預應力梁板施工質量通病分析與防治

王 浩

(黑龍江省高速公路建設局)

預應力梁板施工質量通病分析與防治

王 浩

(黑龍江省高速公路建設局)

摘 要:對橋梁預應力梁板施工中常見的質量問題進行了總結，分析其產生的主要原因及預防措施，并提出了有效的處治方法。

關鍵詞:預應力;質量通病;梁板;分析;防治

隨著預應力設計、計算理論的不斷完善和施工工藝的逐步成熟，預應力技術已廣泛應用于公路橋梁的各種結構中。根據多年從事公路橋梁施工的實踐，就預應力梁(板)的施工過程中存在的一些問題進行分析和采取相應的預防措施，對其進行歸類分析，并提出相應的防治措施。

1 張拉前梁(板)底板跨中附近出現橫、豎向裂縫

主要是由制梁臺座在灌注混凝土時或之后出現了不均勻沉降引起的。有些施工單位不重視制梁臺座的地基處理，或在灌注混凝土前沒對制梁臺座進行預壓，很容易出現不可挽救的質量問題。某高速公路某大橋為14×30 mT型梁橋，因制梁臺座在T梁灌注前未進行預壓，結果前期灌注的4片T梁在拆模后全部在梁底跨中附近出現裂縫，直接導致這4片T梁全部報廢，造成了較大的經濟損失。后經測量，此4個制梁臺座最大沉降達8 cm。

所以，如果梁(板)是在預制場預制，制梁臺座地基應用砂包做預壓處理;如果是在鋼管支架上預制或現澆，應清除支架地基的浮土，大致整平、夯實，并做好排水工作，鋼管架立柱下應放置枕木或條石。最后，鋼管架還要做預壓處理。

2 空心板或箱梁內模上浮，甚至造成鋼筋骨架上移

這種現象的出現，主要是由于內模沒固定牢固，澆筑混凝土時，內模經振搗成流塑狀態混凝土的浮力作用下，自身向上浮起，嚴重時還能夠托起鋼筋骨架。

為了阻止內模上浮，可在側模頂部的梁板斷面方向對稱焊接兩組限位槽，然后把槽鋼或方木放進限位槽作為頂壓橫梁與側模固定，這樣通過安設于橫梁下方的壓件即可阻止內模上浮。至于橫賂間距可視具體情況而定，對于固定式鋼木內模一般為2～3 m。這種防浮裝置僅需設置4～5套即可，然后隨著澆筑段的前移依次拆后移前，重復使用。

3 張拉后空心板端部截面的頂、底板出現豎向微裂縫

主要是由于空心板端部橫向配筋較弱引起的。某高速公路一座大橋為7×16 m后張預應力空心板梁，此橋上部用跨上預制橫移的方法施工，空心板在張拉后發現端部截面的頂、底板在中間附近出現豎向微裂縫，長度達20 cm、寬達1 mm。經檢查混凝土強度及鋼筋強度均達標，預應力張拉力控制良好，施工順序恰當，而且此種情況在其他工程項目也較為常見。后來加強了空心板端部1 m范圍內的橫向鋼筋后，此種情況消失。

4 預應力筋孔道漏漿，致使張拉壓漿受阻

孔道漏漿在采用半剛性波紋管成孔時較為常見。對于先穿束后澆筑的梁板，致使預應力筋在張位前不能自身活動，張位后壓漿困難;對行澆筑后穿束的梁板，致使穿束困難，甚至根本穿不進力筋。為了避免孔道漏漿，應注意以下幾點。

(1)用于制作波紋管的鋼帶應符合現行有關國家標準，其厚度應根據管道直徑、形狀、鋼束設置時間而定，一般不宜小于0.3 mm。

(2)除進場后的有關檢驗外，安裝波紋管時需要、再次對其外觀進行全面詳細的檢查，要求無孔洞和不規則的折皺。咬口寬度均勻，無開裂和脫扣現象。

(3)波紋管的接頭連接管應采用大一個直徑級別的同類型管道，其長度宜為被連接管道內徑的5～7倍，同時不小于40 cm。在接頭處宜設置2處定位鋼筋使其定位準確，以免角度變化導致波紋管道不圓順，造成穿束困難，最后把連接管道兩端纏緊密以防漏漿。

(4)對在澆筑混凝土之前穿束的孔道，應注意兩點:第一，預應力筋安裝完畢后，應再次對波紋管進行詳細檢查，以查出穿束時可能被損壞的管道，并及時進行修復;第二、在澆筑混凝土中，應每隔1 h拖拉一次預應力筋直至澆筑完成后1～2 h為止。

(5)采用圓形波紋管成孔時，宜采用“先澆筑、后穿束”方法。具體做法是:在澆筑混凝土前先把直徑稍小于波紋管內徑的高密度聚乙烯管(塑料管)穿入其中，澆筑中每隔1～2 h往復拖拉幾次，澆筑完畢后即抽出塑料管，張拉前再穿入力筋。這樣不但能夠避免漏漿頁堵塞孔道，還能有效避免壓漿前預應力筋在孔道中長時間放置而生銹。

(6)澆筑混凝土時，振動棒切勿觸及波紋管道。

5 張拉時工作夾片與鋼絞線互相刮損

主要原因是工作夾片與限位板型號不配套。當千斤頂拉出鋼絞線時，工作夾片跟著后退，退到后面的限位板后夾片找開，鋼絞線被順利拉出，當限位板的限位值相對夾片偏小時，工作夾片張開的量不夠，工作夾片于是與鋼絞線互相刮損，這種情況會磨損工作夾片的刻絲，導致鋼絞線滑絲，出現質量事故。

