武汉二七长江大桥配套工程

【摘要】结合工程实例，阐述了箱梁预应力张拉施工过程及质量监督抽查控制的重点，为今后同类工程的质量监督提供借鉴。

【关键词】箱梁预应力 张拉 质量监督

一、工程基本情况：

（一）工程慨况：

武汉二七长江大桥是湖北省武汉市的第七座长江大桥，为三塔斜拉桥，两个主跨均为616米，建成后将是世界上最大跨度的三塔斜拉桥和世界上最大跨度的结合梁斜拉桥。总长度约6.5公里，包括二七长江大桥主体工程2922米及两岸疏解配套工程3585米。

本标段共设8联连续梁，其中两联为钢箱梁共280m，其余6联及上下桥（G、H型匝道桥）均为现浇预应力砼箱梁，预应力砼箱梁采用斜腹板箱梁、单箱多室结构，截面标准宽为26m，在上下桥匝道处，部分主梁需设置加减速车道，桥面加宽至38m，箱梁加宽段主梁采用单箱多室结构，梁宽26～38m。截面高度为2.0m。箱梁顶板悬臂长4.0m，顶板厚0.25m，腹板厚度0.6m，底板厚0.22m，梁体采用C50砼，双向预应力布置，纵向腹板预应力采用19φs15.20，顶、底板采用9～12φs15.20高强度低松弛钢绞线，横向束采用4φs15.20，扁形锚具。

预应力体系：预应力钢绞线采用GB/T5224-2003《预应力混凝土用钢绞线》标准高强度低松弛预应力混凝土用钢绞线，公称直径d=15.20mm, 抗拉标准强度为fpk=1860MPa，截面面积1402，弹性模量为Ep=1.95×105MPa，波纹管采用塑料波纹管,质量应满足GB/T13663-92《给水用高密度聚乙烯（HDPE）管材》的规定。预应力锚具与连接器符合GB/T14370-2000《预应力筋用锚具、夹具和连接器》标准的Ⅰ类锚具及连接器，采用夹片锚固体系，其锚固效率系数大于95%。

（二）张拉控制目标：预应力筋张拉采用张拉应力值和预应力筋伸长量双控制。以应力值控制为主，张拉伸长量做校核。

（三）张拉方法：

预应力张拉分为先张法预应力施工和后张法预应力施工两种方法。本工程才用的是后张法预应力施工方法。

（四）工艺流程：材料进场及试验 预应力波纹管定位预应力下料及穿束等强张拉 压浆 封锚。

二、施工质量控制点的要求：

（一）严把材料进场关：对进场的钢绞线、预应力管道、锚具、夹片和连接等材料严格按国家有关规范进行进场验收和复检。同时预应力材料必须保持清洁，在存放和运输时应避免损伤、锈蚀和腐蚀。

（二）波纹管定位：严格按照设计图纸空间坐标位置准确定位，接头严密，弯曲圆顺。定位筋采用井型φ10钢筋网定位，直线段间距100cm，曲线段间距30cm，并与周围钢筋焊接牢固，定位后管道轴线偏差不大于5mm，在曲线孔道的波峰部位留排气孔。

（三）预应力筋下料及穿束：应按设计孔道长度加张拉设备长度，并预留锚外不少于10cm的总长度下料，下料用圆盘切割机平放切割不得用氧焊或电弧焊切割。预应力穿束中的钢绞线编束直顺，无缠绞、扭麻花现象，表面无损伤。

（五）校定千斤顶及油压表：预应力筋张拉时千斤顶、油表和油泵配套的校验应在有效期范围内，与千斤顶配套使用的压力表选择防振型产品，表面最大读数应为张拉力的1.5～2.0倍，精度不小于1.0级。压力表首次使用前必须经过计量部门检定。

（六）张拉：预应力钢筋张拉由工程技术负责人主持，张拉作业人员经培训核合格后上岗。本工程预应力钢绞线采用YCD4000N-200千斤顶依次两端左右对称等强张拉。

1、张拉顺序：

先腹板束，再底、顶板束，腹板束从中间到两边均匀张拉，顶底板钢束的张拉顺序为先张拉底板通长束、其次顶板通长束、然后底板短束、最后顶板短束，以保证梁体结构上下左右均衡受力。

2、伸长量计算：

张拉伸长值实测过程示意图

最初张拉时各束（根）预应力钢材松紧、弯直程度不一定一致，因此，初应力时的伸长值不宜采用量测方法，而宜采用推算的方法。推算时，可采用相邻级的伸长值，例如初应力为10％σcon时，其伸长值可采用由10％σcon张拉到20％σcon的伸长值。

预应力钢材张拉时，一般先张拉调整到初应力后再正式张拉和量测预应力钢材伸长值。所量测的伸长值未包括从零张拉到初应力时的伸长值，因此，在确定实际伸长值时，除量测的伸长值外，还应计入初应力时的伸长值，以便与理论伸长值相对应。

预应力筋张拉前，应先调整到初应力（一般可取张拉控制应力的10～15％左右），再开始张拉和量测伸长值。实际伸长值除量测的伸长值外，应加上初应力时的推算伸长值。后张法预应力筋张拉实际伸长值的计算方法：

