刍议混凝土桥梁预应力施工质量问题及控制措施

摘 要：桥梁作为交通建设的关键部分，其质量和使用安全是满足城市交通的必要基础。预应力混凝土以其承载能力高，在桥梁建设中被广泛应用。随着预应力工艺和材料的发展，在桥梁工程实施中出现了许多的问题，给桥梁结构的质量带来一定隐患。笔者结合实际工作，对混凝土桥梁预应力施工质量问题及控制措施进行了浅略论述。

关键词：桥梁；混凝土；预应力；质量问题；控制措施

1 常见预应力施工质量问题

根据以往施工经验总结，预应力施工中常见质量问题主要有四种：①预应力穿束受阻、无法穿束；②钢绞线张拉时滑丝、断丝；③实际伸长值与理论伸长值有较大偏差；④管道压浆不密实。

2 常见问题及控制措施分析

2.1 预应力穿束受阻、无法穿束

预应力筋孔道漏浆致使穿束张拉受阻，后张法预应力穿束困难或者无法穿束；已经穿束的预应力钢筋被泄露的混凝土浆液包裹，张拉时部分预应力钢筋受力不均，导致断丝现象；由于管道堵塞，压浆困难。

2.1.1 原因分析

由于采用波纹管作为后张法预应力孔道，在混凝土浇筑过程中，波纹管破裂，或者由于振捣时振动到波纹管导致混凝土浆液进入孔道，造成张拉穿束困难。

2.1.2 控制措施

（1）除进场后的有关检验外，安装波纹管时需再次对其外观进行全面而详细的检查，要求无孔洞和不规则的折皱；咬口宽度均匀，无开裂和脱扣现象。

（2）波纹管的接头连接管应采用比波纹管大一个直径级别的同类型管道，其长度宜为被连接管道内径的5～7倍，同时不小于40cm。在接头处宜设置2处定位钢筋使其定位准确，以免角度变化导致波纹管道不圆顺，造成穿束困难。最后把连接管道两端缠裹紧密以防漏浆。

（3）在混凝土浇注过程中应避免振动波纹管。

（4）对浇筑混凝土之前穿束的孔道，应在预应力筋安装完毕后，要再次对波纹管进行详细检查，以查出穿束时可能被破坏的管道，并及时进行修复。并在浇注混凝土过程中，应每隔1h拖拉一次预应离钢筋直至混凝土初凝为止。

2.2 钢绞线张拉时滑丝、断丝

钢筋张拉过程中出现滑丝和断丝现象，其结果会使预应力钢筋受力不均，甚至使构件不能达到足够的预应力。

2.2.1 原因分析

（1）钢丝束存放条件较差，表面存在油污、锈斑等。

（2）钢丝编束时，由于没有认真梳理，造成钢丝束交叉混乱。

（3）锚具加工尺寸不准确，锥度误差大。

（4）锚圈放样不准，支承垫板倾斜，千斤顶安装不正。

2.2.2 控制措施

（1）在施工中要加强材料的检验，选择较好的锚具类型，施工时遵守操作规程。

（2）滑丝和断丝现象如果发生在顶锚之前，应立即停止张拉，并使千斤顶回油，认真检查滑丝和断丝的原因，更换已断的钢丝或更换已损伤的夹片，重新进行张拉。

（3）滑丝和断丝现象如果发生在顶锚之后，其处理方法应为：首先将千斤顶按张拉状态安装好，其次张拉钢丝；当钢丝受力伸长时，夹片稍被带出，这时立即用钢纤卡住夹片，同时使千斤顶回油，钢丝回缩，夹片因被卡住而不能与钢丝同时回缩。千斤顶再次进油，如此反复的进行，直至夹片退出为止。在退夹片时，钢丝的张拉应力不得超过钢丝的极限张拉应力的0.8倍。若钢丝已断，应更换钢丝束，重新张拉并锚固。

2.3 实际伸长值与理论伸长值有偏差

预应力筋的实际伸长值与理论伸长值有较大偏差，出现张拉力不足或超过控制张拉力的现象。

2.3.1 原因分析

预应力钢筋张拉时未采用应力和应变双控法进行控制。正式进行预应力钢筋张拉时，未对钢筋的实际伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸值的差值超过了±6%，导致质量事故。

