后张法预应力张拉常见问题分析与治理措施

【摘 要】针对后张法预应力张拉过程中常出现的问题进行了原因分析，并提出了相应的预防和治理措施，以彻底解决预应力施工中的安全隐患，提高桥梁工程质量，延长桥梁使用寿命。

【关键词】预应力张拉；压浆；锚具

随着我国桥梁建设事业的发展，后张法预应力混凝土梁（板）越来越多地应用到高等级公路桥梁建设中，但在后张法预应力张拉施工过程中常出现的诸如：锚具碎裂、锚下混凝土开裂、滑丝与断丝等问题，一直是施工单位最头痛的问题。这些问题如果处理不当，将直接桥梁的工程质量，现就后张法预应力施工过程中常出现的问题及其防治措施作全面阐述。

1、后张法预应力张拉施工中常见的问题

1.1 锚具碎裂

1.1.1 现象

预应力张拉法时或张拉后，锚板、垫板或夹片锚的夹片碎裂。

1.1.2 原因分析

①锚具（锚板、锚垫板、夹片）热处理不当，硬度偏大，导致钢材延性下降太多，在高应力作用下发生脆性断裂；②锚具钢本身存有裂纹、沙眼、夹杂等隐患或因热处理淬火、锻压等原因产生裂缝源，在受到高应力的集中作用时裂缝发展碎裂。

1.1.3 防治措施

①加强对锚夹具的出厂前和工地检查，锚夹具的技术要求应符合GB/T14370-2000预应力筋用锚夹具和联接器类锚具的要求。有缺陷、隐患或热处理后质量不稳定的产品一律不得使用；②立即更换有裂纹缝或已碎裂的锚具。同时对同批量的锚夹具进行逐个检查，确认合格后才能继续使用。

1.2 锚垫板面与孔道轴线不垂直或垫板中心偏离孔道轴线

1.2.1 现象

张拉过程中锚环突然抖动或移动，张拉力不降。有时会发生锚环与锚垫板不紧贴的现象。

1.2.2 原因分析

锚垫板安装时没有仔细对中，垫板面与预应力索轴线不垂直。造成钢绞线或钢丝束内力不一，当张拉力增加到一定程度时，力线调整，会使锚环突然发生滑移或抖动，拉力下降。

1.2.3 预防措施

①锚垫板安装应仔细对中，垫板面应与预应力索的力线垂直；②锚垫板要可靠牢固，确保在混凝土浇筑过程中不会移动。

1.3 张拉后预应力筋（钢束、钢绞线）延伸率偏大过大

1.3.1 现象

张拉力达到了设计要求，但预应力钢筋或钢绞线延伸量与理论计算值相差较大。

1.3.2 原因分析

①预应力筋的实际弹性模量与设计采用值相差较大；②孔道线形与实际线形相差较大，以致实际的预应力摩阻损失与设计计算有较大差异；或实际孔道摩阻参数与设计取值有较大出入，也会产生延伸率偏差过大；③初应力采用值不合适或超张拉过多；④张拉钢索过程中锚具滑丝或钢绞线内有断丝；⑤张拉设备未作标定或表具读数离散性过大。

1.3.3防治措施

①每批预应力筋应复验，并按实际弹性模量修正计算延伸值；②校正预应力孔道的线形；③按照预应力筋的长度和管道摩阻力确定合适的初应力值和超张拉值；④检查锚具和预应力筋有无滑丝或断丝；⑤校核测力系统和表具；⑥如预应力筋的断丝率已超过规范规定，则应更换该索。

