梁 超，曹凱杰

(成都華川公路建設(shè)集團(tuán)有限公司，四川 成都 610041)

1 工程概況

本項(xiàng)目路線(xiàn)起點(diǎn)設(shè)置于K31+819，主橋?yàn)?00 m+180 m+100 m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。箱梁根部高度為11.5 m，跨中高度為3.6 m，箱梁根部底板厚度為150 cm，跨中底板厚度32 cm，箱梁高度以及箱梁底板厚度按1.6次拋物線(xiàn)變化。箱梁腹板根部厚度0#塊中間110 cm，兩端70 cm，跨中厚度60 cm，箱腹板厚度從根部至跨中分三個(gè)直線(xiàn)段變化，分別由根部厚70 cm變至跨中厚60 cm。梁箱梁頂設(shè)有2%的橫坡，箱梁澆筑分段長(zhǎng)度依次為：14 m長(zhǎng)0號(hào)段+7×4 m+12×4.5 m，邊、中跨合龍段長(zhǎng)均為2 m，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)8.8 m。

設(shè)計(jì)使用高強(qiáng)度低松弛的鋼絞線(xiàn)對(duì)梁板施加預(yù)應(yīng)力，設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度為fpk=1860 MPa，彈性模量Ep=195000 MPa，公稱(chēng)直徑為15.2 mm，公稱(chēng)面積為139 mm2?？v向預(yù)應(yīng)力鋼束采用Y15-15型圓錨、Y15-22型型圓錨、Y15-25型圓錨等系列錨具及其夾片，全橋節(jié)段劃分為0#節(jié)段，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段為1#～19#節(jié)段、合龍段20#、邊跨現(xiàn)澆21#段。

2 大跨度連續(xù)剛構(gòu)施工常見(jiàn)的問(wèn)題

大跨度連續(xù)剛構(gòu)采用掛籃懸臂對(duì)稱(chēng)澆筑施工，施工順序?yàn)椋?#節(jié)段施工→拼裝掛籃→掛籃預(yù)壓→綁扎鋼筋→安裝波紋管→澆筑混凝土→養(yǎng)生至齡期張拉壓漿→行走掛籃為下一節(jié)段施工準(zhǔn)備。依次循環(huán)往復(fù)，直至邊跨合龍和中跨合龍，實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換，最后拆除掛籃施工橋面系。

由此可見(jiàn)每個(gè)懸臂節(jié)段間順利、無(wú)銜接的施工，是實(shí)現(xiàn)全橋連續(xù)作業(yè)的重要步驟[1]，大跨度連續(xù)剛構(gòu)跨度長(zhǎng)，因而設(shè)計(jì)腹板較厚較高，鋼筋較密，綜合因素下易產(chǎn)生混凝土振搗通病，懸臂節(jié)段數(shù)目多，產(chǎn)生了大量的波紋管安裝作業(yè)，往往制約懸臂節(jié)段施工。

2.1 通病類(lèi)型

1)預(yù)應(yīng)力波紋管漏漿堵塞。

2)預(yù)應(yīng)力波紋管未安裝塑料襯管，受壓變形堵塞。

3)錨墊板后部混凝土強(qiáng)度不足。

4)錨墊板張拉崩碎。

5)夾片滑絲，鋼絞線(xiàn)回縮。

2.2 通病原因

2.2.1 預(yù)應(yīng)力波紋管漏漿堵塞

波紋管順接延長(zhǎng)后接頭處膠帶纏繞不密實(shí)，封口不嚴(yán)密，混凝土在振搗作用下水泥漿液溢出，流入波紋管內(nèi)并在最低處匯聚成塊，在混凝土終凝后形成堵塞點(diǎn)。

2.2.2 預(yù)應(yīng)力波紋管未安裝塑料襯管，受壓變形堵塞

縱向預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)計(jì)為每束25根，采用φ12 cm波紋管，其中頂板和腹板各兩束，且腹板束從上一節(jié)段頂板下方開(kāi)始下垂?jié)u變至腹板中部為彎束，長(zhǎng)度為4.7 m，波紋管懸空高、支撐點(diǎn)少，根據(jù)腹板澆筑的特點(diǎn)，從高處落下的混凝土?xí)粩鄾_擊波紋管，待混凝土澆筑至彎束以上，彎束又因上部混凝土受壓，因?yàn)闆](méi)有提前安裝襯管作為內(nèi)部支撐，所以波紋管在外力作用產(chǎn)生塑性形變，致使內(nèi)部孔徑急劇縮小，甚至管壁破裂進(jìn)漿，從而導(dǎo)致堵塞。

