劉 蓬 川

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 概 述

韓灘雙島大橋及連接線工程位于金堂縣毗河、中河、北河三水匯合上游600 m處，線路呈西東走向,工程起點(diǎn)里程為K0+240.000，終點(diǎn)里程為K1+881.000，全長1 641 m，其中橋梁長度為1 297 m，引道長度為344 m，工程主要包括道路、景觀、橋梁、交通監(jiān)控、給水、排水、電氣等。主橋主跨跨越江心島，西側(cè)邊跨跨越毗河和新龍路，東側(cè)邊跨跨越北河主河道，孔跨布置為(215+430+215)m雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，主橋全長860 m，橋?qū)?8 m。橋塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，橋塔總高度為137.5 m，橋面以上塔柱高度約120.5 m，橋面以下塔柱高度約17 m。斜拉索采用鋼錨梁為主要錨固方式。

主塔由承臺(tái)、下塔柱、中塔柱、上塔柱、塔冠、下橫梁、中橫梁、上橫梁組成。下塔柱采用內(nèi)凹的箱式結(jié)構(gòu)連成整體，上、中塔柱橫截面為帶圓角的單箱單室空心箱型截面。

該工程在索塔Z(B)1-Z(B)4、Z(B)14-Z(B)17區(qū)段拉索錨固區(qū)布置預(yù)應(yīng)力鋼筋。主塔內(nèi)配置橫橋向、順橋向兩向預(yù)應(yīng)力，橫橋向預(yù)應(yīng)力分別為單排、雙排布置，順橋向預(yù)應(yīng)力為單排布置(圖1)。預(yù)應(yīng)力筋材料采用直徑40 mm、PSB930級(jí)的精軋螺紋鋼，錨下張拉控制應(yīng)力為837 MPa。采用單端張拉，張拉交替布置。該橋共配套JL40錨具共680套。

圖1 橫橋向拉索錨固區(qū)布置圖

2 施工工藝分析

2.1 施工難點(diǎn)

該橋主塔施工上塔柱分模高度為5.5 m，其中上塔柱預(yù)應(yīng)力筋的精軋螺紋鋼數(shù)量非常多，布置亦十分密集，因此，在現(xiàn)場施工過程中控制施工質(zhì)量確實(shí)存在一定的困難，亦對后期的檢查也增加了一定難度。根據(jù)該橋主塔預(yù)應(yīng)力筋精軋螺紋鋼的布置特點(diǎn)，項(xiàng)目部提前對該工序所需材料、機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備、施工環(huán)境、施工方法、質(zhì)量要求、施工人員控制要點(diǎn)等6個(gè)方面進(jìn)行了分析總結(jié)，確定了適合的施工方案。

2.2 材料分析

根據(jù)該橋設(shè)計(jì)圖紙中的要求，預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管，通過對金屬波紋管的缺點(diǎn)進(jìn)行分析后筆者注意到以下幾點(diǎn)：

(1)金屬波紋管不耐腐蝕，遇水或長時(shí)間存放容易生銹，存放時(shí)間較短，因此，采購時(shí)間與安裝時(shí)間需要縮短。

(2)強(qiáng)度較弱、易變形、易被振搗棒振搗造成破損。

(3)抗?jié)B能力較差，在波紋管與精軋螺紋鋼連接處易發(fā)生漏漿。

通過對以上問題進(jìn)行分析后決定對以下幾點(diǎn)加強(qiáng)關(guān)注：

(1)混凝土澆筑時(shí)，需要預(yù)防混凝土滲漏進(jìn)入波紋管以及錨盒。對此，采用透明膠帶加土工布填充錨盒的方式進(jìn)行處理(圖2)。

圖2 拉索錨固區(qū)防滲措施示意圖

(2)安裝好波紋管后，嚴(yán)禁進(jìn)行焊接以防焊渣將波紋管燒穿，因此，所有的焊接工作應(yīng)保證在安裝波紋管之前即全部完成。

(3)安裝錨墊板時(shí)，波紋管應(yīng)與錨墊板在合適的位置連接，為防止在波紋管與錨墊板連接處的空隙滲入混凝土，影響之后的孔道壓漿工作，項(xiàng)目部采用了在連接基礎(chǔ)纏繞透明膠帶的方式以確保之后的壓漿質(zhì)量，阻止混凝土的滲入(圖3)。

