金牛头大桥预应力(后张法)空心板的质量管理与控制

阮雄彬

摘要：由于后张法预应力空心板梁与其它板粱相比较在某些方面有着较大的优势，所以在高等级公路桥梁建设过程中，后张法预应力空心板梁得到了广泛的应用，本文以广东省江门市新会区省道S270线金牛头大桥扩建工程为例着重阐述了后张法预应力空心板梁的施工质量管理与控制。

关键词：金牛头大桥后张法预应力空心板质量管理

0引言

桥梁施工后张法预应力空心板梁与过去普遍采用的预应力T型梁相比，有高度小、自重轻、刚度好、安装安全等优点；较先张法预应力空心板梁有跨度大、经济适用的优势；较其它现浇板梁有施工投入小、施工方便的好处。本文以广东省江门市新会区省道S270线金牛头大桥扩建工程为例对后张法预应力空心板梁的施工质量管理与控制着重进行阐述。

1材料、张拉设备的质量管理

1.1进场使用的预应力筋应分批验收，除检查其质量保证书、规格及外观外，还应按规定频率抽查其表面质量、尺寸和力学性能，不合格的不得进场使用。预应力材料必须保持清洁，长时间存放必须进行定期外观检查；在搬运和存放过程中，应妥善保护，避免机械损伤、沾污和有害锈蚀。砂料：新会区砂料较为丰富，会城一带已有一定生产规模的砂场，可满足施工需要。石料：在新会区有较大规模的采石场，生产各品级石料，均可满足本项目建设的需要，平均运距约30km。混凝土：本工程结构所用混凝土均采用商品混凝土等。

1.2采用的锚具、夹具和连接器，应出具出厂合格证，并核查锚固性能、类别、型号及规格等，并按规定抽查其外观和硬度，必要时进行静载锚固性能试验。

1.3张拉机具应与锚具配套使用。在进场使用前，千斤顶和压力表应进行校验，以确保张拉力与压力表读数之间的正常关系曲线。千斤顶的张拉力与行程应满足施工需要，压力泵的油压量程要满足张拉力的需要。

2后张法预应力筋孔道预留的质量管理

2.1预应力孔道的形成应符合设计要求，若设计无要求时，则采用监理工程师认可的形式。预应力筋的孔道，可选用预埋金属螺旋管(波纹管)法、胶管抽芯法、钢管抽芯法等。管道的内横截面积至少应是预应力筋净截面积的二倍。

2.2制孔管应有足够的强度，以防止管壁变形；管节连接应平顺，相临制孔管的接头要错开；管道安装位置要准确，应采用定位钢筋固定安装，定位钢筋的间距：钢管不大于1m，金属螺旋管不大于0.8m，胶管不大于0.5m，曲线管道应适当加密。

2.3采用抽芯法制孔时，当孔到设计深度后，向现场监理工程师报检，进行第一次清孔。清孔采用泥浆置换法清孔，清孔完成浞浆必须达到以下指标：孔底500mm以内的泥浆相对密度小于1.03～1.10，粘度≤17～20Pa.s，含砂率≤3％，胶体率＞98％。

2.4孔道锚固端的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线。

2.5预留的孔道均应设置压浆孔，在最高点设置排气孔，在最低点设排水孔。压浆管、排气管和排水管应是内径不小于20mm的标准管，与管道之间的连接应采用金属或塑料扣件，长度应足以引出结构物外。

3张拉应力的质量管理

3.1预应力筋张拉方法和控制应力应符合设计要求。如需超张拉，在任何情况下其最大超张拉应力或计入锚圈口预应力损失时，可比设计要求提高5％，但在任何情况下不得超过设计规定的最大张拉控制应力。

3.2预应力筋采用应力控制张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值差值应符合设计要求，设计无规定时应控制在6％以内，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。

3.3预应力筋张拉前，应先调整到初应力δ 0(宜为张拉控制应力的10％～15％)，伸长值应从初应力时开始量测。实际伸长值除量测的伸长值(从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值)以外，必须加上初应力以下的推算伸长值(可采用相邻级的伸长值)。