2.3.2 控制措施

在进行预应力张拉工作前，应计算钢筋理论长值，进行试张拉时，要将钢筋理论伸长值与实际伸长值进行校核，如果有较大偏差，应查明原因后再进行大批量张拉。张拉器具应进行检验校正，每半年或张拉200次以后要重新校正。预应力张拉一旦出现质量问题可使桥梁受到破坏，承载力下降，危及结构安全，影响桥梁的正常使用。

2.4 管道压浆不密实

后张预应力孔道压浆密实与否直接关系到预应力构件永存内力的稳定性及耐久性。据有关资料介绍，美国从地震垮塌的后张预应力桥梁构件上截取若干断面解剖测试，发现后张预应力结构存在因孔道压浆不密实而造成的预应力筋锈蚀、断面锐减、断丝及内力损失严重等致命的质量问题，为此，曾一度禁止后张预应力结构的应用。由此看来，后张预应力孔道压浆的密实度，是后张预应力构件质量控制的主要环节。

2.4.1 原因分析

（1）穿入预应力钢筋后设计孔道空隙狭窄，水泥浆不易压入。

（2）设计孔道曲线长，曲率小，曲折点多。

（3）设计规定的成孔材料材质不佳，孔道内摩阻系数大。

（4）施工中成孔质量不好，孔道直径粗细不匀或有偏孔、缩颈现象，预应力筋勉强可以穿入，但水泥浆无法通过。

（5）孔道串孔、内漏、封锚不严，不能保压持荷。

（6）排气孔设置不当，特别是连续梁多波段竖曲线超长孔道若波峰处的排气孔不通，在某些曲段易形成空气滞留阻止进浆而造成空洞。

（7）外加剂用量不当，如膨胀剂用量过小膨胀效果不明显，若膨胀系数小于水泥收缩系数，空缺未补实，就会造成压浆不饱满。

（8）压浆机性能不好，压力不够或无法保压持荷，致使孔道内水泥浆不能长距离远送，也无法借助压力使水泥浆充实到孔道各处不易通畅的细微空间位置，从而造成孔道压浆不饱满、不密实。

2.4.2 控制措施

治理孔道压浆不密实的措施，就是要对症下药，正确治理。除此之外，对影响压浆质量的重要因素严密进行控制，并改进施工工艺，方可取得明显效果。

（1）优选配合比。水泥浆配合比是压浆质量的关键。优良的配合比设计是控制孔道压浆质量的前提，优化组合的水泥浆配合比，既能有效地控制泌水率及有效膨胀系数。

（2）慎用膨胀剂。在水泥浆凝固过程中，膨胀剂和水泥发生反应，产生气体，使水泥体积产生微膨胀。

（3）适当提高压浆稳压持荷压力。压浆过程中，压力一般应保持在0.4～0.6MPa之间，稳压持荷时间不少于5min，稳压压力应保持在0.6～0.8MPa之间。

（4）采用后期加压补浆法补充密实。对于竖曲线锚固点处在上部的孔道，因泌水无法排出而占据孔道空间，水干后此处形成空洞，此缺陷在封锚前可从进浆孔用探条探测到，可用高压黄油枪或按此原则制手动压力补压充实。对于长线连续结构竖向多波孔，不论锚固点在什么位置，其波峰处即孔道最高点都有可能因泌水、浆体收缩而形成局部空洞。排除这种隐蔽缺陷的方法是，在孔道波峰处事先设一排气、压浆两用管，压浆时排气，压完浆后，可以此管用探条检测，发现不密实，可从此管接上手动补浆泵进行后期补浆，效果较好。

（5）采用智能循环压浆等先进工艺工法。

3 结 语

预应力张拉工艺是桥梁预应力构件施工的重要环节，特别是张拉应力及伸长量的控制，会直接影响预应力结构使用寿命，因此在预应力施工中，要充分做好张拉前的准备工作，在张拉过程中不要盲目追求数量，一定要按技术规范操作，以确保工程质量。

参考文献

[1]郑长鹰.桥梁工程中预应力施工管理措施初探[J].中国高新技术企业，2009（6）.

[1]郑怀奎.桥梁工程施工中预应力管道压浆工艺控制[J].科技信息（学术研究），2010，（25）.