后张法预应力箱梁施工质量通病预防技术

【摘要】本文主要介绍了郑卢高速公路后张法预应力箱梁施工质量通病产生的预防技术，分析了在后张法预应力箱梁施工中从前期准备、混凝土浇筑、预应力张拉、梁体养护等方面应注意的事项，通过多项技术的革新，使得预制箱梁的外观质量、内在实体质量等均有所突破，同时施工进度、生产效率等得到了明显提高，为以后同类工程提供参考。

【关键词】后张法；箱梁预制；质量；施工技术

1.工程概况

郑州至卢氏高速公路洛阳至洛宁段是河南省2010年开工建设的重点高速公路项目。项目起于河南省洛阳市，终点位于洛宁县，与同年开工建设的洛宁至卢氏段相接，全长137.62公里，是河南省政府实现西部快速干道，改变豫西南山区交通状况，尽快形成中原城市群快速交通体系，确保2012年全省高速公路通车里程突破6000公里，通车里程稳居全国第一的重要组成部分。

此次技术研究依托工程为洛阳至洛宁段Ⅰ标，地处河南省洛阳市高新开发区，标段内设计互通式立交枢纽一处，跨越宁洛高速公路（G36）洛阳西南绕城段，互通型式采用半苜蓿叶半定向的混合型。共设计有A、B、C、D、E、F、G、H、I九条匝道，连接南北向宁洛高速公路（G36）洛阳西南绕城高速与东西向新建郑州至卢氏高速，互通区内主要结构有匝道桥16座，后张预制箱梁460片。

2.主要达到的目标

通过对后张箱梁模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、混凝土质量控制等方面的研究及总结，确定出各种材料、各阶段施工过程注意事项及施工要点，总结箱梁浇筑过程中的内在质量、拆除模型后的外观质量全面受控。

通过对后张预应力箱梁张拉、压浆的过程工艺研究及总结，确定出预应力箱梁张拉、压浆满足规范要求，确保预应力箱梁内在质量满足要求。

通过对后张预应力箱梁拆模后的养护工艺研究及总结，确定出河南地区各季节、各种天气条件下的养护工艺要求，确保箱梁不因养护不到位而造成强度、外观质量缺陷。

3.研究的主要成果

3.1箱梁预制

箱梁预制采用在预制场集中预制。砼浇筑采用在拌和站集中拌和，砼运输车运输，龙门架吊装入模，插入式振动棒振捣。砼养生在正常温度下，采用管道喷淋养生；冬季施工气温较低时，采用蒸汽养护施工方案。箱梁吊装采用2台50t龙门架统一吊装。由于受地形限制，箱梁预制完毕达到设计强度并张拉压浆后，立即用龙门架移至存梁场地，为下一批制梁腾出制梁台座。

箱梁预制施工工艺流程：

预制台座施工→底板、腹板钢筋骨架部分安装→安装波纹管→外模安装→腹板骨架成型→内模安装→面板钢筋骨架安装→浇筑砼→养生→穿钢绞线→安装锚具→安设张拉设备→张拉设备调试→钢绞线张拉→注浆→移梁（开始循环）。

3.2张拉压浆

钢铰线张拉不能一次完成，必须先张拉调整到初应力后再正式分级张拉至控制应力。张拉时，开启油泵，施加10%σk 的拉力（张拉初应力）将预应力筋拉直，量测千斤顶伸长量，作为测量伸长值的基准。因最初张拉时各根预应筋的松紧、弯直程度不一致，所以初应力时的伸长值不宜采用量测的方法，而采用推算的方法。推算时，可采用相邻级的伸长值，结合设计图及施工规范要求，采用10%σk～20%σk间的伸长值。张拉至设计控制应力并持荷2分钟之后，测量、记录预应力筋的延伸量。张拉完毕。

伸长量的校核：钢铰线张拉采用张拉力与伸长量双向控制，用伸长量进行校核，即张拉完毕准备回油时，先比较实际伸长值与理论伸长值差值，如两者差值控制在6%以内，证明张拉满足要求，反之暂停张拉。

3.3箱梁养护

混凝土的养护包括标准养护（试验用）、自然养护和蒸汽养护三种。针对现场实际情况，对砼的自然养护采用覆盖喷水养护和喷膜养护相结合的方式，热养护采用蒸汽养护方案。

3.3.1混凝土的自然养护

混凝土在浇筑完初凝后（约四小时），采用喷水方式，并及时用土工布覆盖养护，梁体洒水并通过土工布蓄水，保持混凝土表面充分潮湿。自然养护时间不少于14d。当环境温度低于5℃时，对预制梁表面进行喷膜养护，喷涂养护剂，并用土工布覆盖保温，此时应禁止对混凝土喷水。混凝土强度达到1.2MPa（手指压不起印）以前，不得在其上踩踏或安装模板及支架.