2.2.3 錨墊板后部混凝土強(qiáng)度不足

1)大跨度連續(xù)剛構(gòu)腹板較高，內(nèi)部空間較窄，混凝土從腹板頂進(jìn)入，腹板內(nèi)混凝土的流動(dòng)不易受控，腹板端頭處易造成水泥漿液聚集，粗骨料含量較少，同時(shí)腹板內(nèi)部較窄，振搗工無(wú)法進(jìn)入，振搗不足造成了端頭處和錨下混凝土松散不密實(shí)、強(qiáng)度不夠。

2)錨墊板在安裝后與端模會(huì)存在一定的間隙，通常使用發(fā)泡劑封堵，由于發(fā)泡劑膨脹度較高，易在錨墊板后部堆積成塊，當(dāng)混凝土澆筑完成后，錨墊板后部由于泡沫填充的存在從而形成空洞。

2.2.4 錨墊板張拉崩碎

預(yù)應(yīng)力鋼束張拉時(shí)，鑄鐵錨墊板受到千斤頂施加的應(yīng)力最為集中，錨墊板崩碎主要原因如下：①工作錨具和千斤頂施加拉力的方向與錨墊板不垂直，造成錨墊板局部集中受力；②張拉完成后沒(méi)有及時(shí)注漿，預(yù)應(yīng)力沒(méi)有通過(guò)凝結(jié)的水泥分散到梁段主體上，始終集中于錨墊板上；③錨墊板后部混凝土強(qiáng)度不足無(wú)法承壓造成錨墊板和錨墊板后部混凝土碎裂。

2.2.5 夾片滑絲，鋼絞線(xiàn)回縮

大跨度連續(xù)剛構(gòu)節(jié)段數(shù)量多，縱向預(yù)應(yīng)力鋼束單根長(zhǎng)可達(dá)上百米，兩端對(duì)稱(chēng)張拉需多次倒頂，工具夾片磨損大，由于裝頂不當(dāng)或夾片更換不及時(shí)，極易出現(xiàn)張拉過(guò)程的夾片滑絲和鋼絞線(xiàn)回縮現(xiàn)象，這種現(xiàn)象對(duì)預(yù)應(yīng)力損失及大，會(huì)造成結(jié)構(gòu)隱患。千斤頂和夾片都是預(yù)應(yīng)力體系張拉的關(guān)鍵器具，安裝和操作的正確與否關(guān)系著預(yù)應(yīng)力能否安全有效地施加于主體結(jié)構(gòu)，常規(guī)情況下工作錨具和千斤頂中間由一塊限位板隔開(kāi)，類(lèi)似于“夾心餅干”，當(dāng)千斤頂驅(qū)動(dòng)工具夾片使鋼絞線(xiàn)從工作錨具中緩緩拉出，限位板和工作錨具的間隙就為工作夾片打開(kāi)提供了活動(dòng)空間，所以限位板是鋼絞線(xiàn)能夠被順利拉出的基礎(chǔ)，若限位板不能正常工作或者安裝錯(cuò)誤，工作夾片沒(méi)有充足的空間被打開(kāi)，鋼絞線(xiàn)反而會(huì)被千斤頂頂入工作錨具內(nèi)的夾片夾緊，同時(shí)工具夾片仍對(duì)鋼絞線(xiàn)施加向外的拉力，工作夾片和工具夾片都會(huì)嚴(yán)重受損，鋼絞線(xiàn)被拉傷，松頂后工作夾片無(wú)法握緊鋼絞線(xiàn)，極易出現(xiàn)夾片滑絲和鋼絞線(xiàn)回縮[2]。