圖3 錨墊板與波紋管連接處的防滲措施示意圖

(4)波紋管的安裝由定位鋼筋定位，定位鋼筋的間距不得大于1 m。波紋管連接時(shí)，采用大一號(hào)的波紋管套接，兩端用膠帶包纏以防漏漿，波紋管就位后，用鋼筋卡子與定位架固定，以防止?jié)仓炷習(xí)r波紋管上浮，鋼筋焊接時(shí)嚴(yán)禁燒壞波紋管。波紋管的安裝誤差需滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。埋設(shè)好的管道不允許踩踏，盡量不要在其附近進(jìn)行電焊和氣割作業(yè)，必要時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施。

(5)進(jìn)行混凝土振搗作業(yè)時(shí)，振搗棒需避開波紋管的安裝位置，防止振搗引發(fā)波紋管破損現(xiàn)象。

2.3 機(jī)械設(shè)備及材料的準(zhǔn)備

為了張拉壓漿，項(xiàng)目部準(zhǔn)備了智能張拉設(shè)備、兩臺(tái)千斤頂(若需重新校定，則須有相關(guān)證明)、鋼尺、連接頭、一臺(tái)智能壓漿機(jī)。需要注意的是：精軋螺紋鋼應(yīng)采用圓盤切割，禁止采用電、汽切割，避免造成錨具的局部損傷和脆性破壞。

2.4 施工環(huán)境

根據(jù)該橋的結(jié)構(gòu)形式：主塔塔柱采用液壓爬模體系施工，為主塔施工提供全方位的操作平臺(tái)。上塔柱預(yù)應(yīng)力在距地面126 m的高空作業(yè)，預(yù)應(yīng)力筋的精軋螺紋鋼單根長度為5～8.4 m。在精軋螺紋鋼安裝過程中，液壓爬模施工頂平臺(tái)能夠滿足現(xiàn)場張拉、壓漿等操作的安全施工。該平臺(tái)操作方便，安全性高，可以滿足現(xiàn)場施工需要。

2.5 施工工藝

精軋螺紋鋼的施工順序可以分為以下幾個(gè)步驟：精軋螺紋鋼下料→精軋螺紋鋼安裝→錨具管道安裝→混凝土澆筑→精軋螺紋鋼張拉→封錨、壓漿。

(1)管道安裝。為確保預(yù)應(yīng)力鋼筋的施工質(zhì)量，要求對定位鋼筋、管道成形進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

管道安裝前，檢查管道質(zhì)量，管道定位必須穩(wěn)定牢固，嚴(yán)禁上浮錯(cuò)位。

壓漿嘴和排氣孔可以根據(jù)施工需要設(shè)置，管道壓漿前應(yīng)采用壓縮空氣清除管內(nèi)的雜質(zhì)及管內(nèi)積水。

(2)張拉施工流程。檢查孔道是否通暢→清理干凈張拉端→安裝錨固螺母→采用連接器連接千斤頂張拉桿與預(yù)應(yīng)力筋→按規(guī)范程序張拉到設(shè)計(jì)噸位→檢查各項(xiàng)張拉控制指標(biāo)→擰緊錨固螺母→卸載→拆除千斤頂和連接器→張拉完畢。

(3)張拉順序。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該塔塔柱精軋螺紋鋼預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)采用二次張拉，在初次張拉到位7 d后，對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行兩次張拉后方可在48 h內(nèi)進(jìn)行管道壓漿，封錨。

主要步驟：

0→初應(yīng)力(10%)，量取初始伸長量→張拉控制應(yīng)力(持荷5 min)，量取最終伸長量→0→張拉控制應(yīng)力→錨固。

預(yù)應(yīng)力鋼筋按先張拉順橋向、再張拉橫橋向依次對稱張拉。

(4)壓漿施工。精軋螺紋鋼張拉完成后48 h內(nèi)進(jìn)行壓漿。

壓漿順序：制漿→連接壓漿孔和壓漿管→開啟壓漿泵→出氣孔冒出濃漿后保持不小于0.5 MPa的穩(wěn)壓期→將出氣孔封堵。壓漿必須連續(xù)進(jìn)行，不得中途中斷。

預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉及壓漿完成后，應(yīng)將高出螺母40 mm以上部分的預(yù)應(yīng)力鋼筋切割掉，張拉槽口應(yīng)及時(shí)采用C55細(xì)石混凝土封錨，表面應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)為(網(wǎng)格間距100 mm)。

2.6 質(zhì)量要求[2]

