連續梁橋豎向預應力精軋螺紋鋼筋施工質量問題分析

林峰 賢良華 楊環榮

摘要：文章分析了連續梁橋豎向預應力精軋螺紋鋼筋施工中出現的質量問題類型及成因，并提出了相應的解決措施，為類似工程施工提供參考。

關鍵詞：連續梁橋;豎向預應力;精軋螺紋鋼筋;質量控制

0 引言

在連續箱梁的橋梁設計中，一般通過布置豎向預應力精軋螺紋鋼筋來提高連續箱梁的豎向抗剪能力，從而保證整個橋梁結構的安全性和耐久性。但由于豎向精軋螺紋鋼筋數量很多、施工操作困難等原因，其施工質量很難得到保證，由此很可能存在兩個質量隱患：（1）在進行橋面鋪裝后，部分豎向精軋螺紋鋼筋出現斷裂、彈出孔道的現象，導致箱梁主拉應力超過規范允許值，威脅橋梁結構安全，而且斷裂時的沖擊力必然會對結構局部造成損傷;（2）部分豎向精軋螺紋鋼筋未達到設計張拉力，造成箱梁主拉應力不足，最終導致箱梁開裂。

因為豎向預應力精軋螺紋鋼筋施工質量與橋梁結構安全緊密相關，所以一旦發現豎向預應力精軋螺紋鋼筋施工質量問題，必須返工，這就產生工期延誤、成本增加等一系列問題，造成很大的經濟損失和負面社會影響。近年來，國內多座連續梁橋施工過程中都發生豎向預應力精軋螺紋鋼筋施工質量問題，這幾乎成為連續梁橋施工的質量通病。

1 主要質量問題

近年來，國內多座連續梁橋施工過程中都發生豎向預應力精軋螺紋鋼筋施工質量問題，該問題已成為威脅橋梁結構安全、影響橋梁按時通車的重要因素之一。為了了解豎向預應力精軋螺紋鋼筋施工質量問題的種類，筆者對出現該質量問題較多的某大橋進行了研究分析。該橋跨度大、豎向預應力精扎螺紋鋼筋數量多，因此選取該橋作為現狀調查的對象具有代表性和針對性。

該橋為連續剛構橋，橋梁總長742m，主橋跨徑為（126+240+126）m。主橋豎向預應力為橫向每側設置兩排JLM32精軋螺紋鋼，數量為3472根。該橋于2009年7月至9月進行橋面鋪裝工作。在完工的橋面上，發現多處豎向預應力精軋螺紋鋼斷裂、沖破橋面鋪裝層的現象，表明豎向預應力精軋螺紋鋼筋在施工時發生了質量問題。施工方立即對所有豎向精軋螺紋鋼筋開鑿，聯合橋隧檢測所進行檢測，發現了1261處質量問題，豎向預應力精軋螺紋鋼筋施工合格率僅為63.7%。

筆者對該橋豎向預應力精扎螺紋鋼筋的數據做了詳細的統計分析對比（如表1所示），直觀地反映了各種質量問題的出現頻率和累計頻率。

從表1中可看出，預應力孔道壓漿不飽滿和預應力未達到設計張拉力是豎向預應力精軋螺紋鋼筋施工發生頻率最高的質量問題，兩者頻率累計達到95.3%。因此，保證預應力孔道壓漿飽滿和預應力達到設計張拉力是確保豎向預應力精軋螺紋鋼筋質量的關鍵。

2 導致出現質量問題的主要原因分析

筆者通過深入施工現場、走訪專業人士、查閱資料等途徑，全面地搜集了導致預應力孔道壓漿不飽滿和預應力未達到設計張拉力的原因，針對分析得出的各個原因進行分析驗證，歸納總結了4個方面的主要原因。

（1）精軋螺紋鋼與錨墊板不垂直。通過查看現場發現精軋螺紋鋼與錨墊板不垂直的現象十分普遍，造成張拉時螺紋鋼兩端受力不均衡，則結構實際所被施加的預應力大小與設計出現較大偏差。

（2）工人責任心不強，管理不到位。在張拉施工現場，工人隨意讀表，且認為張拉到位就回油，沒有按規定持荷;在壓漿施工現場，遇到漿液壓不進管道的情況，立刻停止壓漿，且未查明原因、未采取任何措施。

（3）波紋管接頭密封性能差，管體損傷。波紋管接頭未能很好地進行密封處理，澆筑混凝土時未能有效防止漿液進入波紋管。在發生堵管現象后，切開管道混凝土發現波紋管有被劃破的現象。

（4）壓漿工藝和流程制定不當。項目制定有壓漿工藝和流程，但內容簡單，對施工起不到指導作用。

3 解決措施

針對確定的4個主要原因，筆者經研究后，制定了相應對策措施。

（1）強化工人責任心，加強智能化管理。明確職責和崗位分工，落實工點負責制，加大質量教育和職業道德素質教育力度，提高全體工人、管理人員的工作責任心和質量意識。

（2）通過將零件焊接為組件的方法，使精軋螺紋鋼筋與錨墊板始終保持垂直。通過將下錨固端（非張拉端）的錨固鋼板、螺帽、鋼管、壓漿管等零部件焊接在一起形成一個組件，焊接時保證鋼板垂直于鋼管和螺帽。組件焊接完成后，再將精軋螺紋鋼筋擰進螺帽里面，就可以保證精軋螺紋鋼筋始終垂直于鋼板。

