箱梁预应力施工和孔道压浆质量控制

摘要：以厦门快速公交系统（BRT）2号线（同安线）工程为例，介绍了箱梁预应力施工和孔道压浆的质量控制。

关键词：预应力，孔道压浆，质量控制

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

1、工程概况

厦门快速公交系统（BRT）2号线从西柯至同安段起自滨海大道，沿滨海大道、海翔大道、同集路、同莲路，终于同安枢纽站。线路全长11.993km，全线高架，共设七座高架车站，一座枢纽站。

结合本项目实际情况，并从景观方面考虑，高架桥梁的梁型均采用大斜度斜腹板的预应力混凝土箱梁，各路口节点及特殊地段的梁型在此基础上进行变化处理。

在BRT桥梁施工中，采用后张法建立预应力，靠锚具来传递和控制预应力。鉴于箱梁后张法预应力钢绞线在BRT桥梁中普遍采用，预应力钢绞线施工是桥梁施工质量控制的关键环节之一，在施工中要高度重视。本文对BRT二期桥梁后张法预应力施工总结，就箱梁预应力钢绞线施工中的预应力施工、孔道灌浆等施工环节质量控制进行总结论述。

2、预应力施工

2.1塑料波纹管质量控制

本项目采用塑料波纹管。塑料波纹管必须按规范频率要求进行原材料抽检。

所有管道与管道间的连接及管道与喇叭管的连接应确保其密封性，防止梁体浇注过程中渗漏造成管道堵塞。定位必须准确牢固，严格按照施工图中所示的钢束大样设置定位钢筋，在直线段定位刚劲的纵向间距不大于100cm，在曲线段定位钢筋的纵向间距不大于50cm，每个定位点坐标安装偏差不大于5mm。施工中如普通钢筋与预应力塑料波纹管在空间发生干扰时，可适当移动普通钢筋以保证预应力钢绞线和塑料波纹管位置准确，保证波纹管平直、圆顺畅通，无折起；一般梁长方向允许偏差3cm，梁高方向允许偏差1cm。

对于位于曲线上的部分箱梁，腹板内的预应力束应每隔80cm设置“Ω”字形防崩钢筋，防崩钢筋必须和腹板内的腹板钢筋等强焊接，以确保其能承受曲线段腹板径向力。

预埋孔道端部的锚垫板平面应垂直于孔道轴线，锚垫板孔中心要对准塑料波纹管中心，安装牢固，预埋的螺旋加劲钢筋应尽量紧靠锚垫板，以更好地分散此处应力，锚垫板上的灌浆孔应布置在下方。

排气管设置非常重要，一旦出现问题，钻孔处理将对钢绞线的完整性有很大的威胁，所以应在高点处，根据施工图大样，本项目均在端头处设置排气管，确保压浆后管道的饱满，并且在较长的管道多设置1-2根备用排气管。

2.2预应力张拉施工质量控制

2.2.1钢绞线束的制作及穿放

每批进场的预应力钢绞线必须检验合格后方可投入使用，运抵现场后应放置在室内并防止腐蚀，所有预应力钢材不许焊接。预应力筋的下料长度除要按照设计图，加孤线值的长度外，还要考虑每端预留千斤顶、工具锚、限位板的δ值等工作长度。钢绞线下料不得采用电弧切割，应采用砂轮锯切割，且应使钢绞线的切面为一平面，以便张拉时检查断丝或滑丝，再用胶带包好端头锋利处，避免划破、穿透波纹管管道。集束绑扎时，每束钢绞线必须理顺，1-1.5m为一段进行分段绑扎牢固，以免钢绞线相互扭结或各丝、各股预应力筋受力不均匀，且摩阻力值增大，易发生断丝、滑丝等现象。

预应力钢绞线束穿后，检查波纹管，有破损或密封不严处应采取措施处理或更换，以免混凝土浇筑过程中漏浆，堵塞管道，影响到后续预应力钢绞线张拉和孔道压浆。在浇注混凝土时设专人对已穿放在管道内的钢束进行上、下、左、右摆动和旋钮，避免个别波纹管发生漏浆而产生管内固结卡住钢绞线。