6 施加預應力時，伸長值超出規定范圍

《橋規》規定，預應力筋采用應力控制方法張拉時，應以伸長值進行校核(即所謂“雙控”)，實測伸長值與理論伸長值的差值應控制在±6%以內。但在實際操作過程中伸長值超限問題時有發生。其原因除張拉機具本身有問題需再次標定外，多數是與計算人員分析考慮不周、引用數據不當有關，主要表現在以下幾個方面。

(1)實際伸長值未考慮千斤頂部分力筋的伸長量(簡稱頂內伸長量)，導致實測伸長值偏大。

(2)未考慮張拉過程中力筋和夾片的內縮量，導致實測值偏大。通常每張拉端張拉階段內縮值達3 mm，若為兩端張拉，其實測伸長值要減去6 mm才是真正伸長值。

(3)對于曲線預應力筋或長度超過25 m的直線預應力筋，計算理論伸長值時未考慮曲線孔道及孔道局部偏差的摩阻影響，使理論伸長值偏大。

(4)初應力選擇不當，使實測伸長值偏大。一般人們不管力筋和短、孔道曲直等情況，均把初應力選為10%δcom(δcom為張拉控制應力)，這是不妥當的，因為此時各鋼束松緊程度不一定相同。具體初應力選擇多大，應經試拉確定。具體方法是:假若3倍初應力時的伸長值(ΔL300)之差小于2倍初應力與初應力時的伸長值之差，那么初應力數值還應提高一級，直至兩者相等或相關極小為止。根據具體情況，初應力可選為δcom的10%、15%、20%、25%等幾個等級。

(5)彈性模量(Ep)取值不準，致使理論伸長值失真。每批預應力鋼材進場后，應按實際檢驗報告書不確定的彈性模量取值，不能套用規范標準或經驗數據。比如說鋼絞線，經試驗得出Ep=1.95×105MPa，那么理論伸長值就縮短了5.1%，實測伸長量自然容易超出±6%的范圍了。

(6)由于預應力鋼束產生斷絲、滑絲現象，致使其余力筋應力增大，伸長值增加。

7 伸縮縫處梁板封錨(端)混凝土不很規則

先封錨后吊裝的梁板吊裝完成后，端部邊線總是不很規則，呈鋸齒形或“長城”形。這給伸縮裝置的安裝和伸縮縫的正常使用帶來了極大的麻煩:首先梁端不是一條直線，縫寬極不均勻，有的甚至達不到伸縮縫寬度要求或根本沒有間隙;其次，預埋伸縮縫鋼筋或前或后，不成直線排列，致使伸縮裝置難以安裝。這一點斜橋上表現得更為明顯。為了避免這個問題發生，可采取先吊裝后封錨的方法，至于臺帽背墻是在吊裝前還是在吊裝后澆筑，可根據梁板形式、施工難易情況具體決定。

8 張拉時錨下混凝土因局部受壓被壓裂

這種現象在各個項目中都比較常見，主要原因是錨下混凝土不密實或錨下混凝土配筋不足。預應力梁(板)的腹板一般比較薄，而錨固區的鋼筋又很密，如果混凝土中碎石粒徑偏大或者振搗不好，很容易出現混凝土不密實的情況。所以，除了要控制好碎石級配外，還要嚴格控制碎石的最大粒徑。同時，在振搗錨固區的混凝土時，可以換成小一型號的振搗棒振搗或加長底(側)模振搗器的震動時間。另外，設計人員在錨下一般只設計了螺旋形配筋或鋼筋的其中一種，根據施工實際情況應同時采用兩種鋼筋，能圈套的提高錨下混凝土的局部承壓能力。

9 梁板起拱度較大，影響橋面厚度

預應力梁板張拉后均有不同程度的起拱，為了不影響橋面鋪裝厚度，在制作臺座時應當按照設計要求設置相應的下拱度;若圖紙中未加說明，則應按彈性曲線方程計算出起拱度后再設置。盡管做了上述處理，在實際施工中仍然會有因起拱過大而影響橋面厚度的情況，這主要是由以下幾方面原因造成的。

(1)張拉時混凝土強度未達到設計要求，致使梁板剛度降低。

(2)張拉后放置時間過長，沒有及時進行壓漿和安裝。

(3)千斤頂校驗精度不夠，實際張拉力往往偏大，表現在實測伸長值總是大于理論伸長值，呈現正誤差。

(4)臺座上雖然設有反拱，但模板安裝時頂部仍然是一條直線，沒有跟著很下撓，實際上只是梁板中部加高了一個上撓值。

(5)梁板本身處于凹型豎曲線上，即使在臺座、側模上設有下撓度，也未考慮弓矢高對其標高的影響。比如40 m梁處于8 000 m的凹型豎曲線上，僅其弓矢高值就達2.5 cm。

實際施工中，除應注意上述幾點外，尚應及早預制梁板，并應在下部墩臺施工時完成部分梁板的預加應力工作，然后根據實際起拱度大小決定是否需要變更墩臺標高。這樣，既保證了橋面厚度，又避免了變更橋面縱斷高程帶來的麻煩。

10 結語

預應力技術在我國得到了廣泛的應用，但對于部分施工企業來說，預應力技術的運用和掌握并不十分熟練，往往存在一些不足或錯誤。這就要求我們應善于發現問題，及時改正問題，從而更好的應用該項技術。

中圖分類號:U445.7

C

1008-3383(2011)06-0171-01

收稿日期:2011-03-13