赵剑锋

(浙江省交通规划设计研究院，浙江杭州 310006)

0 前言

某工程是宁波市规划的“胜山-陆埠”干线公路工程的“胜山-横河”段，位于慈溪市境内。北起沈海高速（新浦互通），路线走向与既有东三环道路一致，先后跨越建附公路、胜山大道、城市北环，在与中横线交叉处（预留枢纽互通）后进入白沙路街道，继续向南跨越北三环、开发大道、北二环、三北大街、G329和南二环，终于前应路，路线全长14.659 km，路线基本呈北-南走向。

该工程为在既有道路上提升改造成“高架桥+地面辅路”，其中高架桥全长12 696 m，出入口平行匝道桥4 107.5 m/18座。上部结构高架桥共129联，出入口平行匝道桥共29联，均采用等截面预应力混凝土连续梁，跨径在27～40 m之间，3～4跨一联，均采用搭设支架现场浇筑。

1 项目特点

预应力采用双向预应力体系，纵向包括通长腹板束和顶底板短束，横向包括桥面板横向钢束和中、端横梁钢束。张拉形式多样（两端张拉：腹板束、中跨顶、底板束、桥面板横向钢束、中、端横梁钢束；单端张拉：边跨顶、底板束）。钢束布置复杂、数量多：腹板束30束，顶板束（两端张拉20束、单端张拉40束），底板束（两端张拉20束、单端张拉40束）、桥面板横向钢束180束，中横梁36束，端横梁20束。

该工程中，桥梁工程是重点工程，而预应力施工质量是保证桥梁结构安全和耐久性的关键工序，是结构安全的生命线，因此要求施工人员对预应力施工的全过程熟练掌握，包括管道定位、穿钢绞线、张拉、压浆及封锚等各方面的施工技术要点。

2 施工依据

为确保预应力施工质量符合设计和规范要求，保证结构安全与耐久性，降低桥梁全寿命周期成本，预应力专项施工除应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）和《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）有关规定外，尚应符合国家及行业现行有关标准的规定。

预应力施工质量管理应按照浙交（2012）125号文件《关于进一步加强桥梁预应力施工质量管理的通知》中的相关规定执行。该文件分别从加强预应力施工原材料质量管理、加强预应力施工质量管理、加强预应力施工质量检测与验收、加强各参建单位预应力施工质量管理、加强桥梁预应力施工质量的监督检查5个方面提出具体要求。

3 施工队伍、物料与器具、摩阻测试

3.1 施工队伍

预应力精细化施工中，预应力施工实施的技术人员和张拉操作工人是确保施工质量的关键之一，优先选用有“专业化”施工队伍。建设单位、监理单位、施工单位应组织相关技术人员和操作工人进行专业培训，预应力张拉操作工人应经培训考核合格持证上岗，不能认为采用智能张拉设备，就忽略对人的管理。

3.2 物料与器具

预应力混凝土结构所采用的钢绞线、波纹管、锚具和夹具等材料的性能和质量，应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）、《预应力混凝土用金属波纹管》(JG225-2007)、《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T 14370-2007）的规定，应分批验收，同时委托有相应资质的公路工程试验检测机构进行检验。

预应力孔道压浆应采用专用压浆料或专用压浆剂配制的浆液，压浆材料应进行进场检验。施工单位应进行压浆浆液试验室试配、生产配合比验证，宜在施工前进行工艺验证（抗分离材料试验）。经试配的浆液其各项性能指标均能满足浙江省交通运输厅2011年10月09日发布的《浙江省公路桥梁预应力孔道压浆技术指南》的要求。

预应力筋张拉宜采用穿心式双作用千斤顶，整体张拉或放张宜采用具有自锚功能的千斤顶。张拉机具设备应与锚具产品配套使用，采用自动化、智能化张拉设备。张拉设备在使用前，应进行标定，必要时可在试验台座上进行试张拉。

制浆机的转速应不低于1 000 r/min，搅拌叶的形状应与转速相匹配，叶片的速度范围宜在10～20 m/s，并应能满足在规定的时间搅拌均匀和称量准确的要求。孔道压浆机应采用活塞式可连续作业的压浆泵，不得采用风压式压力泵。孔道压浆推荐采用真空辅助压浆工艺，宜采用自动化、智能化压浆施工及记录设备，以提高压浆质量稳定性和施工安全。

3.3 摩阻测试

预应力工程施工之前，应进行预应力损失的摩阻测试，试验应包括不同类型的锚圈口、锚垫板和管道摩阻测试，宜对不同类型的孔道进行两孔以上的摩阻测试。必要时，设计方应根据测试反馈结果对张拉控制应力进行调整。

4 管道定位和锚垫板安装

4.1 管道定位

波纹管安装前，应准确确定波纹管的位置，管道定位误差控制在施工规范允许范围内（见表1）。同时，应根据设计图纸要求，设置定位钢筋、防崩钢筋和预应力管道加强钢筋。

表1 后张预应力管道安装允许偏差一览表

定位钢筋采用井字型，定位钢筋必须与附近其它钢筋焊接牢靠，间距符合如下要求：直线段80 cm，竖弯及反弯部位加密至每50 cm，横梁内横向钢束均按50 cm间距布置。

波纹管安装后，应检查波纹管的位置、曲线形状是否符合设计要求，尤其梁端负弯矩区管道的与直线段是否平顺，特别要注意是否有局部突变。检查波纹管的固定是否牢靠，接头是否完好，管壁有无破损等，如有破损，应及时用胶粘带修补。波纹管安装好后，严禁焊接作业，以防止烧伤管壁而漏浆。