(1)精軋螺紋鋼張拉。首先，進(jìn)場的精軋螺紋鋼應(yīng)具有出廠質(zhì)量證明書和試驗(yàn)報(bào)告單。精軋螺紋鋼進(jìn)場后，從每批次中任取3根并將隨機(jī)選取的精軋螺紋鋼試樣進(jìn)行表面質(zhì)量、直徑偏差和力學(xué)性能試驗(yàn)。

張拉完畢，應(yīng)對精軋螺紋鋼的實(shí)際伸長量進(jìn)行測量，實(shí)際測量伸長量與設(shè)計(jì)伸長量兩者應(yīng)滿足誤差在±6%以內(nèi)的要求，測定伸長量時(shí)要扣除非彈性變形引起的全部伸長量。

(2)精軋螺紋鋼壓漿。精軋螺紋鋼張拉完成后，應(yīng)在48 h內(nèi)完成對精軋螺紋鋼的壓漿工作。壓漿前，采用先往注漿管里注水的方式以確保注漿能夠暢通，對于不暢通的地方要分析其原因，找出源頭，盡快想辦法進(jìn)行處理。壓漿時(shí)，排氣孔應(yīng)有濃漿溢出，每個(gè)孔道應(yīng)密實(shí)、飽滿、在達(dá)到濃漿溢出的標(biāo)準(zhǔn)后需要保壓120 s以上的時(shí)間，以確保每一個(gè)孔道都達(dá)到飽滿密實(shí)的程度。

2.7 施工過程中的控制要點(diǎn)[3]

(1)精軋螺紋鋼的堆放位置應(yīng)遠(yuǎn)離明火，底部墊高30 cm的方木進(jìn)行存放；下料時(shí)必須使用圓盤切割機(jī)切割精軋螺紋鋼，并用砂輪或銼刀對切口進(jìn)行修整，嚴(yán)禁采用電焊或氧氣進(jìn)行切割。

(2)在主塔施工場地將精軋螺紋鋼插入金屬

波紋管內(nèi)形成整體、放入到吊架內(nèi)，安放過程中注意安放順序[3]。吊裝時(shí)，吊點(diǎn)必須采用四點(diǎn)吊裝，鋼絲繩的長度必須相同，吊耳和卡環(huán)必須符合要求后方可進(jìn)行吊裝。

(3)根據(jù)圖紙位置對精軋螺紋鋼進(jìn)行定位，定位筋每1 m焊接一道，精確定位，避免管道下沉[4]。精軋螺紋鋼安裝完成后對管道進(jìn)行調(diào)整順直，每1 m使用U形筋進(jìn)行固定，以保證混凝土澆筑過程中管道不發(fā)生上浮和左右偏移。

(4)將張拉端錨具、連接鋼管和進(jìn)漿管焊接成整體。將錨固端錨具、連接鋼管和出漿管焊接成整體。進(jìn)漿管與連接鋼管焊接時(shí)，必須檢查連接鋼管上開口孔徑不得小于2 cm，整體焊接密實(shí)，無縫隙。出漿管與連接卡安裝時(shí)，必須注意口對口，避免連接卡將連接管道出口堵住。張拉錨具整體和錨固端整體拼裝完成后灌水檢查其是否嚴(yán)密，出水是否飽滿，如有問題應(yīng)立即整改。

(5)混凝土澆筑過程中，施工人員不允許腳蹬波紋管道進(jìn)行振搗作業(yè)。

(6)待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%、混凝土彈性模量達(dá)到85%后且混凝土養(yǎng)護(hù)齡期不少于7 d方可進(jìn)行張拉。

3 結(jié) 語

在橋梁施工過程中，現(xiàn)場的施工單位在進(jìn)行工程項(xiàng)目建設(shè)期間，需要對張拉壓漿施工質(zhì)量問題進(jìn)行深入的研究，可以組織專題討論會(huì)進(jìn)行研究，從而找出導(dǎo)致該質(zhì)量問題發(fā)生的影響因素，進(jìn)而可以從相關(guān)因素著手，進(jìn)行工程施工全程的質(zhì)量監(jiān)管控制，避免出現(xiàn)預(yù)制梁板后張法預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量問題，促使工程項(xiàng)目可以在既定的工期內(nèi)保質(zhì)保量的建設(shè)完成，使其在投入應(yīng)用后具有非常理想的應(yīng)用質(zhì)量及較長的使用壽命[5]。