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桥梁工程质量监理讲义2011年2月预应力混凝土梁、板施工技术为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强材料，人们在长期的生产实践中创造了预应力混凝土结构。所谓预应力混凝土结构，是在结构构件受外力荷载作用前先人为对它施加力，由此产生的预应力状态用以减小或抵消外部荷载所引起的拉应力，即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足，达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。以预应力混凝土制成的结构，因以张拉钢筋的方法来达到预压应力，所以也称预应力钢筋混凝土结构。预应力混凝土结构-基本概念1.预应力混凝土按预应力大小分：全预应力混凝土和部分预应力混凝土。2.预应力混凝土按施工方式分：预制预应力混凝土、现浇预应力混凝土和叠合预应力混凝土等。3.按预加应力的方法分：先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。预应力混凝土的分类预应力混凝土构件的施工方法在混凝土灌筑之前，先将由钢丝钢绞线或钢筋组成的预应力筋张拉到规定应力，并用锚具锚于台座两端支墩上,安装构造钢筋、预埋件和模板，然后灌筑混凝土并进行养护。当混凝土达到规定强度后，放松两端支墩的预应力筋，通过粘结力将预应力筋中的张拉力传给混凝土而产生力。先张法以采用长的台座较为有利，最长可达一百多米，因此有时也称作长线法。如图所示：（因本项目主要以后张法T梁为主，在这里先张法不再详述）1.先张法先张法先浇筑构件混凝土，然后在构件上直接施加预应力的方法。一般做法多是先安置后张预应力筋成孔的套管、构造钢筋和零件，然后安装模板和灌筑混凝土。预应力筋可先穿入套管也可以后穿。待混凝土达到强度要求后，用千斤顶将预应力筋张拉到要求的应力并锚固于梁的两端，预压应力通过两端锚具传给构件混凝土。为了保护预应力筋不受腐蚀和恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力，预应力筋与套管之间的空隙必须用水泥浆灌实。水泥浆除起防腐作用外，也有利于恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力。为了方便施工，有时也可采用在预应力筋表面涂刷防锈蚀材料并用塑料套管或油纸包裹的无粘结后张预应力。2.后张法下面结合本项目实际，与大家共同合探讨预应力混凝土T梁施工技术一.预制场整体布置1、预制场、存梁场均需硬化并应满足承载要求。2、场内应设置起重设备（如龙门吊），便于模板的安装拆卸、移梁及浇注混凝土的吊运,起重设备应具有资质的机构进行专业安检合格后在有效期内使用；3、预制场应避免靠近构造物或设置在路基填方上；不能避免时应对路基加强碾压，确保无沉降、无废水侵害路基，并保证构造物安全。4、预制场必须有完善的排水设施，无积水现象；污水不得直接排入路基边坡和居民生产生活区。5、预制场应设立工程简介牌、施工场地平面布置图、安全操作规程及文明施工标语等。（按《湖南省高速公路精细化施工管理实施细则》要求布置）二.台座布置要求1、台座应保证有足够的强度和刚度，应满足张拉后的承压要求，不得发生沉降、变形和开裂现象，一旦存在以上现象，应立即废弃使用；2、台座与施工主便道及路基边坡要有足够的安全距离，张拉台座两端必须安装隔离设施，以防断丝伤人；3、混凝土台座底模应采用厚度不小于6mm的钢板，钢板应平整、光滑，并锚固在混凝土台座上，拼接焊缝必须打磨平整、光滑；台座表面不得直接使用混凝土或水磨石作为底模；4、台座应按图纸要求设置反拱；5、为保证侧模与底模接缝处不漏浆，要在底模两侧设置止浆设施，例如在底模两侧安装小槽钢，槽钢内嵌入塑（橡胶）管止浆；6、台座数量应与预制梁的数量以及总工期要求相适应。三.钢筋制安及预应力管道的布置1、钢筋原材及半成品不得直接堆放在土地上，应对钢筋存放、加工场地进行硬化，设置钢筋加工制作车间。