现浇钢筋混凝土预应力箱梁的质量控制.pdf

江苏建筑 2 0 1 1 年第 4期( 总第 1 4 2期 ) 4 3 现浇钢筋混凝土预应力箱梁的质量控制 邱 本 红 ( 江苏兴源电力建设监理有限公司， 江苏南京2 1 0 0 0 8 ) 【 摘 要】 文章通过对某高架桥钢筋混凝土预应力现浇箱梁施工过程的叙述，阐述了箱梁施工的质量控制要点和注意事 项 。 关键词】 碗扣支架； 支架预压； 施工预拱度； 张拉及孔道压浆； 预应力张拉； 封锚 【 中图分类号 T U 7 5 6 【 文献标识码 B 【 文章编号 1 0 0 5 - 6 2 7 0 ( 2 0 1 1 ) 0 4 - 0 0 4 3 - 0 3 Qu a l i t y C o n t r o l o f P r e - S t r e s s e d I n - S i t u Re i n f o r e d C o n c r e t e B o x Gi r d e r Q I U B e n - h o n g ( J i a n g s u Xi n y u a n E l e c t r i c C o n s t ruc t i o n S u p e r v i s i o n C o ， L t d ， N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 0 8 C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h r o u g h a p r e - s t r e s s e d i n - s i t u r e i n f o r c e d c o n c r e t e b o x g i r d e r v i a d u c t d u r i n g c o n s t r u c t i o n o f t h e n a r r a t i v e t o e x p l a i n t h e b o x g i r d e r c o n s t r u c t i o n q u a l i t y c o n t r o l p o i n t s a n d p r e c a u t i o n s Ke y wo r d s ： b o w l b u c k l e s t e n t s ； s t e n t s p r e l o a d i n g ； c o n s t r u c t i o n p r e a r c h d e g r e e s ； t e n s i o n a n d p a s s a g e wa y s gro u t i n g ；p r e s t r e s s e d t e n s i o n ；s e a l i n g a nc h o r 某公路高架桥上部构造为现 浇预应 力混凝土连续箱 梁 桥 ， 下部 桥墩结构 为柱式墩 ， 桥 台为肋板式 台及 台帽 ， 基础 为钻孔灌 注桩 基础及扩大基础。箱梁现浇施工是该桥梁 质 量控 制的重点 。 拟采用满堂支架 法组 织施 工。 下 面就 根据箱 梁施 工顺 序 ， 对该工程 的质量控 制要 点进行阐述。 1 支架设计及布设 1 1 地 基 处 理 将箱梁下 方 3 0 m 宽度 范围内松 软地段全部挖除 ， 采 用 含石 量在 6 0 以上 的砂 砾石 ( 开 山石) 换 填 ， 山坡地段清 理 出坚硬 的岩面 ， 并 设置 横坡 。 坡 度控 制在 3 范 围 内， 便 于 及 时排除雨水 。如纵向坡度过大 ， 采取设 置台阶方式 ， 便 于 底 托支垫平整 。 上游靠 近便道 开挖 水沟排水 ， 降低水位标 高 ， 以防止雨 水 和其他 水流入支架区 。 引起支 架下沉。 1 2支架 布置 1 2 1 支架材料规格 支架采用碗扣式 钢管架 ，立杆 主要 采用 3 0 m、 2 4 m、 1 8 m 3种 ， 立 杆接 长错开 布置 。 