淺談后張法現澆箱梁預應力張拉施工問題處理

徐金宇

摘 要：預應力混凝土在公路橋梁施工中已普遍采用，且施工方法較多，尤其是在跨線、立交現澆梁建設中，普遍采用后張法預應力。筆者結合龍青高速公路T-J8標段華山南互通立交橋后張法現澆箱梁施工實踐，對張拉施工過程中遇見的非常見問題進行初步分析和對實際問題采取的特殊處理方法，供從事預應力施工同行參考。

關鍵詞：現澆箱梁；后張法施工；非常見問題；特殊處理

1 引言

隨著我國大規?；A建設的開展，以鋼絞線為主作為鐵路公路橋梁、路基高邊坡抗滑加固、房屋建筑等工程施加預應力的載體，特別是大型構件及現澆構件中，得到了普遍的應用。由于預應力有其獨特的施工工藝要求，在進行預應力施工時，由于設計、施工的原因就會發生各種異常情況。下面就后張法預應力混凝土在預應力張拉施工中遇到的一些問題的原因分析及采取的處理措施作簡單的介紹。

2 工程概況

龍口至青島公路起自煙臺的龍口市，經招遠市、萊陽市，青島的萊西市、即墨市，至青島城陽區接已建青（島）新（河）聯絡線，全線長89.608km。華山南互通立交所屬第八合同段，位于即墨市境內，設計為雙向六車道高速公路標準建設，設計速度120公里/小時橋涵設計荷載為公路-Ⅰ級。華山南互通立交有37片現澆箱梁，梁高分別為1.4m、1.6m和2.3m，其中需進行預應力張拉作業的有36片，包括兩端張拉、單端張拉，需要進行單端張拉的箱梁均設有施工縫，一片單端張拉的箱梁需澆筑兩次張拉兩次，施工縫處使用連接器完成梁體預應力體系的連續。每孔鋼絞線根數分別為9束、12束、13束和15束四種，單端張拉錨固端采用擠壓頭鋼絞線穿固定錨板預埋的形式錨固。

3 后張法預應力施工

3.1 預應力鋼絞線下料

3.3 預應力張拉

3.3.1 張拉前的準備工作

復核預應力筋伸長量，由錨下墊板開始向中間逐段分段計算，由錨下墊板制應力開始逐段計算應力值和伸長量，每段應力值為該段起、終點應力平均值。對所使用千斤頂及配套油壓表進行標定，進行錨具安裝。

3.3.2 預應力張拉

（1）張拉順序

張拉順序按照設計所給施工順序進行，遵循先腹板，后底板，先短索，后長索，先外側，再內側的原則，施工時嚴格按此步驟進行對稱張拉。

（2）張拉控制

混凝土強度和彈性模量達到90%設計值以上且混凝土澆筑時間大于7d時方可進行預應力張拉。預應力張拉分四級進行控制，即15%δk、30%δk、60%δk、100δk每級張拉完后測量活塞伸長值，張拉達到設計應力時持荷5min回油至2Mpa，夾片自行回縮錨固，測量活塞伸長值，確定夾片回縮值和千斤頂內鋼鉸線伸長值之和。預應力張拉過程中進行引伸量與張拉力雙控，以張拉力為準，引伸量校核，要求實測引伸量與設計引伸量兩者誤差在±6%以內。當實際伸長量與理論伸長量的差值超過6%時暫停張拉，待查明原因并采取有效措施予以調整后方可繼續張拉。

3.4 管道壓漿

預應力束張拉完畢在24h后，48h內進行壓漿施工。壓漿前壓水沖洗管道然后由較低一端向另一端進行壓漿，另一端及通氣孔無空氣排出、出與壓漿端一樣的漿液停止壓漿，封閉通氣孔和出漿孔，加壓至0.6-0.7Mpa，持荷2min。壓漿要連續進行不得中途停頓，若中途堵塞不能連續壓漿時，立即用壓力水沖洗管道，確保管道通暢。

4 預應力施工問題分析及處理

4.1 錨具沉陷

4.1.1 問題敘述

單孔12束鋼絞線兩端張拉完畢后，錨墊具周圍有起皮現象，12h后無明顯發展隨之切割鋼絞線進行堵頭封錨做壓漿準備。6h查看封錨水泥硬度情況發現半球形封錨碎裂，其后錨具已向梁體內沉陷并且錨墊板有裂紋，經量測沉陷2.1cm，再過6h沉陷量未增加。

4.1.2 問題分析

通常錨墊板附近鋼筋布置很密，澆筑混凝土時，振搗不密實，混凝土疏松或僅有砂漿，以致該處混凝土強度低，薄弱處混凝土在長時間受力后發生變形或者壓碎；錨墊板下的鋼筋布置不夠、受壓區面積不夠、錨板或錨墊板設計厚度不夠，受力后變形過大。

