谈预应力箱梁工程的常见弊病与防治

摘要：预应力箱梁是桥梁承重及传递荷载的主要构件，在公路桥梁工程施工中具有很大的优势，应用普遍。但是同时目前预应力混凝土桥梁施工而言，仍存在很多问题，本文针对施工过程中常见的问题进行探讨，提出相应的处理方法。

关键词：预应力；箱梁；混凝土；安装；浇筑

1.预应力箱梁结构特点

预应力混凝土预制箱梁除具备竖向、横向及扭转刚度大，整体性能好等一般箱梁的受力特点外，还具有下列特点：①采用高性能混凝土；②既要满足抗裂性kf≥1.2，还要控制结构的活载挠度和徐变上拱；③自重大、桥面宽，采用大吨位架桥机架设；④桥面需要考虑与轨道系统连接及站后设备布置，界面复杂，预埋件多，精度要求高。

预应力混凝土梁的预制包含预制场地的选择和建设，模板设计、制造和安装，钢筋绑扎，预应力体系的布置，预埋件的正确埋设，混凝土的拌制、输送和灌注，混凝土的养护，预应力孔道的压浆与封端，预制梁体的存放等。

在桥梁工程中，预应力混凝土预制箱梁数量大，工期紧，要求高，质量控制是一个系统工程，任何一个环节出现问题，都会对工程和后续施工以及建成后的安全运营产生很大影响。因此必须实施全过程质量控制。

2.箱梁预制、安装常见弊病的防治

2.1箱梁底板与腹板交接处发生漏浆、不密实，出现孔洞、冷缝、水波纹等现象

这种缺陷形成的原因，除了设计上钢筋间距、保护层过小外，从施工质量控制角度看主要是：施工工艺不完善，粗骨料级配、粒径选择不合理，粗骨料偏大。在底层波纹管上缘，粗骨料易堆积在一起，而为了保证梁体密实性，必然要加强腹板波纹管下混凝土振捣，有时就可能造成振捣过度，在波纹管下缘形成一层砂浆层，从外观上看，梁体在腹板局部出现不密实或沿底层波纹管方向出现一层水波纹。

防治措施：采用底板、腹板、顶板全断面斜向循环渐进浇筑工艺，基本同步浇筑，振捣腹板波纹管以下混凝土要严格控制粗骨料粒径、施工时塌落度，必要时对粗骨料进行过筛。

2.2预应力箱梁张拉后反拱度过大，影响桥面系施工

在桥面系施工中，经常发现反拱度偏大，特别是组合箱梁边梁有时反拱度甚至达到4~5cm，导致桥面系施工困难。

防治措施：（1）注意控制张拉时混凝土弹性模量。（2）严格控制箱梁混凝土施工配合比。（3）及时张拉、出坑，减少存梁期，及时安装，并进行湿接头、湿接缝施工。

2.3箱梁翼板、张拉孔未严格按施工图纸及规范要求预埋环形钢筋、纵向受力钢筋，少筋、错筋现象经常发生，浇湿接缝、张拉孔混凝土时，未严格按施工缝处理，即扳正、焊接顶板预留钢筋，老混凝土面凿毛，新浇混凝土前须洒水润湿。湿接缝、张拉孔等处混凝土粘结强度差，不能保证箱梁间混凝土受力的连续性，直接影响桥梁总体安全。

防治措施：（1）加强检查，张拉孔(特别是大的张拉孔)预埋筋千万不能少埋，梁预制成型后及时凿出扳正。（2）湿接缝施工时，顶板环形锚筋要对齐焊拉。（3）封闭张拉孔及湿接缝施工时要专人跟班检查其凿毛程度、钢筋焊接质量、搭接长度，混凝土浇筑时要严格按施工缝处理，洒水润湿。