顶杆 长度 为 1 5 m、 1 2 m、 0 9 m， 横杆采用 0 9 m、 0 6 m两 种组成 ， 顶 底托采用 可调 托 撑 。 1 2 2 支架布置 箱梁下立杆纵距 0 6 m， 横距 0 9 m， 横 向及 纵向横杆步 距 0 6 m 并设置剪刀斜撑加 固。 支架 下垫 1 5 c m x l 5 c l n枕木 。立杆底设可 调底 托支于 枕木上 ， 立杆 上设 可调顶托 ， 顶托上方铺设 1 5 c m x l 5 c m横 向方木 纵向铺设 1 0 c m x l 0 c m方木。 碗扣支架为定型支架 安装时先确定起始安装位 置 。 并 根据地面标高确定立杆起始高度安放枕木 。利用可调底托 将标 高调平 ， 避免局部不平导致立杆不平悬空或受力不均 ， 安装可采取先测量所安装节段地面标高 。根据所测数据计 算出立杆底面标高 ，先用可调底托将 4个角标立杆高调平 后挂线安装其他底托 ， 后安装立杆 。 1 2 - 3 支架布设注 意事项 ( 1 ) 当立杆基底间的高差大于 6 0 c m时 ， 则可用立杆错 节来调整。 ( 2 ) 立 杆的接长缝 应错开 ， 即第 l 层 立杆应 用长 2 4 i n 和 3 0 m的立杆错开布置 往上则均采用 3 0 m的立杆 ， 至 顶层再用 1 5 m和 0 9 I n两种长度的顶杆找平。 ( 3 ) 立 杆 的垂 直度应 严格加 以控 制 ： 1 5 IT I 以下架 子按 1 2 0 0控制 。 且全高的垂直偏差应不大于 1 0 c m。 ( 4 ) 脚手架拼装到 3 5 层 高时 ， 用经纬仪检查横杆 的水 平度和立杆的垂直度 。在无荷载情况下逐个检查立杆底座 有无松动或空浮情况 ，并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫 实 。 ( 5 ) 斜撑的 网格应与架子的尺寸相适应 。 斜撑杆 为拉压 杆 ， 布置方 向可任意 。 一般情况下斜撑应尽量与脚手架 的节 点相连 。 但亦可 以错节布 置。 ( 6 ) 斜撑杆 的布置密度 ， 当脚手架高度低于 2 0 m时 ， 为 整架 面积 的 1 2 1 ， 4 。 斜撑杆必须 对称 布置 ， 且应 分布均匀 。 斜撑 杆对 于加强 脚手 架 的整 体刚 度和 承载能力 的关 系很 【 收稿1 2 0 1 1 - 0 4 - 0 6 【 作者简介】 邱 本 红 ， 江 苏 兴 源 电 力 建 设 监 理 有 限 公 司 ， 助 理 工 程 师 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 1 年第 4期 ( 总第 1 4 2期 ) 大 不应随意拆除 。 1 _ 3 支架 预压 支架铺设 完毕后 ， 需进行预压 ， 以检验支架及地基 的强 度及稳定性 ， 消除整个支架 的塑性变形 ， 消除地基 的沉降变 形 。 测量 出支架 的弹性变形 。 预压 材料 用编织袋装砂或水箱对支架进行 预压 ，预压 荷载为梁体 白重的 1 2 0 。支 架拼装时按设 计纵距及横距 布置立杆 ，支架顶利用顶托调平 ，铺设横 向方木 和纵向木 板 安装水箱或用 吊车 吊放砂袋对支架进行预压 。 在每一节段的中心 、 横 向左右侧布 3个点进行观测 ， 在 预压前对底模 的标高观测 1 次 ， 在预压的过程 中平均 每 2 h 观测 1 次 ， 观测至沉降稳定 为止 ， 将预压荷载卸载后再对底 模标 高观测 1 次 ，从 以上的观测资料 中计算出支架的弹性 变形及地基 的下沉 。 预压过程 中进行精确的测量 ，可测出梁段 荷载作用下 支架将产 生的弹性变形值及地基下沉值 ， 将此弹性 变形值 、 地基 下沉值与施工控制 中提 出的因其他 因素需要设置的预 拱度叠加 ， 算出施工时应当采用的预拱度 ， 按算 出的预拱度 调整 底模 标高。同时要注意在支架外侧 2 m处设 置临时 防 护设 施 ， 防止流水和雨水流入支架区 ， 引起支架下沉 。