淺談預應力混凝土T梁預應力檢測

呂 風，韓林忠

(貴州省質安交通工程監控檢測中心有限責任公司，貴州 貴陽 550000)

1 錨下有效預應力檢測

對預應力鋼絞線的錨下有效預應力采用張拉應力檢測儀按照反張拉法對預應力孔道的鋼絞線逐根進行反張拉檢測。張拉應力檢測儀的檢測原理是根據彈模效應，采用千斤頂對鋼絞線進行復張，使張拉后的鋼絞線與夾具沿軸線產生0.5 mm的相對位移，此時儀器顯示的力值便是錨下有效預應力值。測出力值之后便緩慢松開鋼絞線，不用擔心使用該儀器檢測預應力是否會對已經形成的錨下有效預應力產生影響，因為檢測過程中，夾具與鋼絞線沿軸線的相對位移只有0.5 mm，遠遠低于限位板的限位距離，夾具依然是將鋼絞線牢固的錨固住得，卸力之后，夾具與鋼絞線的相對位置并無改變，由于鋼絞線是彈性材料，在屈服強度內，其張拉力與伸長量存在線性關系，所以其錨下有效預應力依舊保持檢測前的狀態。

2 檢測數據分析

本次采用貴州省某在建高速公路第2標段X河大橋右幅3～5#T梁負彎矩錨下有效預應力檢測數據進行分析，該T梁為30 mT梁，混凝土強度等級為C50，單根鋼絞線的fpk=1 860 MPa、公稱直徑為15.2 mm，設計張拉控制應力σcom=0.75fpk=195.3 KN。根據《橋梁預應力及索力張拉施工質量檢測驗收規程》CQJTG/T F81-2009，其錨下有效預應力標準值為178 KN，允許偏差±5%

由檢測數據可知，X河大橋右幅3～5#T梁T1Y束預應力超張8.0%，T2Y束預應力欠張-6.8%。

3 預應力超、欠張及其成因

結合現場檢測經驗，總結出以下幾點導致預應力超、欠張的原因：

(1)工人操作不當：由于施工工人素質參差不齊，施工方未進行技術交底等原因，導致工人不按操作規程進行張拉施工，實際表現為不進行預應力的分級張拉、保壓持荷、限位板裝反、張拉數據與設計數據不符等問題，均會導致預應力的超、欠張，需要施工方加強施工管理及技術交底，監理落實旁站監督職責方可避免此情況。

(2)儀器設備問題：規范要求施工用器具和設備進入現場使用前應按有關規定進行檢測、校正或標定。標定應在經主管部門授權的法定計量技術機構進行，合格后出具書面檢定證明。未經標定或標定不合格的張拉設備不得使用。由于現場技術人員的疏忽大意，檢測過程中常常發現施工隊伍的張拉儀器出現以下問題：

①標定證書過期：設備使用時間超過6個月或張拉次數超過300次，則需要重新進行一次標定，不然會因為設備誤差過大導致計算數值不準確，進而導致預應力的超、欠張。

②張拉設備油表與千斤頂不配套使用：設備的標定是成套標定，在施工現場有多套設備的情況下，工人有可能將油表與千斤頂交替使用，而不同設備的標定系數不同，造成實際張拉數據與計算值不符，預應力則會相應的超、欠張。

③儀器配件損壞或故障：油泵上的耐震壓力表在非工作狀態下不歸零，會導致張拉數據的失真；千斤頂的工具夾片和限位子彈頭屬于耗材，超出使用壽命會致使其工作能力減弱或失效。配件的損壞或故障常常導致預應力的欠張。

建議施工管理人員嚴格按照張拉操作規程，每次作業前檢查設備的配套情況、健康狀況，這樣才能安全放心的施工。

(3)施工工序問題：預應力錨具及夾具應在張拉作業前安裝，安裝完畢后應及時進行張拉施工，張拉完畢后24 h內進行封錨壓漿。實際施工中工人為了工作的便利，過早安裝錨具和夾具，等到進行張拉施工時，錨具和夾具早已在自然條件的影響下銹蝕，工作性能降低，錨固質量下降，嚴重時甚至造成張拉時飛頂的張拉事故，危及施工人員生命安全，預應力更是會損失過大。

