淺談橋梁預應力張拉施工質量控制措施

覃俊

（貴州高速公路開發總公司，貴州 貴陽 550004）

一、預應力空心板梁張拉過程出現縱向裂縫原因

1.先張法施工缺陷

先張法施工中，空心梁板在梁端放張后頂底板中部附近出現自兩端向跨中延伸的1～2.5m長縱向裂縫現象較為多見，其原因主要為放張作業不規范造成，如采取單側放張，采用乙炔一氧氣切割放張.而且非對稱、相互交錯切割，使梁體單側受力，導致梁端中部產生自梁端向跨中延伸的縱向裂縫。

2.后張法空心梁板在張拉過程中的缺陷

后張法空心梁板在張拉過程中，梁端也有出現類似先張法的縱向裂縫，甚至有的在張拉時發生梁端底板混凝土壓裂破碎等現象。分析其原因：一是設計上對張拉時梁端混凝土局部應力集中考慮不周；二是張拉時，張拉順序不當，張拉速度過快；三是梁體混凝土質量低劣、或張拉時間過早，以及錨墊板附近的混凝土不密實，導致梁端混凝土在張拉后出現碎裂。

二、張拉過程梁體側向扭曲、梁端底部混凝土破碎原因

1.梁體產生側向扭曲

腹板厚度一般僅為18～30cm，馬蹄寬度約為40～60cm，馬蹄部位預應力筋一般上下布置2排，每排水平布置2孔；第一孔張拉時，張拉側向施加了預應力而受壓，另一側梁體必然受拉，加之梁長、腹板厚度薄、側向自由度大，如果張拉時采取一次張拉到位，則導致梁體側向扭曲。

2.T梁張拉后梁端底部混凝土破碎

T梁張拉后，梁體因預應力的作用產生反拱，梁端底部一方面承受因梁體反拱而產生的水平摩擦力，一方面承受粱體的全部自重，導致梁端混凝土在壓應力作用下破碎。

三、造成損失過大的原因

1.預應力管道安裝質量控制不嚴

管道位置偏差過大，或梁體澆筑過程中管道存在漏漿現象，致使σal過大，超過原估算值。

2.張拉齡期過早

現今梁的預制多采用早強劑或提高混凝土配置強度，梁體澆筑后4～5d混凝土強度就能達到設計強度的75%以上，有的甚至達到90%以上，而《公路橋涵施工技術規范》對齡期也未作明確要求，結果梁體混凝土澆筑4～5d后即開始張拉。在此齡期內混凝土的收縮和徐變并未完成，隨著齡期的增加所引起的預應力損失σs6過大，且會導致張拉后梁體反拱度過大。

3.砂的級配不規范

先張法施工采用砂箱法放張工藝時，如選用砂的級配不好，砂的空隙率大，張拉后砂箱的壓縮引起預應力損失偏大。

四、裂縫治理對策

1.先張法施工缺陷治理措施

均勻放張，多根整批預應力筋放張，宜采用砂箱法或千斤頂法。用砂箱放張時，放張速度應均勻一致；用千斤頂放張時，放張宜分數次完成；單根鋼筋采用擰松螺母的方法放張時，宜先兩側后中間，嚴禁切割放張。

2.后張法空心梁板張拉缺陷治理措施

針對后張法空心梁板在張拉過程中產生缺陷的原因，可采取如下對策：

(1)梁端布筋設計應充分考慮張拉時產生的局部應力集中，增加橫向分布鋼筋數量或螺旋筋，適當增加封錨端和梁端混凝土的幾何尺寸。

(2)預應力筋張拉順序應符合設計要求，當設計未規定時，宜采取分次、逐級對稱張拉。張拉時，均勻加載，不宜過快，以盡可能減小張拉過程出現局部應力集中。

(3)嚴格粱(板)混凝土澆筑時的施工控制，確保梁(板)混凝土澆筑質量，特別要加強對錨墊板后的混凝土振搗。張拉前，應檢驗梁體是否符合質量標準要求；張拉時，混凝土強度應達到設計要求；設計無規定時，以不低于設計強度值的95%為宜。