预压 完成 ， 移除水箱或砂袋调整立杆高度。 1 4 施工预拱度 在确 定预拱度 时应考虑下列 因素 ：卸架后箱梁本 身及 活载一半所产生的竖向挠度 ：支架在荷 载作用下 的弹性 压 缩 ； 支架在荷载作用下的非弹性变形 ， 支架基底在荷 载作 用 下的非弹性沉陷 ； 由温度变化而引起的挠度 ； 由混凝 土徐 变 引起的徐变挠度 。 根 据梁 的挠度 和支架 的变形 所计 算 出来 的预拱度 之 和 ， 作 为预拱度 的最 高值 ， 设置在梁的跨径 中点。其他各点 的预拱度 以中点为最高值 。以梁的两端部为支架弹性变形 量 ， 按 二次抛物线进行分 配。 根据计算 出来 的箱梁底标高对 预压后 的箱梁底模标高重新进行调整 。 2 模板 制作及 安装 2 1 模板制作及安装 ( 1 ) 底模板采用大块胶合板 ， 铺在支架 顶纵 向布置的木 板上 ， 木板与胶合板 用钉子 固定 ， 调模 、 卸模采 用可调顶 托 完成。 ( 2 ) 外模板使用 5 e m厚大板刨光后 内贴 8 ： 1 2 m m 1 5 mm 竹胶板 ， 竖 向设 间距为 9 0 e m的方木支撑肋 。 横 向设 间距为 5 0 e m槽钢支撑肋。 外模直接立于分配梁上 ， 当内外侧模板 拼装后用 1 8对拉螺杆对拉。 ( 3 ) 内模 采用组合钢模 ， 局部 尺寸变化采 用木模 ， 内模 板的紧固主要 用对拉螺杆 。 并用脚手架连接 。 箱 梁顶 板采 用 钢管支架支模 ， 支架直接支撑在底板 。 ( 4 ) 堵头模板 因有钢筋及预应力管道孔眼 ， 模板 采用胶 合板挖孔 ， 按断 面尺寸挖割 ， 孔眼必须按钢 筋及 预应 力管道 位置精确定位 切割。 2 2 模板安装注意事项 ( 1 ) 制作模板 前首先熟悉施工 图和模板配件加 工图 ， 核 实工程结构或构件 的各细部尺寸 ， 复杂结 构应 通过 放大样 ， 以便 能正确 配制 。 按批准的加工图制作的模板 ， 经验 收合格 后方 可使用 。 ( 2 ) 模板 的接缝必须密合 ， 如 有缝隙 ， 采用 1 0 7胶堵塞 严密 ， 以防漏浆。 ( 3 ) 螺栓孔的排布应纵横对 称 ， 有一定 的规律性 和装 饰 性 ， 受力均匀 。 ( 4 ) 模板 连接缝用胶带 粘接 ， 模板 、 排架支搭 完成后 邀 请监理验收合 格后进行 下道 工序。 3 钢筋加工及安装 首先将钢筋进 行试 验 ， 符合要求后进行钢筋加工 ， 受力 钢筋 的焊接采 用双面焊接 ， 焊接 长度不少于 5 d ， 接 头设 置 在 内方较 小处 。 并错 开布置 ， 焊接接 头面 积不宜超 过 5 0 依据设计 图纸 将 钢筋 在下 料厂下料后运 至现场绑扎 。 顶板 、 底板 、 腹板 内有大量 的预埋 波纹管 ， 为 了不 使波 纹管损坏 ， 一 切焊 接在 波纹 管埋 置前进行 ， 管道安装后尽量 不焊接 ， 当普通钢筋与波纹管位 置发生矛 盾时 ， 适 当移动钢 筋位 置 ， 准确安装定位钢筋网 ， 确保管道位置准确 。 钢筋绑扎前 由测量人员复测模 板的平面 位置及 高程 。 其 中高程包括按 吊架 的计算挠度所设 的预拱度 ，无误后方 进行钢筋绑扎 。 为使保护层数据准确 保护层垫块不被压坏 ， 箱梁施 工 垫块 采用定 型塑料 垫块 。 4 波纹管加工安装 按设计 图纸所 示位 置布设波纹管 ， 并用定位筋固定 ， 安 放后 的管道必须平顺 、 无折角 。 管道所有接头长度 以 5 d为准 ，采用大一 号的波纹管 套接 ， 要对称旋 紧， 并用胶带 纸缠好接 头处 以防止混凝土浆 掺入 ，当管道位置与非预应力钢筋发生矛盾时采取以管道 为主 的原则 。 适 当移 动钢筋保证管道位置 的正确 。 波纹管端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线 ，并在 混凝土浇筑期间不产生位移 。 波纹管安 装好 后 ， 将其端部盖 好防止水或其他杂物进入 。 施工 中人员 、 机 械 、 振动棒不能碰撞管道 。 