(4)梳編穿束不當：梳編穿束工藝粗糙將會導致每束預應力孔道的鋼絞線根數與設計不符，由于孔道位置狹窄，鋼絞線互相纏繞、位置混亂，再加上管道可能存在漏漿的情況，穿束時孔道內鋼絞線前進阻力變大，最后的幾根鋼絞線根本無法穿齊，令孔道內的預應力筋實際有效截面積減少，如果依然采用設計張拉力來張拉，鋼絞線在預應力孔道內扭曲交錯，會使同一束孔道中鋼絞線長短不一致，張拉時同束預應力筋內各單筋受力不均勻，造成該孔道同束有效預應力不均勻度過大。施工階段中還容易出現滑絲或者斷絲的現象，并且張拉完成后應力相對較高的鋼絞線可能已經進入屈服階段；即便低于屈服強度，該鋼絞線的錨下有效預應力經過施工期的衰減后，在通車運營時期可能依然大于其疲勞極限，在車輛荷載的長期作用下會導致鋼絞線的早期疲勞斷裂，嚴重影響預應力筋的壽命以及橋梁行車的安全性。

(5)T梁質量：T梁是施加預應力的結構主體，是承載預應力這個骨架的肉體，T梁生產過程中若不符合施工標準，也會在施加預應力時產生種種病害：

①孔道位置偏差：若T梁鋼筋綁扎過程中未將預應力孔道定位準確，或是預應力孔道固定不穩，造成T梁成型之后預應力孔道水平向擺動或豎向波動，張拉時管道摩阻系數將會加大，甚至造成構件在施加預應力時發生側彎和開裂。

②波紋管燒傷：電焊鋼筋的時候，未做遮擋保護，燒傷波紋管，打混凝土時產生漏漿。嚴重時堵塞預應力管道，進而使鋼絞線穿索困難，甚至需要開窗清理，對混凝土T梁結構產生不利的影響。

③錨杯、錨墊板、錨具安裝不正確：張拉端的兩側混凝土設計布筋繁瑣且復雜，施工時經常由于各種原因出現梁體鋼筋、錨槽(錨塊)鋼筋、錨后鋼筋及螺旋筋不能按照設計圖紙綁扎，甚至需要通過割斷部分鋼筋才能讓預應力波紋管正常安裝。張拉端梁體鋼筋綁扎時，螺旋筋要防止下吊，必須保證緊緊頂住錨墊板并且和錨墊板呈現同心同軸的位置，再綁扎錨后鋼筋(井字形結構)將其固定，構成受力整體。錨墊板、螺旋筋、錨后鋼筋三個部件禁止焊接連接，因為原材料的物理性能會受焊接時的高溫而減弱。有的工程安裝錨杯的時候未使用4顆安裝螺栓，而是用鐵釘或鐵絲固定，導致錨杯墊板不能緊貼端頭模板，破壞了與預應力筋的垂直。錨墊板位置不準，影響錨具安裝位置的準確，定性地講，容易產生張拉分力。

④錨下混凝土質量：張拉端混凝土漏埋、錯埋構造鋼筋，會導致錨具附近承錨結構混凝土在張拉時崩裂損壞，進而令張拉錨固端松動，產生側向分力，造成預應力損失變大；封錨區的混凝土漏漿、不密實，受力時不能有效保護錨杯錨具，讓預應力無法均勻的傳遞到梁體，還有發生崩錨事故的危險。

4 結 語

預應力為橋梁百年大計提供基礎，橋梁預應力檢測為預應力施工提供數據支持，為建設方提供了監管督促，為了保證了工程實體的物理受力性能，預應力檢測必然性十足。