浅析公路桥梁预应力混凝土施工质量控制措施

中图分类号：U445 文献标识码：A

摘要：随着我国高等级公路的不断建设，预应力混凝土技术在公路桥梁工程中得到普遍应用。但目前预应力混凝土桥梁施工存在很多问题，本文就对施工过程中常见的问题进行探讨并分析其产生原因，提出几种常用的质量控制措施。

关键词：公路桥梁；预应力混凝土；常见问题；控制措施

随着我国交通运输事业的蓬勃发展，公路桥梁作为公路交通的重要组成部分，在公路交通运输中发挥着非常重要的作用。预应力混凝土桥梁由于自身的优点，被广泛应用于桥梁工程中。预应力混凝土桥梁施工质量直接影响桥梁质量、使用寿命和营运安全，为减少和防范预应力混凝土公路桥梁施工过程中存在的病害，选择合适的施工技术以及施工手段非常重要。

一、预应力混凝土结构

预应力混凝土，就是事先人为地在钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使荷载产生的应力抵消到一个合适的程度，达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。在曲线配筋或大型构件的桥梁施工中，多采用后张法建立预应力，靠锚具来传递和控制预应力。

预应力混凝土结构优点比较多：由于采用了高强度材料和预应力工艺，节省材料，减小了自重；抗裂性好，刚度大；提高了构件的抗剪能力；提高了受压构件的稳定性和耐疲劳性能，因而能够提高桥梁整体的强度和刚度，特别适合于建造由恒载控制设计的大跨度桥梁。

二、预应力混凝土施工常见问题

（一）预应力混凝土钢丝和钢绞线发生断丝和滑丝

预应力混凝土制作和桥梁整体施工过程中，滑丝、断丝时常出现，使得构件和预应力筋受力不均匀或使构件不能达到所要求的预应力值。

发生此种情形的原因大致可归为以下几点：

1.骨架钢筋本身的质量问题。因材质不均，在材质较差处发生裂断。或选用的预应力钢丝或钢绞线直径偏大，使锚塞或夹片安装不到位，张拉时易发生断丝或滑丝。

2.高强钢丝未按规定要求梳理编束或编束时松紧不一致，张拉后造成钢丝受力不均，使受力大的断丝。

3.锚环安装位置不准，支承垫板倾斜，油表失灵，造成张拉力过大；千斤顶未按规定安装、校验，造成预应力筋断丝。

4.对于钢质锥形锚具而言，由于锚圈上口倒角不圆顺，再加上顶锚力过大使钢丝发生断丝。

5.铺设预应力钢材后，施工焊接时，将接地线接在预应力筋上，造成钢丝间短路，损伤钢绞线，张拉时发生脆断。或是在骨架钢筋的预应力施加过程中，人为的通过敲击以及其他振动形式进行预应力判断，会使得骨架钢筋内部出现裂纹，导致断丝。

6.预应力筋张拉端表面的浮锈、水泥浆等未清除干净，张拉时会发生滑丝。

（二）混凝土管道压浆困难或压浆不实

预应力钢材张拉后，发现孔道无法灌浆，或灌注过程中不能完成灌注灰浆。由于孔道灌浆不实，易产生预应力钢材的锈蚀。

出现压浆困难、压浆不实的原因：

1.灌浆前，未将管道清洗干净。

2.混凝土材料的选用、配合比不当。使混凝土中的异物、颗粒堵塞灰浆通道。水泥浆中选用的铝粉质量不合格的易使水泥浆达不到膨胀要求，形成灌浆的抗压强度低于设计要求。

3.浇注混凝土过程中，振捣器将灌浆管或排气管碰坏，使混凝土钻入管道内，造成无法灌浆。

4.波纹管被振捣器压振变窄，预应力钢材或套管生锈及存有异物，灌浆时灰浆将铁锈及异物聚集，妨碍灰浆通过。

5.灌浆的压力低、灌浆的顺序、时间不符合有关规定。

三、提高施工质量的几种有效措施

（一）钢筋加工及安装

1.对符合要求的受力钢筋焊接时采用双面焊接，接头设置在内力较小处，并错开布置，焊接接头面积不宜超过50%。

2.预应力筋的下料长度应通过计算确定，除要按照设计图，加孤线值的长度外，还要考虑每端预留千斤顶、限位板、工作长度等。钢绞线下料应采用砂轮锯切割，不得采用电弧切割。