1.4 预应力损失过大

1.4.1 现象

预应力施加完毕后预应力筋松驰，应力值达不到设计值。

1.4.2 原因分析

①锚具滑丝或钢绞线（钢丝束）内有断丝；②钢绞线（钢丝）的松驰率超限；③量测表数值有误，实际张拉值偏小；④锚具下混凝土局部破坏变形过大；⑤钢索与孔道间摩阻力过大。

1.4.3 防治措施

①检查预应力筋的实际松驰率，张拉钢索时应采取张拉力和引伸量双控制。事先校正测力系统，包括表具；②锚具滑丝失效，应予更换；③钢绞线（钢丝束）断丝率超限，应将其锚具、预应力筋更换；④锚具下混凝土破坏，应将预应力释放后，用环氧混凝土或高强度混凝土补强后重新张拉；⑤改进钢束孔道施工工艺，使孔道线形符合设计要求，必要时可使用减摩剂。

2、压浆施工过程中易出现的问题与治理措施

2.1 波纹管漏浆堵管

2.1.1 现象

用通孔器检查预应力索孔道时发现内有堵塞，采用在混凝土浇筑前索管内先置预应力索后浇筑混凝土，发现先置的预应力索拉不动。

2.1.2 原因分析

①预应力波纹管接头处脱开漏浆，流入孔道；②预应力波纹管破损漏浆或在施工中被踩、挤、压瘪。

2.1.3 防治措施

①使用波纹管作为索管的，管材必须具备足够的承压强度和刚度。破损管材不得使用。波纹很容易连接应根据其号数，选用配套的波纹套管。连接时两端波纹管必须拧至相碰为止，然后用胶布或防水包布将接头缝隙封闭严密；②浇筑混凝土时应保护预应力索管，不得碰伤、挤压、踩踏。发现破损应立即修补；③浇筑混凝土开始后，在初凝前，应用通孔器检查并不时拉动疏通；如采用预置预应力索的措施，则应时时拉动预应力钢绞线或钢丝束。在混凝土浇筑结束后再进行一次通孔检查。如发现堵孔，应及时疏通；④确认堵孔严重无法疏通的，应设法查准堵孔的位置，凿开该处混凝土疏通孔道；⑤如不能采用凿开混凝土的办法恢复堵孔的预应力管道而不得不将其放弃，则可启用备用预应力管道或采用其他补救办法。

2.2 预应力孔道注浆不密实

2.2.1 现象

水泥浆从入口压入孔道后，前方通气孔或观察孔不见有浆水流过，或溢出的浆水稀薄。钻孔检查发现孔道中没有缝隙，甚至没有灰浆。

2.2.2 原因分析

①灌浆前孔道未用高压水冲洗，灰浆进入管道后，水分被大量吸附，导致灰浆难以流动；②孔道中有局部堵塞或障碍物，灰浆被中途堵住。管道排气孔堵塞，灌浆时空气无法彻底排出；③灰浆在终端溢出后持荷继续加压时间不足；④灰浆配制不当。如所用的水泥泌水率较高（3h后超过3%），水灰比大（大于0.5），灰浆离析等。

2.2.3 防治措施

①孔道在灌浆前应用高压水冲洗。除去杂物、疏通和湿润整个管道。②配制高质量的浆液。选用强度等级不低于32.5Mpa的普通硅酸盐水泥，灰浆水灰比宜控制在0.4-0.45之间，掺入适量减水剂时，水灰比可减小到0.35，泌水率宜小于2%，最大不应超过3%。灰浆应具有良好的流动性并不易离析，可掺入适量的减水剂和微膨胀剂，但不得使用对管道和预应力索有腐蚀作用的外掺剂，掺量和配方应试验确定。③管道及排气口通畅。压浆时应从低处往高处压（参考压力0.3Mpa-0.5Mpa），待高端孔眼冒溢出浓浆后，堵住排气口持荷（0.5Mpa-0.6Mpa）继续加压，待泌水流光后再塞住空口。④对管道较长，或第一次压浆不够理想的，可进行第二次压浆。两次压浆的时间间隔宜为30min-40min。

在预应力张拉施工过程中，只有采取积极有效的预防措施，出现问题及时正确解决，才能彻底解决预应力施工过程中的安全隐患，提高桥梁工程质量，延长桥梁的使用寿命。

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