钢筋和预应力钢筋各项技术性能、力学性能、化学性能、机械性能和可焊性等必须符合国家现行的标准规定和设计要求，严格检查钢筋和预应力钢筋的出厂合格证和试验报告；2、对钢筋和预应力钢筋，应按有关规定进行抽验；3、钢筋表面必须清洁平直，不得有裂皮、油污和颗粒锈斑；4、接头等部位加工必须符合《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）和《公路工程桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的要求，并按要求频率进行自检、抽检。⑴钢筋安装及预埋件：Ⅰ、按设计图纸将钢筋精确加工、牢固定位于预制底模上，除特殊设计外，纵、横向钢筋应垂直；Ⅱ、为确保预制构件耐久性，应采用高强度、不影响外观质量的垫块，垫块安装要牢固，确保钢筋保护层的厚度；Ⅲ、T梁横隔板连接钢筋，宜采用单面焊，连接钢筋伸出长度应大于搭接长度并易于施工（单面搭接长度应≧10d，d为连接钢筋直径）；Ⅳ、滑板支座上的梁底预埋钢板除设计要求外，应铣燕尾槽（深2mm），顺桥方向每边留40mm不铣，横桥向全宽铣通，用环氧树脂粘贴3mm厚不锈钢板嵌入燕尾槽内。浇筑梁体混凝土之前预埋在梁底，并采取措施保证钢板不锈蚀、干净、不变形；Ⅴ、防撞护栏预埋钢筋、伸缩缝预埋钢筋应按设计数量安装，位置应准确，并采取有效的固定措施，防止混凝土振捣时移位；Ⅵ、T梁边上预埋的泄水管，位置应符合设计要求；平曲线半径较小的桥梁，内弧泄水管应考虑移位，否则会在防撞护栏内而作废；当泄水管受墩顶负弯矩预应力索限制不能预埋时，可改用横向排水管。⑵后张法预应力的预留孔道Ⅰ、在后张预应力混凝土结构中，预应力筋的管道材料应按设计要求选用，一般由金属波纹管和塑料波纹管构成。对于跨径≥25m的T梁、小箱梁、现浇结构等，宜采用塑料波纹管；跨径≤25m的空心板等可采用金属波纹管。Ⅱ、浇筑混凝土时，在混凝土中的管道不得有漏浆现象。管道应该具有足够的强度，以使其在混凝土的重量作用下能保持原有的形状，且能按要求传递粘结应力。Ⅲ、预应力管道在使用前应要求进行质量及外观检查。预应力孔道的一般要求刚性或半刚性管道应由不与混凝土、预应力筋、水泥浆发生不良反应的金属或塑料材料制成。半刚性管道一般应由波纹状的金属螺纹管或塑料螺纹管道组成。金属管道宜尽可能采用镀锌材料制作，并有良好的柔软性，一般情况材料厚度不得小于0.3mm。塑料波纹管管道的制作材料（高密度聚乙烯或聚丙烯）和管道性能应符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JG/T529-2004）的要求。塑料波纹管的壁厚（δ）应为：内径Ф≤75mm，δ≥2.5mm；内径内径Ф≥90mm，δ≥3.0mm，管道应有一定的强度，塑料波纹管的环向刚度应不小于6Kn/㎡，以使其在搬运和浇筑混凝土过程中保持一定的形状和完好。预应力管道材料1、除应按出厂合格证和质量保证书核对其类别、型号、规格、数量和逐根进行外观质量检查外，还应委托有相应资质的公路工程试验检验机构按下表进行检验（见下页）。金属波纹管的检验2、检验结果有不合格项目时，应以双倍数量的试件对该项目进行复验，复验仍不合格时，该批产品为不合格，不得使用于工程中。检验项目取样数量检验频率质量要求1.外观5根/每批每批≤5000m，同厂家、同批次的金属波纹管符合《预应力混凝土用金属波纹管》（JG225-2007）2.尺寸3.集中荷载作用下的刚度4.均布荷载作用下的刚度5.集中荷载作用下的抗渗漏性能6.弯曲后的抗渗漏性能塑料波纹管的检验1、塑料波纹管进场时，除应按出厂合格证和质量保证书核对其类别、型号、规格、数量和逐根进行外观质量检查外，还应委托有相应资质的公路工程试验检验机构按下表进行检验（见下页）。2、检验结果有不合格项目时，应以双倍数量的试件对该项目进行复验，复验仍不合格时，该批产品为不合格，不得使用于工程中。检验项目取样数量检验频率质量要求1.外观5根/每批每批≤10000m，同厂家、同配方、同工艺、同设备连续生产的塑料波纹管符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JG/T529-2004）2.尺寸3.环向刚度4.抗冲击性5.柔韧性6.局部横向荷载管道安装要点1、波纹管安装前，应准确确定波纹管（后定位钢筋）的位置，尤其是曲线段。