3.4实际施加的张拉应力值应由设计提供，著设计无要求，应对锚头应力损失和孔道内摩阻应力损失进行调整，调整的应力值由现场试验确定

4后张法张拉的质量管理

预应力张拉作业的所有操作人员均应通过专业的训练，张拉施工时，承包人应做好施工原始记录，监理工程师应全过程旁站张拉作业。

4.1张拉前的准备工作：施工预应力前，应对板梁进行检查，外观和尺寸应符合质量标准要求，张拉时混凝土强度不应低于设计规定，著设计无规定时，不应低于设计标号的75％；锚垫板位置正确，孔道内无杂物、无水分、顺畅，预应力筋安装后应采取防护措施，防止锈蚀或其他腐蚀及损坏，所有的预应力钢筋在张拉点之间应能自由滑动；总张拉力和计算伸长量应取得监理工程师的批准。

4.2张拉顺序和张拉设置的监督预应力筋的张拉顺序应符合设计要求，当设计无要求时，可采取分批、分段对称张拉，每一钢束中的全部预应力钢铰线或钢丝应同时张拉。

预应力张拉设置应符合设计要求，若设计无要求时，应符合下列规定：①当为曲线或长度不小于25米的直线预应力筋张拉时宜两端张拉；对长度小于25米的直线预应力筋，可在一端张拉；②精轧螺纹钢筋曲线配筋的应在两端张拉，直线配筋的可在一端张拉：③两端张拉时，可先在一端张拉锚固后，再在另一端补足预应力值，进行锚固；仅从一端张拉的，张拉端宜分别设置在构件两端；④当仅从一端张拉时，应精确测定另一端的压缩量，并从千斤顶量测的伸长值中扣除。

5孔道压浆的质量管理

5.1水泥浆的要求。①水泥的强度等级不宜低于42.5，水泥浆的强度不低于30Mpa；②水泥浆的水灰比一般为0.4～0.45。当掺减水剂时可减少到0.35，水及减水剂应对预应力钢材无腐蚀作用：③水泥浆的泌水率最大不得超过3％：拌和后3小时，泌水率应控制在2％以内，24小时后泌水应全部被浆吸回；④水泥浆的稠度应控制在14～18之间：⑤水泥浆中可掺入适量的膨胀剂，掺膨胀剂后最大自由膨胀率应小于10％；⑥水泥浆拌和时间应不少于2min，直至获得稠度均匀的水泥浆；⑦从拌水泥浆到压浆的时间间隔视气温而定，一般在30～45min，并应经常搅拌，不得通过加水来增加其流动度。

5.2压浆前的检查。孔道应冲洗干净，积水应排除，锚具周围的间隙和孔洞应填封，以防冒浆。

5.3压浆时的检查。①压浆应缓慢、均匀，不得中断，压浆应使用活塞式压浆泵，压浆的最大压力宜控制在0.5～0.7MPa，当孔道较长时，最大压力宜为1Mpa：②压浆应从最低点进入，最高点排气和泌水，压浆宜先压注下层孔道；⑨采用纯水泥浆时，孔道应两端先后各压浆一次，间隔时间一般为30～45min；④邻近孔道压浆要连续进行，一次完成；⑤压浆应达到另一端出浆饱和，并且排气孔排出的与压注的浆液有相同的稠度；⑥压浆时及压浆后的48小时内，混凝土温度不得低于5℃，否则应有保温措施，当气温高于35℃时，应采取降温措施或在夜间压浆。

6封锚时的质量管理

压浆结束后，用砂轮切断机切断多余的钢绞线，绑扎封端钢筋，支立模板，浇筑封端混凝土。混凝土强度等级与梁体混凝土相同。封端模型支立、加固必须稳定、牢固，确保梁片成型的几何尺寸。应将梁端的混凝土凿毛后再浇筑封锚混凝土，封锚混凝土的强度应符合设计规定，并不得低于板梁混凝土的设计强度。

总之，后张法预应力空心板梁的施工应对全过程进行严密监控，以科学的方法实行动态管理，并按动静结合的原则，精心组织、严格管理，文明施工，创标准化、高质量的样板工程。