防崩钢筋间距和位置：（1）直线桥，预应力防崩钢筋设置在齿板管道拐弯处；（2）曲线桥，设置在曲线腹板束及齿板管道拐弯位置处，间距50 cm；（3）顶、底板防崩勾筋：全部底板，纵、横向间距45 cm，梅花形布置。

4.2 锚垫板安装

锚具安装时，锚垫板位置应准确，角度应准确，应与端模板紧密结合，不得平移或转动，保证锚固面与钢束垂直，锚孔中心应对准管道中心孔。波纹管与锚垫板的连接，均须安全可靠，严禁浇筑混凝土时水泥浆渗入。腹板、顶、底板和横梁钢束，张拉端和P锚锚下螺旋钢筋圈数应大于等于6圈，锚下加强钢筋网片5层。

5 预应力张拉施工

当混凝土强度达到不低于设计强度的90%，弹性模量应不低于混凝28 d弹性模量的80%，且养护不低于10 d(不宜大于21 d)，方可进行张拉预应力。上部结构侧模、内膜和支座约束应在预应力钢束张拉前拆除，底模和支架待所有预应力张拉完毕，混凝土强度达到设计强度的100%方可拆除。

预应力筋的张拉顺序：按照横向与纵向预应力钢束交错进行张拉，先张拉一半的横梁钢束（N2）→张拉纵向中腹板腹板束（竖向为F2-F3-F1）→张拉顶、底板钢束→张拉剩余横梁钢束→张拉边腹板钢束→最后张拉桥面板钢束。张拉顶底板钢束时，按先长束后短束、左右平衡对称张拉的原则进行。

预应力张拉采用双控，以张拉应力控制为主，伸长值作为校核，实际伸长值与理论伸长值的偏差应控制在±6%，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。后张法预应力筋张拉程序：0→初应力（σcon的10%～25%）→σcon（持荷5 min锚固）。预应力筋张拉同步性控制包括：单束钢绞线两端张拉同步性、多束钢绞线对称张拉同步性、张拉过程同步性、张拉停顿点同步性。

在张拉施工中，张拉速率应控制在张拉控制力的10%～15%/min，对于长度大于50m的弯束或长束，张拉速率应降低，宜取张拉控制力的10%/min,并应匀速加压，为确保多点张拉的同步性，可增加几个停顿点。

6 孔道压浆和封锚

预应力筋张拉锚固后，孔道压浆应在48h内完成。压浆前应用压力清水冲洗管道，以排除孔内杂物，保证管道畅通；冲洗后将管道内的空气及多余水分排除，压浆前使其达到负压状态，然后用压浆机以正压力对管道注入水泥浆。

压浆时，对曲线管道和竖向管道应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔泌水，压浆顺序为首先压注下层管道、较集中和邻近的管道，宜尽量连续压浆完成。真空泵胶管出现浆体时，打开出浆阀，待连续流出与规定稠度相同的浆体后，为保证管道中充满灰浆，应关闭阀门保持不小于0.5 MPa的稳压期，稳压5min以上，稳压完成后立即将压浆管密封。

压浆完成后，应及时对锚固端进行封锚，封锚前需对梁端混凝土凿毛并将周围冲洗干净，设钢筋网浇筑封锚混凝土，封锚应采用与结构构件同强度的混凝土并严格控制封锚后的梁体长度。

7 施工质量检测与验收

对工程质量的检验，除一般混凝土工程的应有检验项目外，尚应进行原材料进场、制作与安装、施加预应力、孔道压浆、锚具防护及封锚等项目的施工工序检验，以及预应力筋、张拉机具、锚夹具的质量检查、检验。

预应力筋张拉锚固后，宜在24 h内进行有效预应力检测（建议采用二次张拉或锚头激振法），预应力检测前，不得对预应力筋进行切割。检测内容包括整束和单根钢束的锚下有效预应力值，要求锚下有效应力与设计张拉控制应力的偏差小于等于±5%，且同一断面中的预应力束其有效预应力的不均匀度应小于等于±2%。通过检测张拉锚固后有效预应力的大小，分析施工中存在的问题，完善施工工艺和方法，以全面跟踪并控制张拉，使有效预应力的大小和同断面不均匀度符合精度要求。

孔道压浆成品质量应在压浆完成后及时进行检测，检测内容包括孔道内的结硬浆体饱满度、密实性和充盈度。检测方法宜采用弹性波检测或内窥镜检查。采用内窥镜检查的，在施工前应根据孔道情况设置检测孔，检测孔的数量和位置应根据孔道长度和线形确定，且宜布置在孔道的最高位置。

[1]浙江省交通科学研究院.《胜山至陆埠公路工程（胜山-横河段）现浇箱梁预应力专项施工技术交底》[Z].

[2]浙江省交通科学研究院.《胜山至陆埠公路工程（胜山-横河段）现浇箱梁预应力专项技术服务交底》[Z].

[3]浙江省交通运办输厅《关于进一步加强桥梁预应力施工质量管理的通知》[浙交（2012）125号][Z].

[4]浙江省交通运输厅.《浙江省公路桥梁预应力孔道压浆技术指南》（2011年10月9日发布）[Z].

[5]甘肃省交通基建工程质量监督站.《甘肃省公路桥梁预应力精细化施工指南(试行)》（2011年10月发布）[Z].

[6]重庆市市政基础设施工程预应力施工质量验收规范[S].

[7]JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范[S]