预应力桥梁质量问题简析

摘要:在现代桥梁的建设中，常常会涉及到预应力的技术处理。本文剖析了钢筋混凝土桥梁施工中存在问题，并分析了其原因及处理方法，为预应力桥梁施工提供可参考的价值。

关键词:桥梁 施工 预应力技术 钢筋混凝土 质量

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

预应力技术从理论到工程实践经过几代人的研究和不断创新，已发展为比较成熟的技术，然而经调查和研究发现。由于张拉工艺不适合、孔道和锚具质量不合规范等原因，造成预应力施工中仍存在许多不足之处。本文针对预应力桥梁施工中可能出现的问题进行分析，预应力桥梁预制安装施工质量直接影响桥梁质量、使用寿命和营运安全，务必引起广大从业人员的高度重视，切实抓好每道工序、每个环节的质量控制。施工中的每一阶段，结构内力和变形是可以预计的，同时可通过检测手段得到各施工阶段结构的实际内力和变形，从而完全可以跟踪掌握施工进度和发展情况。同时施工控制也是桥梁营运中安全性和耐久性的综合监测系统。但后张法预应力板梁施工技术难度大，人员、材料和机械要求高，在现场施工中更易出现一些质量技术问题，现把后张预应力施工常易出现的质量问题简析如下：

1预应力混凝土施工流程

预应力混凝土施工流程:锚具及钢绞线检验合格预应力梁底模安装非预应力钢筋安装按设计坐标及高程焊接波纹管定位支架安装波纹管及排气管安装锚垫板及螺旋筋预应力工程隐蔽验收浇筑混凝土并养护钢绞线下料编束预应力钢绞线穿束拆除模板张拉设备及仪表配套校验安装锚板及夹片安装千斤顶预应力筋张拉锚固张拉质量检验预应力孔道压浆切除多余长度钢绞线封堵锚具孔转入下道工序施工。

2施工质量控制内容及影响因素

预应力混凝土桥梁的施工控制包括结构变形控制、结构应力控制和结构稳定性控制。线形控制就是严格控制每一节段的竖向挠度及其横向位移，保证成桥后的线形趋于设计线形;内力控制则是控制主梁在施工过程中以及成桥后的应力，尤其是合龙时的控制，使其不致过大而偏于不安全，并符合设计要求;桥梁的稳定性不仅包括桥梁的稳定计算，还包括施工各阶段结构构件的局部和整体稳定。

2.1预应力材料的质量控制

严把材料质量关，采用信誉好质量好的厂家产品。产品要有出厂合格证，质量检测报告，对到场材料进行检验，其强度、刚度、严密性及螺旋压接缝咬合牢度等各项指标均达到质量标准方可使用。

2.2施工中易出现的问题控制

2.2.1预应力筋的滑丝和断丝

后张法预应力筋张拉时，预应力钢丝和钢绞线发生断丝和滑丝，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。预防措施:(1)预应力钢材与锚具应当具有良好的匹配，是保证锚固性能的关键。现场实际使用的预应力钢材与锚具，应与预应力筋一锚具组装件锚固性能试验用的材料一致。如现场更换预应力钢材与锚具之一。应重作组装件锚固性能试验；(2)预应力钢材下料时，应随时检查其表面质量;如局部线段不合格，则应切除；(3)预应力筋编束时，应逐根理顺捆扎成束，不得紊乱；(4)预应力筋穿人孔道后，应将其锚固夹持段及外端的浮锈和污物擦拭干净，以免钢绞线张拉锚固时夹片齿槽堵塞而引起钢绞线滑脱。

2.2.2金属波纹管孔道漏浆

预应力孔道压浆有两个重要作用:(1)保护预应力筋不被锈蚀;(2)保证预应力筋和结构共同工作;然而实际工程中预应力孔道的压浆不饱满、不密实、漏浆和漏灌现象十分普遍，已成为预应力结构的通病。其主要原因除了施工单位对孔道压浆工序不够重视外，目前的压浆工艺、留孔质量、浆体配置等也存在一定问题，特别是浆体的水灰比，规范的规定值(0.4～0.45)偏大。采用规范规定的水灰比后孔道浆体泌水，孔道不易饱满和密实。近几年，采用新研制的外加剂JMH－3对浆体配置技术进行了改进，将水灰比降到0.35以下，通过高速搅浆机(转速≥1000r/min)，将浆体的流动度提高到12s(规范规定为14～18s)，只要规范操作，普通压浆工艺也能保证压浆质量。从压浆工艺原理到浆体配置技术，应该说是目前比较理想的压浆工艺技术，值得推广。

