桥梁工程中预应力施工管理措施初探

摘要：随着道路桥梁建设规模的扩大，预应力技术在桥梁工程中的应用越来越广泛，然而出现的质量问题也不断增多。文章阐述了预应力技术在公路桥梁施工中存在的问题，分析了预应力技术的施工管理措施，并提出了有关对策。

关键词：桥梁工程；预应力施工；混凝土

中图分类号：TU758文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）06-0176-02

近年来，预应力混凝土结构由于其具有能充分利用材料的高强度性能，有效防止混凝土裂缝，减轻结构自重，增大桥梁跨径，刚度大行车舒适等优点，在公路桥梁上得到普遍的应用。然而预应力桥梁的裂缝病害相当普遍，特别是箱梁桥。产生裂缝病害的原因很多，其中预应力桥梁施工中出现的若干预应力技术问题，在施工中常出现一些问题，给工程结构的质量带来一些隐患已受到众多专家的关注和质疑。

一、预应力施工技术存在问题

（一）波纹管堵塞

堵管是指在混凝土浇筑后波纹管出现堵塞的现象发生了堵管会导致后期预应力钢绞线穿束无法通过或张拉预应力时钢绞线实际伸长值与设计计算值相差很大，给施工带来不必要的麻烦，即影响了工期，又耗费了人力。引起堵管的原因分析：首先，施工单位在施工过程中没有严格按照施工规范安装波纹管，出现波纹管定位不精确引起的弯折扭曲、套管接头松动，或者是在混凝土浇筑施工中，振捣人员在振捣混凝土时操作失误，造成波纹管局部的破裂，直接导致混凝土水泥浆渗漏到波纹管中造成堵管。其次，波纹管自身的质量缺陷引起漏浆堵管。

（二）预应力超长柬一端张拉工艺的问题

国内现浇大跨度（3～5跨，每跨30～50m）预应力连续箱梁底板预应力束一般采用一端张拉的工艺。例如某箱梁桥5跨，第一联跨66m，第二联跨88m，第三联跨150m，如采用一端张拉的工艺将一束钢绞线拉直需要0.3～0.4Ak的拉力，而如此长的孔道要跨越多道箱梁横隔板，其孔道摩阻是多少，要通过试验才能确定。根据国内外相关规范规定：跨度≥30 m以上的预应力桥梁，均要求采用两端对称张拉工艺，才能保证跨中有效预应力和桥梁在恒载和活载作用下跨中所需抵抗弯矩的建立：否则会导致跨中承载力不足，而产生正截面裂缝。根据交通部专门调查资料，已通车的公路桥梁中，几乎都出现过由于张拉工艺不适合而产生大量裂缝的现象。

（三）后张预应力结构张拉力控制的问题

预应力施工作业不够规范，特别是张拉力控制不严对预应力桥梁质量影响较大。一般张拉作业采用张拉力和预应力筋伸长量同时控制，以张拉力为主，以伸长值校核张拉力。通常张拉力的计量采用1.5级油压，误差大，有的千斤顶甚至未经计量标定就张拉，而且张拉人员多数未经专业培训，如果作业不专心，经常容易出现较大误差，甚至读错表，发生张拉力忽高忽低的现象。特别在多束张拉时，由于每束张拉力都不同，往往对预应力筋的伸长值计算不准确，弹性模量取值混乱，实际张拉时难以做到将伸长量按规范规定控制在±6%范围内，导致张拉力失控。

（四）预应力结构张拉前出现裂隙问题

钢筋砼结构在使用荷载作用下裂隙是不能避免的，部分预应力的B类构件也允许出现有限制的裂隙，而在预制场内的构件，则应尽量避免出现裂隙。张拉前出现的裂隙经常是由于干缩和温差造成的。裂缝常在表面处，宽度较细、分布不均，梁板类构件多沿短方向分布，有时产生在箍筋位置，有时从构件顶面延伸到构件侧面，温度裂缝有表面的、深进的和贯穿的，走向元一定规律。梁板式构件裂缝多平行于短边，深进和贯穿的裂缝一般与短边方向平行，裂缝沿构件全长分段出现。