浇筑混凝 土之前对管道仔细检查 ，主要检查管道上是 否有 孔洞 ， 接头是否连接牢固 、 密封 。 管道位 置是否有偏差 ， 严格 检查 无误 后 ， 采用空压机通风的方法清除管道内杂物 ， 保证管道畅通。 5 混凝土浇筑及养生 采用 混凝土泵 车泵送混凝 土 ， 一次 浇筑成形 ， 先底 板 ， 后腹板 ， 再顶板 ， 每个 T构对称进行， 分层浇筑 ， 每层 3 0 c m， 从前端向后端浇筑 ，在前层 混凝 土初凝之前将 次层 混凝 土 浇筑完毕 ， 保证无层 间冷缝 。 混凝 土的振捣严格按振 动棒 的 作用范 围进行 ， 严 防漏捣 、 欠捣和过度 振捣 ， 当预应力管 道 密集 、 空隙小时 ， 配 备小直径 3 0型的插入式振捣器 ， 振捣时 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 1 年第 4期 ( 总第 1 4 2期 ) 4 5 不可在钢筋上平拖 ， 不可碰撞预应力管道 、 模板 、 钢筋 ； 混凝 土在振捣平 整后即进行第 1次抹面 。顶板混凝土 应进行 2 次抹面 ， 第 2次抹面应在混凝土初凝前进行 ， 以防早 期无水 引起表面干裂 混凝土浇筑完毕后 覆 盖麻袋 或草袋 进行湿 润养护 。 6张拉及孔道压 浆 6 1 张 拉 ( 1 ) 箱梁浇筑 时制取充 足数 量的同条件养生试块。 预应 力张拉必 须在 同条 件养生试块 强度达 到设 计强度 1 0 0 后 进行 。 ( 2 ) 具有预应力张拉资质的队伍进行张拉作业 ， 张拉前应 对张拉所用千斤顶及油压表进行精度控制的校核 、 标定 ， 同时 张拉设备要统一编号。对钢绞线和锚具做取样试验检测。 ( 3 ) 张拉 前清除 工作面 、 承压板 和钢绞束 四周 的灰浆 ， 并按 有关规范要求抽测代表孔道实际摩阻参数 。锚 夹具 安 装并 检查是否合格 。 ( 4 ) 对施工人员进行有关技术 培训和机具熟悉 ， 操作人 员持证 上岗。预应力张拉采用张拉应力和量测伸长值 双控 法进 行操 作。 ( 5 ) 预应力张拉操作程序为 ： 安装锚具和千斤顶一初 张 拉 至初 始控 制应 力 1 5 6 c o n - - - 量测初 始伸 长值 一 张拉 至 l O 0 6 c o n ( 持荷 2 m i n ) 一 量测伸长值并 记录一 比较 实测 张 拉伸长值与计算伸长值一回油 自锚， 退 出千斤顶一检查滑丝。 平均 张拉力计算式 ： P p = P 1 一 e 一 ( u 0 + k x ) 1 ， ( k x + u O ) 理论伸长值计算式 ： a I P p x L ( A g x E g ) 张拉过程 中由专人 负责测量每项数值 ， 认 真记录 ， 合 理 计算 实际伸长值 ， 实 际伸长值 除量测 外 ， 应再加上初应力 时 的推算值 ： AL O - O 1 5 c r k L ( Ag x E g ) 精确计算 每道 钢束 的理 论伸长值 。仔细量测每束 的实 际伸 长值 。 预应力 张拉 时采用应 力应变双控 ， 即在 张拉控 制 应力达标 的前提下 ， 以钢束实际伸长进行校核。 实测伸长值 与初应力 时的推算值之 和与理论伸长值 的相对误差不得 超 过 6 ， 如超过 6 则停止张拉 ， 分析原因并及 时采取措施 。 6 2 孔道压浆 ( 1 ) 压浆顺 序。原则 上从 一端 向另 一端 压浆 ， 当管道 超 过 3 5 m时 ， 在管道 中设置三通 ， 从一端压浆至三通出浆后 ， 再从三通 向另一端压浆 ， 依次循环压浆。 ( 2 ) 压浆前 的准备工作 。用空压机 吹净管道 内积水 ； 检 查压浆 用的材料 是否齐全充 足 ； 检查 设备 、 工具是否 配齐 ， 性能 良好 ； 检查 支架 是否牢固 ， 安全设施是否有效 。 ( 3 ) 压浆 。试验 室按设计强度等级 配制水 泥浆 ， 水泥 浆 宜采用普通硅酸盐水泥 ， 水灰 比控制在 0 4 0 4 5之间 。 水泥 浆稠度控制在 1 4 s 一 1 8 s 之间。 