浅谈预应力组合箱梁的质量控制

2011-08-15付伟毅

山西建筑 2011年19期

付伟毅

0 引言

随着桥梁建设的快速发展，大桥、特大桥工程项目建设在施工中越来越多，其中预应力组合箱梁的预制施工已是一项常见的施工工艺，下面结合作者在宿淮高速公路HA2标淮沭新河特大桥的施工经验，实际谈谈预应力组合箱梁预制施工中的质量控制。

1 桥梁概况

宿淮高速公路HA2标以淮沭新河特大桥作为独立标段，桥梁起讫桩号为K164+623.4～K165+642.5，桥型布置为(5×30+6×30+6×30+5×35+6×30+5×30)m的部分预应力组合箱梁。桥梁全长1 019.1 m，共有部分预应力混凝土箱梁264片，其中30 m箱梁224片，35 m箱梁40片。

2 预制场及底座质量控制

1)预制场建设。

根据总工期控制，计划七个月时间完成箱梁的预制工作，平均每月至少完成40片，因此预制场最低限度应有放下16套底模及吊装设备的位置。为了便于作业及通过，预制场应进行硬化处理并注意进排水。

2)底模建设。

底模建设应充分考虑到箱梁在张拉时两端将承受较大拉力，两端顶面也将承受较大的向内的摩擦力，因此在做底模时，两端要做一定深度的扩大基础混凝土50 cm左右，基础上再浇30 cm厚的整体底座，并应适当地布一两层钢筋网。底座顶面采用水磨石面层，既具有足够的刚度和光滑度，保证箱梁底面的外观，又降低了成本。

3 模板的质量控制

1)模板制作。

外模板一般采用5 mm厚的定形钢模，这样才可能保证箱梁的几何尺寸的精度。为了保证整个过程中模板保持完好状态，需对模板进行经常性检查并及时对模板出现的问题进行维修。模板在吊运、装卸过程中应注意避免碰撞，以防模板变形及其他损害。在模板的安装过程中，要及时对各部分模板进行精度控制，确保不出现超出允许偏差范围，否则浇好的箱梁轮廓线型肯定不好。内模采用竹胶板加方木支撑的形式，这种结构虽然对箱梁内部外观有一定影响，但相对于钢内模来说，具有拆卸方便和降低成本的优点。

2)模板安设。

在箱梁底腹板钢筋成型后安装模板。先将内模分节安放，接头栓接牢固，绑扎腹板内侧保护层垫块。外模逐节就位，螺栓连接并在模板接缝处嵌入海绵条，因内模尺寸固定，又有控制腹板厚度的横向钢筋，外模的相对位置只要将上下口用长螺杆拉紧即可，形成整体后通过量测模板支架的竖向角铁来调整竖直度，并用手拉葫芦可靠固定。内外模各部分尺寸调整就位后，安装固定端头板。端头板顶面必须在顶板主筋位置留出凹槽，保证此处不露筋。

4 钢筋制作安装的质量控制

钢筋骨架的焊接采用分段分片方式在专用的钢筋制作台上进行，然后运到现场装配成型。钢筋的安装应按一定的程序、步骤进行:一般先安装梁底钢板，接着在底模上准确标出各段钢筋骨架的定位线，再绑扎底、腹板钢筋，并用临时支架撑稳。按设计坐标调整、固定底板及腹板内波纹管定位筋，并在腹板钢筋骨架内焊接控制腹板厚度的短钢筋。穿波纹管时应使之穿入锚垫板内，并用海绵堵塞波纹管与锚垫板间隙，波纹管应位置准确，弯起平顺，固定可靠。最后绑扎顶、翼板钢筋。钢筋笼制作完成后应注意不要忘了预埋件。全部完成后，按图纸再对照检查一遍，确定无误才能进行下一道工序。

5 混凝土浇筑的质量控制

预应力箱梁混凝土一般均为高标号的C50混凝土。首先要精心做好配合比组成设计，要得到监理工程师的批复后才可采用。混凝土开盘前应对各项准备工作进行全面检查，包括水、电、备料及计量、机具设备等。拌和设备必须使用强制式拌和机且要有自动计量装置。在混凝土拌和过程中，应严格控制水灰比、集料的规格及拌和时间。混凝土浇筑采用连续浇筑、一次完成、纵向分段、水平分层的施工方法。两组人员从一端向另一端浇筑向跨中附近汇合。浇筑底板时，将内模顶板的活动板抽拉开作为下料孔，浇筑一段恢复一段。振捣全部采用插入式振动棒，波纹管以下用插钎进行人工下料，防止混凝土出现空洞和麻面现象。