五、張拉過程梁體側向扭曲、梁端底部混凝土破碎治理對策

1.梁體產生側向扭曲問題治理措施

張拉過程梁體產生側向扭曲宜采用分次逐級對稱張拉，第一次張拉時，逐孔預應力施加至50%的張拉控制應加σcom。張拉順序第一次為左右側對角線交叉進行，因馬蹄寬度小，位置不夠，只能逐孔張拉。第一孔張拉至50%的σcom后拆下千斤頂，移至第二孔張拉，以次類推；第二次張拉時按第一次張拉順序逐孔張拉到80%σcom；第三次張拉時按前二次張拉順序逐孔張拉到100%σcom。實踐證明，采取這種方法，可以有效地解決側向扭曲問題。

2.T梁張拉后梁端底部混凝土破碎問題治理措施

針對T梁張拉后梁端底部混凝土破碎原因，可采取以下措施：

(1)在梁體預制的底模端部設置一塊長約lm、厚約2～3cm的橡膠板，梁體張拉后，橡膠板受壓變形，受壓面積增大，梁端混凝土承受的集中壓應力隨之減小，梁端底部混凝土完整不破碎。

(2)梁體預制時在梁端底部設置梁長方向約20cm、豎向約10cm的倒角，有效地增大了張拉后梁端底部的受壓面積。

六、預應力損失過大治理對策

嚴格按照有關規范組織施工，加強預應力材料檢驗和各工序的質量控制。避免因預應力材料不合格或施工行為不規范而造成預應力損失過大，嚴格控制梁體混凝土齡期。梁體張拉前，除對梁體混凝土強度有要求外，對齡期也應進行控制，避免過早張拉。減少混凝土收縮和徐變引起的預應力損失和梁體反拱度過大。最后.采用級配良好的石英砂。先張法施工采用砂箱法放張工藝時，宜采用級配良好的石英砂，預應力施加后砂箱的壓縮值不應大于0.5mm，裝砂量為砂箱長度的1/3～2/5。

七、預應力施工中需要注意的其它問題

1.伸長量計算

理論伸長量和實際伸長量計算時，應考慮千斤頂的預應力筋的工作長度。張拉過程中千斤頂的工具錨錨住預應力筋使其伸長，量測到的伸長量實際包括了千斤頂內工作長度部分的伸長量；有些技術人員在計算理論伸長量時疏忽了千斤頂內工作長度的伸長量，而在實際量測的伸長量數值中，卻已經包括了工作長度的伸長量，導致計算的伸長量誤差超過+6%；相反，若計算理論伸長量時考慮了工作長度的伸長量，而在實際量測伸長量時沒有包括工作長度的伸長量，則可能導致伸長量誤差超出-6%。另外，計算實際量測總伸長量時不應扣除預應力筋錨固階段的回縮量。

2.張拉記錄換算

有些施工人員概念不清，張拉施工記錄時將油壓表讀數與張拉力混為一談。張拉過程中σ0時的張拉力常用2倍的σ0時的油壓表讀數代替，且張拉控制應力σ con對應的油壓表讀數.沒有依據千斤頂與壓力表配套校正校驗報告給定的相應參數，而進行內插法換算。

3.張拉記錄初應力伸長值推算

到目前為止，初應力的伸長值計算方法有四種：①直接量測法；②直接計算法；③間接計算法；④采用相鄰級的伸長值。顯然①、②、③不宜采用，第四種方法相對比較科學、準確、合理、規范。

結語

橋梁預應力技術之所以得到快速的推廣應用是因其用途最為廣泛。但預應力張拉施工工藝相對較復雜，施工工藝專業性要求高，還需要結合工程實踐，不斷總結經驗，使其更好地服務于建設工程的需要。

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[3]方黎君.影響預應力張拉錨固體系質量因素及常見故障探討[J].科技資訊.2011.17