3.3.2混凝土的蒸汽养护

当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，采用蒸气养护方式。蒸汽养护采用封闭保温的方式将梁体连同模板一起用蒸养棚包裹。

蒸汽养护采用自动控温养护罩蒸汽跟踪追养法。养护罩骨架为槽钢与角钢焊成的空间格构架，并用彩钢板做顶，四周用蓬布和保温棉做围，以4t锅炉供汽，锅炉管道采用DN108管并连，用DN108阀门控制。主管道采用DV90国标焊接，电焊连接，每条线路DN90不锈钢伸缩节3套，确保主管路系统供热不变型，法兰连接。支管采用DV50国标焊接，由DN50阀门控制，每5m安装棚内供气喷头一套。供气喷头系统由DN40支管、DN40球阀、DN40快速接头连接。喷头位于制梁台座上方2400mm处，由橡胶软管将主管和支管连接。供气喷头由间距50cm，Φ5mm排气孔组成。所有构件做防腐处理，采用橡胶保温管、玻璃布进行保温处理，并用树脂封实。

4.关键技术及创新点

4.1箱梁模型安装、钢筋加工、绑扎、混凝土浇筑等采用新型工艺

通过对箱梁模型安装的试验研究发现，传统采用单块钢模进行整体拼接的施工工艺，对箱梁整体模型安装的速率，外观模板缝质量等均存在缺陷。通过优化施工技术，箱梁侧模钢模采用整体式结构，即模型仅为左幅、右幅分开，单独作为整体安装对象。对箱梁中间的横隔板采用后接设计，即在箱梁模型横隔板位置预留空槽及安装法兰，横隔板模型作为单独个体进行安装、拆除。通过此施工工艺浇筑完成的箱梁侧面模板缝数量少，箱梁侧面整体平整度较易满足要求，且人工省时省力，工作较为便捷、快速。

采用新型数控加工设备，钢筋调直、弯曲、切断等全部采用设备进行，有效节约劳动力，降低施工成本同时确保加工完成后的钢筋成品完全符合规范、设计尺寸、角度等技术要求。

采用钢筋加工厂集中加工的办法进行钢筋绑扎，即底、腹板作为一个整体在钢筋加工厂加工成型，顶板钢筋作为一个整体在钢筋加工厂加工成型，在钢筋场加工完成单个整体后通过整体吊装的方式进行钢筋安装。采用次施工办法有效解决了施工生产高峰期台座紧张问题，并通过工厂化集中生产关于钢筋绑扎过程中容易出现的质量通病，如间距不均匀、钢筋淋雨锈蚀等问题。

箱梁混凝土浇筑采用分层法施工，即根据箱梁高度严格按照25～30cm每层进行浇筑施工，在箱梁浇筑过程中注意观察混凝土的和易性、塌落度等技术指标，并着重注意混凝土的工作性，即保证供应的混凝土满足箱梁浇筑施工基本要求。并保证混凝土供应连续不间断，分层浇筑空档时间夏季不得超过半小时，以防止冷缝的出现给箱梁外观质量带来影响。

4.2梁体的张拉、压浆

随着工程机械现代化程度越来越高，但控制箱梁预应力张拉任为最原始人工度数控制，通过与张拉设备厂家联合攻关，成功试验出由电脑控制张拉应力、持荷时间等关键控制过程的张拉程序。通过与手工操作对比，误差控制在1%以内。在张拉过程中通过大量原始试验确定张拉参数，进行了管道摩阻试验、锚口应力损失系数、钢绞线弹性模量等大量试验，确保后张预应力箱梁张拉数据准确无误。

梁体压浆采用真空压浆技术进行，通过试验确定水泥浆水灰比、膨胀剂掺量等技术参数，确保生产的浆体符合设计要求。尤其是对压浆完成后的持荷阶段尤为重视，严格控制持荷时间不小于3min。压浆过程采取一管两阀控制，在浆体初凝后再对阀门进行拆除，对部分锚孔空洞进行二次补浆。

通过试验确定张拉、压浆关键工序的控制参数，施工中严格按照试验结果进行要求，保证箱梁内在质量。

4.3梁体养护

梁体的养护直接关系到箱梁整体强度、外观质量等重要的技术指标。箱梁施工周期较长，跨越2011年冬季、2012年夏季，所以对箱梁养护方面要求尤为重要。针对冬季、夏季分别采取了不同的箱梁养护方式。

冬季主要采用暖棚法蒸汽养生技术，采用防水土工布搭设暖棚，采用蒸汽锅炉进行蒸汽养生，控制蒸养温度不超过50度，不低于20度，蒸养期为7天。

夏季主要采用覆盖土工布洒水+喷淋养生技术，在梁体顶面、腹板外侧设置喷淋养生管道，每30分钟喷淋一次，梁体腹板张贴塑料薄膜保水。

5.结束语

通过多项技术的革新，使得预制箱梁的外观质量、内在实体质量等均有所突破，所有预制箱梁实体强度全部合乎要求，所有预制箱梁外观颜色均匀，结构尺寸统一。

推荐访问:预应力 通病 施工质量 预防 技术