3 常見(jiàn)通病的處理

3.1 疏通處理

對(duì)于波紋管內(nèi)積聚的漏漿，在尚未凝結(jié)前使用水流沖洗，把水泥漿稀釋后帶出，防止聚集在管內(nèi)結(jié)塊。

3.2 開(kāi)窗疏通

1)開(kāi)窗。波紋管內(nèi)已經(jīng)結(jié)塊和未穿襯管受壓形成的堵塞一般較為嚴(yán)重，必須找到堵塞具體位置和堵塞長(zhǎng)度才能進(jìn)行開(kāi)窗處理；首先使用穿線(xiàn)器套上礦泉水瓶(模擬成25根鋼絞線(xiàn)端頭大小)伸入波紋管內(nèi)，兩頭對(duì)穿找到堵塞位置，根據(jù)堵塞的位置和長(zhǎng)度用紅漆標(biāo)出位置大致走向，使用風(fēng)鎬把外包混凝土完全剔鑿干凈，打開(kāi)窗口。擴(kuò)孔至波紋管設(shè)計(jì)直徑，清理出碎渣并用空壓機(jī)或高壓水槍清洗干凈。再將鋼絞線(xiàn)端頭打磨光潔或者磨成尖錐，通過(guò)堵塞點(diǎn)。

2)支模安裝。重新穿束后需對(duì)外包混凝土進(jìn)行支?；謴?fù)，裁剪波紋管?chē)?yán)密包裹鋼絞線(xiàn)并重新焊接好鋼筋，用膨脹螺栓把模板固定在窗口處緊密貼合，在最高處安裝漏斗，漏斗頂部比窗口頂高10 cm，便于混凝土流入窗口，并保持一定的壓力致使混凝土密實(shí)。

3)混凝土澆筑。使用與主體梁段相同材料調(diào)配出大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)10%的細(xì)石混凝土，從模板漏斗處放入，使之均勻流入窗口內(nèi)，在放入過(guò)程中不斷敲打模板，讓細(xì)石混凝土充分填充，達(dá)到密實(shí)。

3.3 錨墊板后部混凝土強(qiáng)化

1)加強(qiáng)鋼筋安裝。張拉端錨頭位于腹板端頭和頂板處，錨墊板背后除設(shè)計(jì)安裝的彈簧筋外，額外安裝加強(qiáng)鋼筋，環(huán)向包圍波紋管并呈“井”字形多重布置，鋼筋安裝間距3～5 cm，確保粗骨料能夠進(jìn)入。

2)錨墊板后部空洞。澆筑前檢查錨墊板后部是否有多余泡沫塊堆積，清除多余泡沫塊是實(shí)現(xiàn)錨后安全的重要保障。

3)錨墊板后部澆筑與振搗。位于端部的錨墊板張拉受力較為集中，塌落度較大和離析的混凝土堅(jiān)決不予使用，澆筑至錨墊板時(shí)除排去多余浮漿外，還需人為添加粗骨料給予補(bǔ)強(qiáng)，此部位還需安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)振搗，確保錨墊板后部混凝土達(dá)到充分的強(qiáng)度。

3.4 錨墊板張拉崩碎的防治

1)錨墊板預(yù)埋始終保持端頭平直，安裝工作錨具和千斤頂施加拉力的方向與錨墊板始終保持垂直，使錨墊板均衡受力。

2)在張拉后48 h內(nèi)及時(shí)向預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)注漿，分散錨墊板上較為集中的應(yīng)力，通過(guò)凝結(jié)的水泥傳遞作用到梁段主體上，使預(yù)應(yīng)力得到最大化的利用。

3)加強(qiáng)錨墊板后部混凝土強(qiáng)度的方法同上第3點(diǎn)，安裝加強(qiáng)鋼筋和人為添加粗骨料并加強(qiáng)振搗，若因施工不當(dāng)仍造成錨墊板后部混凝土碎裂則采取以下處理方式：①將鋼絞線(xiàn)退張，并將報(bào)廢的錨墊板和孔道內(nèi)松散碎裂的混凝土剔鑿干凈，孔口剔鑿成喇叭口狀；②安裝一塊新的錨墊板，錨墊板和“喇叭口”二者的間隙使用調(diào)配好的高強(qiáng)支座灌漿料進(jìn)行填充，錨墊板端頭一圈進(jìn)行仔細(xì)修整找平；③待滿(mǎn)足灌漿料養(yǎng)護(hù)齡期后重新穿束，張拉前在錨墊板前安裝一塊厚度3 cm的高強(qiáng)鋼板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