2.2.2锚具、连接器及垫板的质量控制

所有的预应力锚具均为成套产品，每套锚具为含锚垫板、夹片、锚圈，加强螺旋筋等在内的定型产品，在使用前，应按要求对锚夹具、连接器进行外观、硬度、静载锚固试验和挤压锚头工艺抗拔试验，满足要求后才能用于工程。

2.2.3千斤顶与油表校正。

预应力张拉的相关设备和预应力锚具，应与千斤顶型号配套使用。千斤顶在使用前必须按要求及时经主管部门授权的法定计量技术机构进行千斤顶、油泵及油压表配套标定，确定其校正系数，张拉时严格按标定报告上注明的油泵号、油表号和千斤顶号配套安装使用。

张拉前，应按照校正系数公式计算出分级加载的油表读数与张拉力的对应值。

有以下情况之一下应重新标定：

(1)新千斤顶初次使用前；

(2)油压表指针不能退回零点时；c千斤顶、油压表和油管进行过更换或维修后；d当千斤顶使用超过6个月或张拉超过200次以上；e在使用过程中出现其他不正常现象。

2.2.4核算钢绞线理论伸长值。

张拉前，同类钢绞线首批进场后应进行弹性模量试验，根据实测的弹性模量仔细核算每一束钢绞线的理论伸长值，以免有时设计提供理论值有误，而造成实测伸长量与理论伸长量之差不符合要求。

2.2.5预应力张拉。

预应力钢绞线张拉前，箱梁的混凝土强度及弹性模量至少要达到设计强度的90%时，方可张拉预应力束，张拉时应注意对称进行。

箱梁底模必须在预应力钢绞线张拉结束并对管道实施压浆后才能拆除，但是支座定位螺栓要解除，排除侧向约束力，以使在预应力张拉过程中能自由转动和移动。

箱梁预应力张拉的顺序为：横梁横向束——腹板纵向束——底板纵向束——顶板纵向束，先长后短。腹板从高处束开始向低处束顺序张拉，底板束先中间后两侧。左右腹板束及顶、底板束均沿箱梁中心线对称张拉，每个工作面必须至少保持不少于两台千斤顶同时操作。

预应力采用伸长量与张拉应力双控，以张拉应力为主，伸长量实际值与理论值误差应控制在±6%以内，否则应暂停张拉，查找原因，主要原因有：钢绞线材料发生变化，弹性模量E值变化或截面积A值变化；千斤项标定曲线发生变化造成张拉力变化；混凝土强度不足；孔道摩阻损失变化；测量方法不准确，因漏浆致使钢绞线局部固结等。每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数量的1%，在任何情况下，一根钢绞线不得断丝1根。

清除锚垫板下水泥浆等杂物，锚具夹片及锚头锥孔要保持清洁，严禁有碎屑杂物，将钢绞线逐根对孔穿入锚环中，装紧工作锚具夹片，安装后检查锚与锚垫板是否吻合，锚具垫板必须与钢束轴线垂直，垫板孔中心与管道中心一致，安装千斤顶时必须保证锚圈孔支垫板中心严格对中，防止滑丝、断丝现象。工作锚安装后，安装张拉限位板及千斤顶对位，再在千斤顶后端安装工具锚，安装工具锚时，应注意不得使钢绞线错孔扭结。以上工作全部做完后对千斤顶供油，使千斤顶受力并与梁端锚具面垂直，再次检查锚具、千斤顶、孔道三者轴心是否同心，合格后，即进入张拉供油的准备。两端张拉操作人员通过对讲机达成一致，逐级加载，如按控制力的10%、20%、50%、90%及设计控制力分级张拉，作好各级标记，开始测量钢绞线伸长值，每级均要量测、记录伸长值和张拉力，同时校验是否回油，测量读数应精确，钢绞线束在达到控制张拉力时，维持张拉力2分钟不变，然后封锚。

张拉过程中应认真作好张拉记录，因处理滑丝、断丝而引起钢绞线束重复张拉时，同一束不超过3次，若钢丝与锚具因滑丝而留有明显刻痕时，应予更换。张拉完成后，在锚口处的钢绞线上做记号，钢绞线回缩量不能大于6mm。张拉完成后，经检查并确认全部合格后方可割丝，钢束张拉完毕，要保护好锚头和钢束，钢绞线剩余长度采用砂轮切割机切断并用环氧水泥砂浆封锚，锚头不得漏浆、漏水，清理锚垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道畅通和孔道密封良好。