施工時，首先將一根精軋螺紋鋼筋固定在地面上，并與地面保持垂直狀態。然后在精軋螺紋鋼筋上擰進一顆限位螺帽，在螺帽上套進鋼管。最后在鋼管上焊接錨固鋼板，并在鋼板上焊接螺帽，便完成了錨固組件的加工。加工時需要注意兩點：①精軋螺紋鋼筋必須要與地面保持垂直狀態，這根精軋螺紋鋼筋可采用固結措施固定在地面上，以后加工錨固組件可重復利用;②螺帽、鋼管、錨固鋼板的兩面均為平滑狀態。

（3）做好接頭部位密封措施與防止管道損傷。在預應力混凝土工程中，普遍用于封閉縫隙的材料有海綿膠、膠帶、橡膠條、麻絮等，而作為波紋管接頭的密封材料，必須自身要具備粘結性能，因此，有海綿膠、膠帶兩種材料供挑選。在安裝豎向精軋螺紋鋼筋，并且穿好波紋管后，接頭部位用膠帶進行密封，這樣能防止混凝土從接頭部位進入波紋管。

導致波紋管體被劃破的兩種情況主要表現在：①焊接鋼筋時，電焊火花燒壞波紋管的管壁;②澆筑混凝土時，被振搗棒碰撞劃破，或者在波紋管附近振搗過久，混凝土骨料將波紋管劃破。

針對上述兩種情況，可采取以下措施避免劃破管道：

①鋼筋焊接工作必須由持有焊工證的專業工人操作。在波紋管附近電焊鋼筋時應對波紋管加以保護，焊接完畢后再仔細檢查焊花是否燒傷波紋管，如有灼燒出孔洞的現象，立刻用膠帶將孔洞進行綁扎密封。

②澆注混凝土前，振搗人員要先看圖紙，熟悉預應力孔道位置，在振搗時避開預應力孔道，嚴禁振動棒直接觸碰波紋管。在預應力孔道旁振搗時間不宜太久。將振搗棒快插慢拔，待振搗區混凝土停止下沉，表面呈現平坦、泛漿、不冒氣泡即可停止振搗。

（4）制定有針對性的壓漿工藝及流程。豎向預應力孔道壓漿采用真空壓漿施工工藝，從豎向預應力孔道的最低點壓漿孔壓入水泥漿，由最高點排氣和泄水。其具體工藝為：壓漿前用壓漿機向管道內注壓清水，充分沖洗、潤濕管道，至全部管道沖洗完后，正式拌漿，開始壓漿。把真空抽氣機和壓漿機的抽氣管和壓漿管分別安裝于豎向預應力孔道上端和下端的錨墊板孔上，用真空抽氣機抽空管道內空氣，當管道內氣壓達-0.1～-0.06MPa之間時，下端的壓漿機開始壓注水泥漿，壓漿機的壓力維持在0.7MPa。水泥漿壓注要連續進行，直到出口處有濃漿（其稠度與壓注的漿液稠度相同）排出后，用軟木塞封閉出漿口。維持0.7MPa的壓力持荷2min后停止壓漿工作。

其工藝流程見圖1。

豎向預應力壓漿施工有其特殊性，需要特別注意的事項有：

①采用能制造出膠狀稠度的水泥漿，并使用能以0.7MPa的常壓連續進行作業的壓漿拌和機。在泵的緩沖板上裝上1.0mm標準孔的篩式濾凈器。

②水泥漿的要求：在符合和易性要求的條件下，水泥漿的水灰比盡可能小一些，一般采用0.4～0.45;摻入適量減水劑時，水灰比可減少到0.35;采用對預應力鋼材無腐蝕作用的水及減水劑。水泥漿的泌水率最大≤4%;水泥漿摻入膨脹劑后的最大自由膨脹量≤10%;水泥漿標準養護28d抗壓強度≥50MPa;水泥漿拌和時間≥2min，直到獲得均勻稠度為止。

③豎向預應力管道一般偏小，很容易堵塞，要特別注意保護出氣孔、壓漿口和波紋管。

④相鄰兩組豎向預應力管道一般間距很近，可以將兩組豎向管道連通起來一起壓漿，一個孔洞堵塞了可以從另一個管道壓進來，以此提高壓漿質量。

4 結語

筆者通過分析連續梁橋豎向預應力精軋螺紋鋼筋質量問題的類型、產生原因和提出解決措施，指導多座同類橋梁施工，取得良好效果，未出現同類的質量問題，保證了大橋施工質量。本文通過總結，提出相關措施，為今后同類橋梁施工提供參考。

參考文獻：

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