－从初应力到最大张拉应力间的实测伸长值（）；

－初应力时的推算伸长值，可采用相邻级的伸长值。

3、预应力张拉

（1）预应力的张拉控制应力应符合设计要求，以伸长值进行校核。

（2）张拉前，要仔细检查钢铰线、锚具和锚垫板是否有损伤，锚垫板是否安装到位，对同一张拉截面，断丝率不得大于1%，每束钢绞线断丝、滑丝不得超过一根，不允许整股钢绞线拉断。

（3）锚具安装要到位，并与钢绞线垂直，安装千斤顶及工具锚、夹片。

（4）张拉应力次序为:0――10%――20%――100%（持荷2min后锚固）。

（5）钢绞线两端张拉时，必须有两边同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉，两端伸长应基本保持一致。

（6）向千斤顶油缸充油并对钢绞线进行张拉时，张拉值的大小以油表的读数为主，以预应力钢绞线的伸长值加以校核，实际张拉伸长值与理论伸长值应控制在±6％范围内。否则应停止张拉，待查明原因并采取措施后，方可继续张拉。

（7）油压达到张拉吨位后关闭主油缸油路，并保持2min，测量钢绞线伸长量加以校核。在保持2min后，若油压稍有下降，须补油到设计吨位的油压值，千斤顶回油，夹片自动锁定则该束张拉结束，及时做好记录。

（8）钢绞线张拉完毕严禁撞击锚头和钢束，应用砂轮机锯割钢绞线余长，严禁使用氧焊或电弧，并用湿布将锚圈包裹，以免高温影响钢绞线锚固。

（七）管道压浆和封锚

预应力张拉完后，应尽快压浆，压浆结束后，应及时对需封锚的锚具进行封闭。必须严格控制封锚后的梁体长度。

三、工程质量监督抽查的重点：

（一）现场质保体系检查

1、参建各方是否建立健全质量保证体系。

2、预应力张拉工作由工程技术负责人主持，张拉作业人员应经培训考核合格后方可上岗。

（二）设计图纸及施工方案检查

1、查看施工图是否通过设计审查，有无重大设计变更、变更手续是否符合要求。

2、是否有针对本工程特点和要求的预应力张拉施工方案、方案是否已按程序进行审批。

3、是否具有确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施。

（三）质保资料检查

1、混凝土的强度、弹性模量和龄期符合设计要求。预应力混凝土结构的侧模、内模应在预应力张拉前拆除；活动支座的约束已解除。

2、钢绞线、波纹管等材料是否具有满足设计要求的完整的出厂合格证、出厂检验报告和进场复验报告。

3、锚具、夹具和连接器符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-2002）及设计要求，经检验合格。

4、油泵、压力表与张拉千斤顶经配套校验，张拉力与压力表之间的关系曲线已确定。

5、预应力张拉记录及伸长量计算。

6、孔道灌浆记录及灌浆试块报告。

7、设计变更、质量事故（问题）处理记录及有关文件。

8、各道工序的自检记录、隐蔽验收记录。

（四）现场实物检查

1、油泵、压力表与张拉千斤顶等张拉设备的规格、设置符合设计要求，检定周期在有效期以内。

2、锚夹具的规格和型号符合设计要求，外观质量抽查合格。

3、制孔管道位置安装正确、牢固，接头严密，弯曲园顺。锚垫板平面与孔道轴线垂直。

4、预应力钢绞线的规格、数量、外观质量、布置位置符合要求预应力束中的钢绞线编束直顺，无缠绞、扭麻花现象，表面无损伤（尤其是电弧损伤）。

5、张拉现场的安全防护措施已具备。

6、张拉操作情况。张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。预应力筋张拉及放松时，应明确控制应力值及预应力筋实际伸长量允许范围的上限和下限值，做到心中有数。每束预应力筋张拉必须在施工现场按正规的张拉记录表做好张拉记录。张拉全过程监理人员必须旁站监理，并对张拉结果复核确认，保证结构的安全。

张拉后除检查有无断丝、滑丝情况外，还应检查锚下混凝土有无裂纹、破碎情况。若发现上述问题应及时处理。

7、有完善的预应力筋张拉记录表格，现场专人记录，数据真实可靠。

8、压浆及封锚。预应力张拉完后，应尽早压浆。为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5MPa的稳压期，稳压期不宜少于2min。应认真填写施工记录，防止遗漏。

用于封锚的钢筋网严禁焊在锚具上，锚具不得被电弧损伤。封锚混凝土端面应按设计倾角立模，防止架梁时梁端之间被顶死。

四、结语

通过武汉二七长江大桥配套工程Ⅰ标段箱梁预应力张拉施工质量的监督，笔者深深体会到：除了要加强程序监督，充分发挥参建各方的主观能动性外，同时也加强对重要工序的抽查，针对工程特点，对易发生质量问题的施工环节采取事前、事中、事后的质量控制措施。由于各方履职到位，该工程的箱梁预应力张拉张拉应力、钢绞线伸长量等技术指标在受控范围以内，为工程的顺利进行提供了保障。

参考文献：1、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008 J820-2008

2、《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2000