1.4组合箱梁安装不能保证每片梁下4个临时支座或永久支座均匀受力。由于组合箱梁支座顶面难以保证完全在一个平面上，有时即使在一个平面上，也有可能因梁底不平造成受力不均，特别是端跨梁因永久支座与橡胶支座变形不一样，更易造成受力不均，甚至脱空，直接影响以后桥梁使用。

防治措施：（1）定期检测梁底模板支座处平整度，控制在1m以下。（2）严格控制临时支座顶面高程，发现误差及时调整。（3）临时支座设计时要考虑施工期间临时荷载作用，并进行超载预压，使用前密封保存。

1.5一联内湿接头、湿接缝施工顺序没有按设计要求对称施工。这主要是由于施工安排不当、工期过长造成的。按照设计要求，一般一联内组合箱梁完成体系转换时，施工顺序要求从联端向中间对称施工，而在实际施工中有时受工期制约，往往按安装顺序施工湿接头，这样由于施工方法的改变，组合箱梁从简支变为连续时，梁长收缩、温度应力均与设计时考虑有差异。

防治措施：如果不能做到一联内湿接头对称施工，一联内负弯矩分两次张拉，张拉负弯矩时，相邻墩湿接头混凝土均已浇筑，张拉时先张拉短束，待一联内湿接头混凝土均浇筑完成后再张拉长束，完成体系转换。

3.预应力混凝土浇筑时常见弊病的防治

3.1气泡、麻面及漏振导致的局部坑洞等问题

混凝土表面产生气泡是由于混凝土在振捣密实过程中部分气体滞留在模板表面形成。与模板表面平整度、脱模剂质量、混凝土坍落度、浇筑分层厚度和振捣方法及振捣设备有关。

防治措施：（1）施工时应保证模板由专业的模板设计和制作单位完成，平整度及刚度要符合要求。（2）严格进行混凝土设计配合比工作和规范施工配合比调整工作。（3）严格控制混凝土的浇筑厚度，根据梁身腹板高度，采取斜向分段，水平分层的方法连续浇筑，混凝土浇注时可视梁高及钢筋密集程度决定采用插入式振捣器振捣还是与附着式振捣器联合使用。（4）当配备附着式振捣器振捣时，除全部安装到侧模相应位置后，应留有备用量，备用振动器要与附着钢板连成整体，以便随时更换，在混凝土浇筑过程中设专人监视振捣器使用情况，发现损坏后做到以最短时间更换。（5）不管采用何种方式振捣，必须振动到该部位混凝土密实为止，密实的标志为混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦，泛浆等，应准确把握振捣时间，如果振捣时间过长则会使混凝土发生离析，也就是过振现象。

3.2混凝土表面色泽不均问题

主要是由于浇筑混凝土时不能连续进行，单质材料进场前后试验频率不够导致材质不同，每盘混凝土的水灰比和坍落度没有控制好，混凝土运输距离过长，搅拌振捣机械故障、搅拌运输设备数量不足等原因所致。

防治措施：（1）施工时要配备备用搅合站、备用发电机、振捣器、混凝土输送泵、龙门吊、汽车式起重机等混凝土拌合运输设备及其它小型机具，确保浇筑过程的连续性。（2）混凝土搅拌时要严格控制水灰比，保证单质材料秤量准确。（3）加强单质材料质量控制。（4）科学计算在现有设备机具和人员条件下，浇筑整片梁混凝土所需要的时间是否超过第一盘混凝土的初凝时间，如果超过规定可以采取工作队分组、分部位、多工作面同时进行混凝土浇筑，也可以掺入适量外掺剂改善混凝土的初凝时间，保证混凝土在初凝前完成整片梁浇筑，消除色泽不均问题。

参考文献：

[1]刘效尧，朱新实.预应力技术及材料设备[M].北京：人民交通出版社，1997.

[2]詹建辉，陈卉.特大跨度连续钢构主梁下挠及箱梁裂缝成因分析[J].中外公路，2005，(2).

[3]昊小平，宋一凡等.公路钢筋混凝土梁桥的长期挠度分析[J].交通运输工程学报，2001，(4).