可先按设计图纸中预应力筋的曲线坐标，以梁底板为基准，直接量出相应点的高度，标在钢筋上，定出波纹管的曲线位置。定位筋间距要符合要求，一般情况下，波纹管道不宜大于1.0m，曲线管道与扁平波纹管道应适当加密。管道纵、横坐标定位宜采用Ф12钢筋焊接成“井”字型定位架，并按坐标位置点焊在箍筋上，箍筋下面用垫块垫实。2、波纹管安装时，应去掉端头毛刺、卷边和折角，尽量避免反复弯曲，以防管壁开裂，同时塑料波纹管还应防止点焊火花、焊渣烧伤管壁。波纹管道接长可采用大一号的同型波纹管作为接头管，接头管长度：管径为Ф40-Ф65时不小于200mm；Ф70-Ф85时不小250mm；Ф90-Ф100时不小于300mm，被接管旋进管内的长度不得少于100mm。接头管两端用密封胶带或塑料热塑管封裹，避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内造成管道堵塞。预应力筋预留孔道的尺寸与位置应布置正确，孔道平顺，端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线（既孔道中心线于锚垫板中心线重合）；3、管道安装好后，应检查波纹管的位置、曲线形状是否符合设计要求（见下页），保证管道直线段平顺、曲线段圆滑。检查波纹管的固定是否牢靠，接头是否完好，管壁有无破损等，如有破损，应及时用胶带修补。除检查梁高方向的坐标外，水平方向坐标同等重要，尤其梁高较高且宽度不大时，若水平方向管道坐标发生偏移，构件在张拉时偏心受力，使构件开裂或折断，造成严重后果。管道安装检验项目允许偏差（mm）检查方法和频率管道坐标梁长方向30抽查30﹪，每根查10个点梁高方向10管道间距同排10抽查30﹪，每根查5个点上下层10波纹管安装时应考虑张拉后反拱度的影响，各个控制点高程均应扣除相应位置的反拱度值，做到精确定位。为防止浇筑混凝土时波纹管漏浆堵塞管道，浇筑混凝土前应在波纹管内预穿塑料管，待混凝土浇筑完成4小时后方可拔出。锚垫板预埋设置端部钢筋网和预埋锚垫板位置要准确，锚垫板应与端模板紧密结合，不得平移或转移，保证锚固面与钢束垂直。墩顶负弯矩预应力扁锚锚垫板和扁形波纹管预埋位置必须要准确，扁形波纹管可放大一级，便于穿钢绞线。锚下螺旋钢筋宜采用直径不小于12mm的HPB钢筋，圈数不应少于6圈，并居中与锚垫板顶紧。Ⅰ、模板必须采用组合钢模，钢板厚度不小于6mm，侧模长度一般要比设计梁长长1％。模板必须设计合理并由专业工厂进行加工生产。应指派专人负责对模板的加工质量进行中间检验，加工完成后出厂前应在厂家进行试拼和交工检验，确保其结构强度、刚度、材质、平整度、光洁度、连接件和各部尺寸符合设计要求。Ⅱ、模板安装后梁体混凝土浇筑前，应按要求进行模板安装质量检查，尤其要防止拼缝不严和各种预留孔洞封堵不密实造成漏浆而影响梁体外观质量；Ⅲ、应保证模板安装的精度；每次模板安装完成并通过验收合格后，方可进入下一工序；一般要求四、模板Ⅳ对于斜、弯桥的预制梁板，梁端锐角处应将端模向梁体收1～2cm，以适当缩短梁长，便于安装就位；Ⅴ、必须使用效果良好的脱模剂，严禁使用废旧机油等影响混凝土内在及外观质量的混合物做脱模剂，以确保构件实体及外观质量；Ⅵ、拆模：应根据具体施工情况科学掌握拆模时间，严防由于混凝土强度不足而导致拆模时构件粘模损伤、掉角、缺边等外观缺陷；Ⅶ、加强对模板使用过程中的维修保养。每次拆模应将其安放平稳，指派专人负责除锈去污、打磨和涂刷脱模剂，并进行有效覆盖，防雨防尘和防锈蚀。1、预应力张拉机具设备及仪表（压力表精度﹥1.5级）必须有合格证书及相应铭牌。2、张拉设备应配套标定并配套使用，标定时活塞的运行方向应与实际使用时一致。3、千斤顶、压力表和油泵应结合施工现场整体静态标定，同时应尽量满足量程标定（至少80%以上）以降低摩阻影响。4、为保证静态标定和张拉时能持荷保压，千斤顶不得有明显内泄漏现象，即加压时进油表显示压力读数，回油表读数接近为零。五、张拉设备质量控制5、千斤顶长期不使用、标定时间超过6个月、6个月内正常使用超过两百次、使用中预应力机具设备或仪表出现反常现象、千斤顶检修后均应重新标定。6、当采用测力传感器计量张拉力时，测力传感器应按国家相关规定的检验周期检定，千斤顶和油压表可不做标定。7、两端张拉时理论伸长量在300mm以内时宜选用行程200mm的千斤顶，理论伸长值大于300m