6 预应力张拉的质量控制

张拉时，应待混凝土强度达到设计强度后才可对预应力钢绞线进行张拉。张拉过程采用两端同时张拉。在张拉过程中，两端千斤顶升降、画线、伸长量的测量工作应保持一致。张拉过程采用应力与伸长值双控制，及时对实际伸长量与理论伸长量进行对照，如相差超过规范所允许的范围，须立即查找原因，并及时予以解决。张拉顺序要尽量避免箱梁偏心受压，应对称于箱梁截面进行。张拉完后应对钢绞线进行一段时间(通常为10 h)的观察，以检查预应力钢绞线是否有滑丝、断丝和回缩等情况发生，待观察无异常方可用砂轮锯锯断多余钢绞线，预应力钢绞线锚固后外露长度不宜小于3 cm。

7 孔道压浆的质量控制

预应力张拉后应尽早压浆，压浆所用的水泥浆应有较大的流动性，较小干缩性和泌水性，其强度不低于箱梁混凝土强度的90%。为了使孔道灌浆饱满，在水泥浆中应掺入适量的膨胀剂;灌浆前应用灰浆泵压水入孔道将孔道冲洗干净;孔道压浆顺序是先下后上，并且在灌浆过程中不断搅拌水泥浆，以免沉淀析水。如因故停歇时，应立即将孔道内水泥浆冲洗干净，以保证重新压浆时孔道的畅通。压浆采用的设备为活塞式压浆泵，严禁使用压缩空气泵，以防压入空气导致水泥浆不密实。

8 梁体外观的质量控制

8.1 原材料控制

1)骨料对混凝土外观影响。a.石料本身颜色的影响。石料颜色的不同，混凝土颜色也相应轻微不同，特别是两种石料混用的情况下更加明显。所以对于一座桥梁来说最好始终选用同一料场、同一开采地点的石料，以免造成混凝土颜色不一致。b.粗骨料的级配对混凝土外观的影响。由于料源或混凝土搅拌机上料过程中发生石料级配较大变化而配合比没有相应调整，可能发生混凝土局部石料堆积过多而砂浆相对不足，使混凝土外观出现颜色花斑，所以实际施工中应控制料源及做好现场的监控工作。

2)集料对混凝土外观影响。混凝土拌和用砂若使用了偏细的砂，容易造成混凝土和易性变差，易离析，使混凝土中的石料容易堆集于外露面处而发生色斑、麻面等缺陷。因此尽量选用合格的中粗黄砂。

3)水泥对混凝土外观影响。每立方米混凝土中水泥用量少则成本降低，但混凝土表面较粗糙，无光泽;水泥用量较多，一般混凝土表面较光滑，有光泽。所以对于混凝土配合比要进行反复的试验，力求在节约成本的基础上尽量保证梁体的外观。

4)外加剂对混凝土外观影响。箱梁浇筑时，因底板与侧板之间需要保持分层分段施工，浇筑速度不能满足混凝土时间要求，添加缓凝剂可使混凝土表面不因上下两层凝结时间不同产生色差及冷缝。高效减水剂可大幅度提高混凝土强度，但减水剂一般有保塑及引气作用，使混凝土中气泡增多且难以引出。因此减水剂的使用需要经过反复试配，以达到最佳效果。

8.2 生产工艺控制

1)板对混凝土外观影响。箱梁施工中采用插入式振捣器振捣，若振捣棒头离模板过近，面板若较薄则发生较大的振幅，造成混凝土面不光滑，甚至出现泛砂、水迹等。因此对于箱梁的模板面板一般选5 mm以上钢板，在振捣过程中尽量避免碰撞模板。

2)脱模剂对混凝土外观影响。在工程中常选用优质机油作为脱模剂，但在不同季节机油的使用方式是不同的，在炎热的夏季，机油较稀且易挥发，只需正常使用即可;在寒冷的冬季，机油较稠，若涂于模板，不易涂刷均匀，油厚的地方混凝土浇筑中粘附气泡，使气泡不易排除，且较多的油粘附于混凝土表面形成油斑，影响美观，宜在机油中适量掺加柴油稀释。

3)坍落度对混凝土外观影响。坍落度较大的混凝土表面易产生水泡或水迹，坍落度较小的混凝土振捣困难，混凝土中气泡难以排出，气泡多，混凝土表面粗糙。因此箱梁施工中最好根据所浇筑位置的不同选择不同的控制坍落度。

4)振捣对混凝土外观影响。按常规下限时间振捣，混凝土表面粗糙，气泡多;延长振捣时间，混凝土表面泛砂。要掌握正确的振捣时间，以不过振为原则，尽量延长振捣时间，以充分排出气泡。浇筑时混凝土坍落度变小，则临时延长振捣时间，若坍落度变大，则临时减少振捣时间。