3.5 千斤頂與夾片安裝控制

1)針對(duì)杜絕張拉產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題，首先是從錨具夾片和千斤頂?shù)陌惭b進(jìn)行規(guī)范控制，由內(nèi)到外始終遵循工作錨具/限位板/千斤頂?shù)摹皧A心餅干”式的搭配原則，由內(nèi)到外的孔眼始終保持對(duì)準(zhǔn)，從而確保張拉質(zhì)量。

2)在多次倒頂?shù)倪^(guò)程中，工具夾片始終保持“兩同步原則”，即夾片同步頂緊和同步更換；同步頂緊是每次倒頂后，重新將每一枚工具夾片頂回工具錨中確保二次張拉每一根鋼束受力一致，伸長(zhǎng)量一致，同步更換是每一批次的工具夾片達(dá)到使用壽命后，必須全部更換，確保是全批次的工具夾片的磨損度保持一致，從而達(dá)到每根鋼絞線(xiàn)受力一致。

4 防治措施

4.1 原材料控制

預(yù)應(yīng)力是橋梁的靈魂，必須采購(gòu)符合設(shè)計(jì)要求的預(yù)應(yīng)力體系原材料，從源頭對(duì)材料進(jìn)行有效把控，保證原材料合格，一律不得使用有破損的波紋管，工作錨具、夾片必須配套使用，工具夾片必須按時(shí)更換，張拉千斤頂必須按時(shí)校正。

4.2 規(guī)范操作

1)波紋管作業(yè)：①安裝在主體節(jié)段上使用定位筋對(duì)波紋管進(jìn)行定位，用鐵絲綁扎加固以避免松動(dòng)，電焊作業(yè)期間應(yīng)對(duì)波紋管進(jìn)行保護(hù)遮擋，避免電焊火花灼燒到波紋管壁造成孔洞，從而漏漿；②嚴(yán)格按照操作流程插好塑料襯管，從而加強(qiáng)塑料波紋管的抗壓強(qiáng)度和剛度，同時(shí)確認(rèn)襯管順直度，防止塑料波紋管變形、破損；③混凝土澆筑期間輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)襯管進(jìn)行疏通，若在合龍段采用先安裝預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)的措施，應(yīng)在初凝前反復(fù)拉動(dòng)鋼絞線(xiàn)，確保通暢；④出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞后找出確認(rèn)堵塞位置，然后開(kāi)倉(cāng)疏通，剔除堵塞混凝土，待鋼絞線(xiàn)串過(guò)后蓋上保護(hù)罩，澆筑混凝土密封。

2)錨墊板后部作業(yè)：錨墊板后部增加鋼筋和粗骨料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，排除多余浮漿并充分振搗。

3)預(yù)應(yīng)力體系作業(yè)：①?lài)?yán)格遵循工作錨具/限位板/千斤頂?shù)陌惭b原則，規(guī)范操作流程，孔眼通暢，千斤頂拉力施加的方向必須與錨墊板平面垂直；②張拉結(jié)束后及時(shí)封錨注漿，實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力擴(kuò)散。

5 結(jié)束語(yǔ)

大跨度連續(xù)剛構(gòu)質(zhì)量通病在施工中較為繁雜，預(yù)應(yīng)力體系和鋼筋混凝土體系產(chǎn)生的質(zhì)量隱患在施工階段較為常見(jiàn)，以上通病不僅對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量形成隱患而且還嚴(yán)重干擾懸澆節(jié)段施工工序，本文主要是對(duì)大跨度連續(xù)剛構(gòu)施工常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題一一舉例，并對(duì)通病原因、處治方式作出總結(jié)歸納，對(duì)行業(yè)內(nèi)同類(lèi)型的大跨度連續(xù)剛構(gòu)施工作業(yè)做出針對(duì)性指導(dǎo)。

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