公路桥梁预应力施工技术的质量控制

摘要：在公路桥梁施工中，预应力技术已经得到越来越广泛的应用，可通过计算理论，对工程检测、设备材料等形成一套完整的体系。文章对公路桥梁施工中的预应力作了简要分析，探讨易被施工人员忽视的技术问题。

关键词：公路桥梁 预应力 问题

0引言

相比传统的公路桥梁建设技术，虽然预应力技术起步较晚，但在公路桥梁建设中得到了迅速发展。随着预应力技术越来越深入的运用，其存在的很多问题将得到有效解决，其发展空间也将越来越广泛。

1公路桥梁施工中预应力的应用

1.1预应力钢绞线的选择

目前国内外使用的预应力钢材主要有预应力钢筋、冷拉预应力钢丝、矫直回火预应力钢丝、低松弛预应力钡丝、普通预应力钢绞线和低松驰钢绞线。作为预应力钢材最新一代的低松弛钢绞线由于其高效、经济、施工方便，使建筑构件轻薄美观的优点，已大量使用在世界各地最重要的建筑工程上，如大型桥梁、核电站、高层大跨度房屋、高速及高架公路等。使用预应力钢绞线至少可节省钢材1/3以上，其经济效益和社会效益是十分显著的。预应力钢绞线的选择应考虑以下几个方面：钢绞线性能参数，包括几何参数、表面状态、松散性、断裂荷载、屈服荷载、伸长率、松弛等；钢绞线标准，包括品种规格、破断荷载、尺寸公差、松弛性、延伸率等。

1.2预应力锚具的选择

后张法预应力混凝土结构所使用的锚具，主要可分为机械锚固和摩阻锚固两大类，机械锚固类锚具是在预应力钥材的端部采用机械加工形成一个适宜于锚碇的工作条件来加以锚固。这类锚具通常用于锚旋高强度粗钢筋或集束型高强钢丝，个别也有锚旋单根或多根钢铰线的。其特点是锚具应力损失较小连接比较方便，在未灌浆前可以重复张扣或放松以调整预应力。摩阻锚固类锚具是利用楔形锚具，将预应力钢材“挤紧”形成锚旋作用，这类锚具品种较多，应用较广，其特点是锚力变化较多、吨位较大，穿索比较方便；不足之处是锚具应力损失较大，要重复张拉或连接较不方便。

2预应力空心板梁张拉过程出现纵向裂缝的对策

2.1先张法施工中克服其存在缺陷的对策

均匀放张，多根整批预应力筋放张，宜采用砂箱法或千斤顶法。 用砂箱放张时，放张速度应均匀一致；用千斤顶放张时，放张宜分数次完成；单根钢筋采用拧松螺母的方法放张时，宜先两侧后中间，而不能一次将一根力筋松到位。 严禁切割放张。

2.2后张法空心梁板在张拉过程中克服存在缺陷的对策

根据后张法空心梁板在张拉过程中产生缺陷的原因，应采取如下策略：①梁端布筋设计应充分考虑张拉时产生的局部应力集中，增加横向分布钢筋数量或螺旋筋，适当增加封锚端和梁端混凝土的几何尺寸。②预应力筋张拉顺序应符合设计要求，当设计未规定时，宜采取分次、逐级对称张拉。张拉时，均匀加载，不宜过快，以尽可能减小张拉过程出现局部应力集中。③严格粱（板）混凝土浇筑时的施工控制，确保梁（板）混凝土浇筑质量，特别要加强对锚垫板后的混凝土振捣。张拉前，应对梁体进行检验，是否符合质量标准要求；张拉时，混凝土强度应达到设计要求；设计无规定时，以不低于设计强度值的 95%为宜。

3工字梁张拉过程梁体侧向扭曲、梁端底部混凝土破碎的对策

3.1梁体产生侧向扭曲的对策

工字梁张拉过程梁体产生侧向扭曲宜采用分次逐级对称张拉，第一次张拉时，逐孔预应力施加至50%的张拉控制应力σcon。 张拉顺序第一次为左右侧对角线交叉进行，因马蹄宽度小，位置不够，只能逐孔张拉。第一孔张拉至50%的σcon 后拆下千斤顶，移至第二孔张拉，以次类推；第二次张拉时按第一次张拉顺序逐孔张拉到80%σcon；第三次张拉时按前二次张拉顺序逐孔张拉到100%σcon。实践证明，采取这种方法，可以有效的解决工字梁侧向扭曲的问题。

3.2工字梁（或 T 梁）张拉后梁端底部混凝土破碎的对策

根据工字梁（或 T 梁）张拉后梁端底部混凝土破碎的原因分析，应采取如下对策措施：1.在梁体预制的底模端部设置一块长约 lm、厚约2—3cm 的橡胶板，梁体张拉后，橡胶板受压变形，受压面积增大，梁端混凝土承受的集中压应力随之减小，梁端底部混凝土完整不破碎；2.梁体预制时在梁端底部设置梁长方向约20cm、 竖向约10cm 的倒角，有效地增大了张拉后梁端底部的受压面积。

4真空灌浆

后张预应力混凝土结构中，预应力筋的防腐蚀问题及与结构混凝土的共同工作问题是通过压力灌浆充满预应力筋预埋孔道和预应力筋之间的空隙予以解决的，当后张预应力筋处于非水平的倾斜状态、多跨度弯曲状态时，水泥浆的泌水蒸发后形成无水泥浆存在的空间，使该处的预应力筋失去保护。而预应力筋在高应力（现代预应力结构中，预应力筋的应力通常在1000MPa以上）状态下对腐蚀损坏相当敏感（即应力腐蚀），造成预应力筋的腐蚀部位断面缺损，影响预应力混凝土结构的安全和耐久性。因此，灌装质量的好坏直接影响到预应力筋的防腐蚀性能、预应力构筑物的安全性能和耐久性能。所以在预应力孔道灌浆施工中，针对质量问题：孔道中水泥浆未充满，有空隙；水泥浆体硬化后收缩与孔道壁分离；水泥浆硬化后强度不满足规范要求进行重点解决。如果预应力筋部分是多波超长曲线，为确保灌浆的质量，保证其密实度，实际施工中对超过40m的多波预应力筋采用了真空灌浆，取得了很好的效果。真空灌浆采用塑料波纹管，根据厂家的技术支持进行施工，其基本原理是：在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生- 0.1MPa 左右的真空度，然后用灌浆泵将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端灌入，直至充满整条孔道，并加以0.7MPa的正压力，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度。

5结语

随着近几年预应力工艺的不断发展和相关材料的改进，在公路桥梁工程实际施工中会出现更多技术方面的问题，有待施工技术人员吸取经验，做好总结。本文仅对预应力公路桥梁施工中容易被忽略的地方进行简要阐述，以供施工单位或人员参考借鉴。

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