的流動，且在水泥凝結后產生氣孔。

壓漿所需的壓力，能以漿液壓入并充滿孔道間隙為原則。水平或曲線孔道壓漿的壓力宜為0.5-0.7MPa，超長孔道的最大壓力不宜超過1.0MPa，豎向孔道壓漿的壓力宜為0.3-0.4MPa。封閉出漿口后應保持不小于0.5MPa的壓力穩壓3-5min，確?？椎缐簼{的充盈度滿足要求。

漿液在使用前和壓注過程應連續攪拌，且自拌制完成至壓入孔道的時間不宜超過40min。當高溫時，隨時間的延長，水泥的水化速度較常溫相同的水化量多，導致自由水減小，30min后的漿液流動度有明顯的影響。因此夏天高溫孔道壓漿施工時應縮短漿液拌制至壓漿時間，或宜為溫度較低的夜晚進行。

目前部分省市廣泛采用真空輔助壓漿，主要是利用真空泵抽吸預應力孔道中的空氣，使孔道的真空度達到負壓0.06-0.10MPa，在孔道另一端用壓漿泵將漿體壓入預應力孔道中。由于孔道內只有極少數空氣，漿體中很難形成氣泡，因而能大大提高孔道內漿體的充盈度和密實度。

6、結語

在現代的預應力結構施工中，預應力鋼絞線施工和孔道壓漿占著舉足輕重的地位，是預應力能否正確建立并達到設計目的的關鍵，必須嚴格按設計、規范施工，積累豐富施工經驗應用于實際，以保證其質量。

參考資料

[1]田克平,公路橋涵施工技術規范實施手冊[M]，北京.人民交通出版社

[2]孫維,橋梁后張法預應力施工的質量控制要點[J]，質量論壇，2007.83（5）:19-20

[3]余宗賢,后張法箱梁預應力張拉施工控制要點解析[J]，廣東建材，2007（8）:75-77