3.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，无误后进行钢筋绑扎。集束绑扎时，每束必须理顺直，不得打结、扭曲，一般一米为一段进行分段绑扎牢固，可在每束预应力钢筋的两侧端头编制同一号码，以利于在张拉过程中出现断丝、滑移等情况时有针对性地采取措施。

（二）波纹管加工安装

波纹管套接时需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。一切焊接应在波纹管埋置前进行，管道安装后尽量不焊接，当非预应力钢筋与波纹管位置发生矛盾时，采取以管道为主的原则，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。波纹管安装好后，将其端部盖好防止水或其他杂物进入。用定位筋固定安放好后的管道必须平顺、无折角。

（三）张拉施工

1.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。

2.将钢绞线切割成楔形逐根对孔穿入锚环中，装紧工作锚具夹片，安装时务必使工作锚落入锚垫板止口中，并与孔道轴线同心。工作锚安装后，安装张拉限位板及千斤顶对位，再在千斤顶后端安装工具锚，安装工具锚时，应注意不能使钢绞线错孔扭结。为安装方便，可将工具锚夹片用橡皮筋箍住，从钢绞线端头沿钢绞线送入工具锚孔中，并用钢管打紧，夹片不得错位。安装后检查锚具、千斤顶、孔道三者轴心是否同心。

3.严格按设计张拉顺序、张拉方式对称进行张拉，张拉速度应控制在合理范围内，张拉力应按设计控制力逐级加载，每级均要量测、记录伸长值和张拉力，测量读数应精确，钢绞线束在达到控制张拉力时，持荷2min，并维持张拉力不变，然后封锚，严禁撞击锚头和钢束。张拉完成后，在锚口处的钢绞线上做记号，钢绞线回缩量不能大于6mm。张拉过程中同一束中因滑丝、断丝而引起钢绞线束重复张拉的不能超过3次，若钢丝与锚具因滑丝而留有明显刻痕时，应予更换。

（四）孔道压浆

1.水泥浆质量保证

一般水灰比在0.4-0.45之间是最合适的，灰浆拌好3h后泌水率不大于2%，最大不超过4%，24h后泌水应全部被浆吸收。为在尽量小的水灰比下获得较大流动性，可掺入适量减水剂（如木钙）；为减少灰浆的收缩，可加入一定数量的铝粉做为膨胀剂。但要注意铝粉的细度、成份及颗粒形状，注意铝粉掺入时间，才能保证灰浆发生膨胀的时间正好在灌浆后与灰浆硬化前之时间区段内。

2.压浆之前，一定要保证孔道内壁的干净、湿润，这样在压浆时才不会因为杂质的影响而产生气泡等问题。

3.压浆机应采用活塞式可连续作业的压浆泵，其压力表的最小分度值应不大于0.1MPA。将和好的水泥浆由拌和机倒入活塞式注浆泵内，压浆自箱梁的一端注入，应从低处往高处压，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，再塞住孔口。压浆速度首先要缓慢，并且均匀，在封闭出浆口时压力一般控制在0.5MPa-0.7MPa，时间在1-2分钟。一般压浆时要进行两次压浆，第一次是保证压浆的饱满，第二次是保证压浆口以及出浆口的完整。

三、结语

综上所述，笔者对公路桥梁预应力混凝土施工中常见的几种问题作了简要的分析，由此可见预应力混凝土施工较复杂，技术要求和技术难度都较高，为避免出现以上提到的常见施工问题，保证预应力混凝土桥梁的质量，必须根据实际施工情况做好桥梁施工的整体规划，切实抓好每道工序、每个环节的质量控制，并设置合理的阶段性验收工作。

参考文献：

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