4.1.3 問題處理

此束鋼絞線已經割除如果更換錨具、鋼絞線及處理張拉位置混凝土將對下步施工造成很大影響，我標段鋼絞線在混凝土澆筑前完成的穿束，澆筑過程波紋管存在漏漿、變形的可能性，更換鋼絞線有可能不能夠將12束鋼絞線全部穿到位，少一根鋼絞線將影響此孔8.3%的施力，同時錨后混凝土需要進行處理及更換錨墊板。此束設計伸長量兩端之和為54.6cm，查施工記錄實際伸長量兩端之和與設計偏差為+1.2%。錨具沉陷2cm，為設計伸長值的3.7%，在±6%范圍內，同時張拉偏差為正值，鋼絞線回縮2cm不影響此孔在整體應力體系中的作用。同時錨具下沉量一直未增加，沉陷應經平穩。

通過以上綜合分析，我標段決定不更換錨具及鋼絞線立即組織人員進行注漿作業，在此孔張拉30h時完成了注漿，經過觀察再無其他變化。通過此實例，在規范允許的偏差內、確實不影響實體質量的情況下此種問題應及時完成注漿讓應力穩定，不是每一次錨具回縮、錨墊板碎裂的情況都要進行返工處理。

4.2 錨下混凝土壓潰

4.2.1 問題敘述

單孔15束鋼絞線施工縫處單端張拉（位于梁體倒角處），在應力達到90%時，混凝土突然崩裂，經查錨后下側面混凝土開裂、錨墊板崩碎、連接器的支撐環變形。

4.2.2 原因分析

梁體混凝土澆注完畢養護不當出現混凝土試件強度、彈性模量合格而可能實際梁體混凝土強度還未達到設計的張拉強度要求；錨具角度設置有偏差或連接器未卡入錨墊板的刻槽中造成偏壓；混凝土振搗不密實存在蜂窩、孔洞等質量缺陷；張拉端錨墊板后起加固作用的鋼筋網片或彈簧筋漏設、加固數量不足或設置位置不準確布置不合理導致混凝土局部承載力過大。

4.2.3 錨下混凝土壓潰的處理

常規做法對鋼絞線放張、松錨取下張拉端錨墊板將破裂的混凝土全部鑿除并清洗干凈再安設錨墊板、澆注高強混凝土待混凝土強度和彈性模量達到設計張拉條件時重新張拉。

由于后補混凝土是在側面進行、體積較小，混凝土的密實度難得到保證同時新老混凝土結合面必然也是個薄弱點，再次張拉很少有拉到設計應力的一般都要打個折扣拉至80%-90%設計值。同樣我們再次張拉拉至設計85%，應力尚未達到要求不滿足設計及規范要求，此束長度29m，伸長值19.1cm。經計算連接的后一束超張3%時根據鋼絞線分段應力計算到連接器位置時此束設計應力能夠達到97%，經咨詢預應力設計方面的專家24孔現澆梁有一孔應力小3%不影響此箱梁質量。此束張拉完畢暫不注漿，連接鋼絞線正常連接，保護套筒加長3cm，后半聯澆筑完畢進行超張3%進行整體灌漿，完成此箱梁預應力體系。

4.3 壓漿后堵管

4.3.1 問題敘述

壓漿沒有完成，再次補壓已經壓不動，造成后半部分空洞無漿。

4.3.2 原因分析

壓漿過程中突然斷電、設備損壞或者拌漿將不及時壓至一半料供應不上注漿料開始凝固導致堵管。

4.3.3 問題處理

注漿料已經注超過50m以上即使發現堵管使用高壓水清理也不能夠清除，事后根據壓漿料灌注量及橫梁位置的通氣孔估測漿料到達位置，根據波紋管標高使用電鉆打孔確定準確位置，找到漿料到達位置并在其位置往后空洞鉆一孔安設出漿管，從另一端再次注漿注滿。

5 結束語

隨著科學技術的發展預應力混凝土工程造價低、結構形式多樣、跨度大、抗裂性好的優點越來越明顯，現代橋梁建設中應用也越來越廣泛，為了確保結構安全使用，充分發揮設計功能我們在預應力施工過程中針對容易出現的問題必須提前預控，嚴格執行，科學施工確保結構應力值和整體受力正確，最大限度發揮結構設計功能和使用壽命。在遇到問題時不要盲目處理，分析各項處理方案能夠保證結構質量又能夠操作時在進行處理，科學組織、認真對待、妥善處理。

參考文獻

[1]JTG/TF50-2011.公路橋涵施工技術規范.交通運輸部發布.

[2]JTGD62-2004.公路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范[S].