水 泥浆 的拌制在压浆机 的灰 浆搅拌桶 内进行 ， 先将水 加入拌和机 内 ， 然后再放入水 泥 ， 充分拌和 以后再加入膨胀剂 。膨胀剂 的掺量严格按试验 配 比控制 ， 一般用 量不 超过水 泥总量的 0 0 l 。 灰浆配 比 2 4 h 内的泌水率控制在 3 以内 膨胀率控制在 1 0 以内。 拌和好的水泥浆 由拌和机倒人活塞式注浆泵 内压浆 自箱梁的一端注入 ，直到从排气孔 内溢出稠度均匀 的水泥 浆为止 ， 关 闭注浆管 闸阀直到水 泥浆凝 固 ， 注浆压力须控制 在 O 5 MP a 一 0 7 MP a 。水 泥浆 自拌 制至压人 孔道 的延续 时 间 ， 控制在 3 0 mi n 4 5 mi n范 围内。 在整个压浆过程 中试验人员必须旁站记录 并且每一 工作 班 留取 不少 于 5组 7 0 7 c mx 7 0 7 c mx 7 0 7 c m水 泥浆 试件 标 养 2 8 d ， 检查 其抗压 强度 作为 水泥浆 质量评 定 的 依据。 6 3 封 锚 采用砂轮机切割锚环外多余钢绞线 ，并不断洒冷水 阻 止热量传递 。 封端浇筑与盖梁同强度等级的混凝土 ， 在浇筑 过程 中严禁用振捣棒进行振捣 ， 采用人工捣实抹平 。 混凝土 终凝 后及时洒水养护 ， 养护时 间不少于 7 d 。 ( 上接第 1 7页 ) 感 的生产 空间相结 合。 在注重大体量构筑物 的艺术处理 的同时 注重小体 量 生产性建 筑的艺术 造型 ， 池体量小 而高 ， 在满足工艺技术要 求 的同时注重在外形 上将其设 计成亭子造型 ，并辅 以顶 面 玻璃 与构架 的艺术 处理 ，使 其不仅是个能满足生产需要 的 工业构筑物 同时具有造型别致 的小 品建 筑的艺术 外型。 生产性建筑包括污水提升泵房 、鼓 风机房 、变配 电间 等 。 根据工艺流程确定其 总平 面位 置。平 面布置满足工艺 、 电气等专业 的要求 。 结合建 筑设 计的 自身特点 ， 运用 功能分 区来组合建筑 。 在建筑 设计中 。 对建筑 中的热工 、 通风 、 隔声 等特殊要求进行综合考 虑。生产区建筑与厂前 区建筑采用 相似 的外装饰手法 ， 统一协调构成较 为丰富的建筑轮廓 。 “ 无生命 的建 筑一 旦赋予美的含义 人 们得到 的不仅仅 是功 能的使用 ， 而是一种美 的享 受 ， 而且还会置身于一种 文 化氛 围之 中” 这是本次建筑设计 追求的 目标。 综合 楼立 面造 型典雅细腻 、 清新脱俗 ， 具 有时代 感 ， 精 美 的细部设计 更能满 足现代人 高科 技高情感 的审美要 求 ， 建筑 立面的凸凹变化 。 有利 于室 内外 空间的渗透交融 ， 既改 善封 闭走道的采光条件 。又使室外美丽景色 自然 的流入室 内空间 。 体现 了现代建筑造型 的特点 。 污水厂 内其他单体建筑 在形式上力求新颖简 洁明快 ， 有时代气息 ， 打破 以往 的工业化建筑模式 ， 使之成为花 园式 工厂的一 个精景点 ， 体现 出现代工业建筑 的特点 。 建筑外墙装饰主要 以高级涂料饰 面为主 ，装饰混凝土 线条外刷 灰色涂料 。 局部采用镜面涂膜反射玻璃幕墙 ， 混凝 土构架墙 面。通过运用建筑材料的粗糙与细腻 、厚实与轻 巧 、 真实与虚幻 、 暗淡与光亮的对 比使建筑形象更加耐人 寻 味。生化池等构筑物外墙以彩色外墙涂料结合线条组成精 美 图案 与绿化布置在一起 消除大片实墙 带给人们的枯燥 感觉 ， 使之成为一景 。 5结 语 随着 时代 的发 展和科技 的进步。人们 的要求也不断提 高 ， 对工艺建筑设计也提 出了更高 的要求 。 现代建筑设计应 当是注入 了人文的思想和理念的过程 。工业建筑业不单单 是工业厂房那么简单 ， 它 已经融人 了人们 的生活 。 建筑师 只 有将 上述发展趋势融入到 自己的设计 中才能创造出与时代 相适应的工业建筑来 ， 让人们享受现代工业建筑 的艺术美 ， 这是现代工业建筑的必 由之路 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m