现浇预应力混凝土结构浇筑混凝土时，金属波纹管(螺旋管)孔道漏进水泥浆。轻则减小孔道截面面积，增加摩阻力:重则堵孔，使穿筋困难，甚至无法穿入，当采用先穿工艺时，一旦漏入浆液将预应力筋铸固，造成无法张拉。治理方法:(1)对后穿筋孔道，在浇筑混凝土过程中在混凝土凝固前，可用通孔器通孔或用水冲孔，及时将漏进孔道的水泥浆散开或冲出。(2)对先穿筋的孔道，应在混凝土终凝前，用倒链拉动孔道内的预应力筋，以免水泥浆堵孔。(3)如金属波纹管孔道堵塞，应查明堵塞位置，凿开疏通。对后穿筋的孔道，可采用细钢筋插入孔道探出堵塞位置。对先穿筋的孔道，细钢筋不易插入，可改用张拉千斤顶从一端试拉，利用实测伸入值推算堵塞位置。

2.2.3张拉作业管理混乱

张拉设备使用混乱，表现为未经标定、检验或超期使用，随意配套组合使用，造成张拉力不准确，影响结构的抗裂性能。操作人员没有遵照原定的张拉顺序进行张拉，使结构受力不均衡，造成构件变形(侧弯、扭转、起拱不均等)，出现不正常裂缝，严重时会使构件失稳。张拉操作不同步、不分级、升压快等，易发生应力骤增，应力变化不均衡，不利于应力调整。防治措施有:(1)千斤顶、油泵及压力表要经编号配套后进行标定。每套设备标定后应及时绘出张拉力与压力表读数的关系曲系。(2)标定张拉设备用的试验机或测力计精度不得低于±2%;压力表的直径不得小于150mm，其精度不应低于±1.5%。(3)经配套标定的张拉设备，必须配套使用，不许随便更换，随意搭配组合使用。(4)使用过程中，一旦其中某项设备发生故障，需要更换时，仍须再行配套标定。

2.2.4预应力筋改变方向处混凝土开裂

在预应力筋改变方向(弯曲或弯折)处，会产生局部横向力，使混凝土出现裂缝、撕裂、甚至崩出现象。防治措施有:(1)在预应力筋弯折处宜加密箍筋或在弯折内侧设置附加钢筋网片。(2)为防止实际施工中预应力筋出现偏离，在所有后张梁的腹板中布置一定数量的横向分布钢筋。(3)对预应力混凝土曲梁，由于预应力筋张拉时在梁内侧产生径向压力，因此必须在梁腹内设置防崩裂的构造钢筋，防崩裂钢筋可选用12～16钢筋，做成u形套在内侧的曲线预应力筋上，与外侧钢筋骨架焊牢。对力筋施加预应力之前，应对构件进行检验，外观尺寸应符合质量标准要求。张拉时，构件混凝土强度应符合设计要求;设计无要求时，不应低于设计强度等级值的75%。当块体拼装构件的竖缝采用砂浆接缝时，砂浆强度不低于15MPa。对预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查。端部预埋铁板与锚具和垫板接触的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应清除干净。应采用先穿束的方法时用压气、压水较好。钢筋穿束前，螺丝端杆的丝扣部分应用水泥袋纸等包缠2～3层，并用细铁丝扎牢;钢丝束、钢绞线束、钢筋束等穿束前，将一端找齐平，顺序编号。对于较长束，应套上穿束器，由引线及牵引设备从另一端拉出。对于夹片式锚具，上好的夹片应齐平，在张拉前并用钢管捣实。预应力筋的张拉顺序应符合设计要求。

此外还应减少混凝土的裂缝的产生，通过控制原材料及配比，预防水化热,控制降温以及消除支架不均匀沉降等减少预应力桥梁混凝土裂缝的产生。保证桥梁的质量。

3控制施工质量的要点

张拉前检查混凝土抗压强度，要求不低于C40级，张拉时严格按照设计要求和有关规范执行。张拉采用双控，即应力控制和伸长量控制。施工中如因千斤顶工具式夹片磨损造成夹持不紧，出现滑丝，处理方法为压力机立即回油，更换工具式夹片，检查锚具锥孔与夹片间是否有杂物，清除锚垫板喇叭口内混凝土重新张拉。如果仍有滑丝现象，则应对钢绞线、锚具进行重新检测，对千斤顶油压表进行重新标定，确保今后万无一失。由于波纹管破损而漏浆，造成钢绞线与混凝土握裹，引起摩擦力过大。处理方法:反复多次张拉并持荷一段时间，以克服摩擦力过大的影响，预制T梁时应注意及时清孔。由于孔道摩阻而使伸长量偏小，处理方法:在开始张拉时把钢绞线拉到5.0MPa，再回油至油压表读数为零，然后分级张拉，并按规范要求进行超张拉，这样得出的张拉伸长值满足设计要求。张拉过程中随时观测梁的上拱度和梁体的侧向变形，避免梁体变形过大而产生裂纹，并及时观测各项数据，以便今后设计、施工时作参考，做到心中有数。

4结束语

预应力混凝土工程施工工艺较复杂，质量要求较高，随着大跨度、大悬挑构件的不断出现，预应力构件会越来越多。预应力张拉工艺是桥梁预应力构件施工的重要环节。预应力混凝土桥梁预制安装施工质量直接影响桥梁质量、使用寿命和营运安全，务必引起广大从业人员的高度重视，切实抓好每道工序、每个环节的质量控制，确保桥梁预应力工程的质量。

参考文献

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