（五）预应力钢筋孔道堵塞问题

这种现象主要发生在后张法构件中，预留孔道塌陷或堵塞使预应力筋不能顺利穿过，不能保证灌注工程质量，影响张拉效果。产生的主要原因是抽芯过早，水泥砼尚未凝固，不具有一定的强度，或抽芯太晚，橡胶抽拔管可能被拔断。

二、预应力施工管理措施

在施工过程中，技术人员应向施工作业班组进行技术交底，根据专项施工组织方案，对混凝土施工方法及质量要求，对预应力筋编号、张拉力、油压表读数、张拉程序及张拉注意事项等都必须详细交代，使作业人员能按有关规范、规程、作业方法进行施工。绑扎非预应力钢筋的控制：钢筋在预应力筋穿过的位置应避开预应力筋，与预应力筋平行排放，横向钢筋不能放在预应力筋的最低位置，以免影响其标高。预应力混凝土构件的模板安装必须牢，预埋件、插筋、套环、预留孔洞、预埋电气管线等的铺放及固定、卡定应位置准确无误，符合设计要求，且不得在浇筑混凝土、振捣、脱模时而改变位置。混凝土质量控制，常见标号为C40以上或按设计要求，配制高标号和低收缩率的混凝土采用干硬性，主要降低水灰比，提高混凝土的早期强度和粘结强度，也减少混凝土的收缩和徐变。在浇筑混凝土时不能直接倾倒在波纹管上，避免波纹管错位。振捣设备要用频率较高的振捣器，振捣时要密实，特别是固端和张拉端锚板周围。在制作预应力混凝土构件时，一定要加强养护，因混凝土在空气中硬结，会产生收缩，在潮湿环境或水中养护，体积不但不会缩小，而且还略有膨胀。所以，为了减少收缩，减少预应力的损失，一定要改善养护条件，严格养护制度，防止混凝土产生过大的收缩。张拉完毕，伸长值经计算符合设计要求后，应装上灌浆专用工具并将锚圈与夹片之间的缝隙用水泥浆进行封闭，并留排气孔。当封锚水泥浆的强度不足l0MPa时，不得压浆。预应力筋张拉后尽快进行灌浆，以防锈蚀或松驰。灌浆时保持连续缓慢均匀进行。灌注水泥浆必须分级加压，直至出浆孔的水泥浆密实后再加封闭。在灌浆完成后维持0.5MPa的压力，1min后再关闭灌浆孔。在确认预施应力质量合格后，方可拆除灌浆工具．切除过长钢筋。

遇到堵管问题，首先根据预应力筋曲线坐标，标注漏浆孔道堵塞的位置，在避开梁的主筋位置，采用冲击钻缓慢进行开孔，清除波纹管中的水泥浆块，使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩；然后待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。可采取以下预防措施：在施工下料前对波纹管质量仔细检查，对有缺陷的波纹管及早发现；在浇筑混凝土前检查波纹管的安装位置，固定好，检查套管接头连接是否牢固，密闭性是否达到要求；在浇筑混凝土过程中注意波纹管的保护，避免振捣棒碰坏波纹管。

为预防表面温度裂缝，应控制构件内外过大的温差，在夏季施工时优先使用低水化热水泥。在低温时预制构件应采取保温措施，不要过早拆除模板。对空心板等薄壁构件适当延长拆模时间，使之缓慢降温。预制构件和台座之间应涂刷有效隔离剂以预防粘接，使构件不受底模热胀冷缩的作用。在砼浇筑前的施工作业中应注意保护隔离剂，对于用长线法生产先张构件应及时放松应力筋，以减少约束作用。

诚然，这些措施能解决相关问题，但是在施工管理中做好各个步骤，更胜于事后处理。加强施工管理，有利于整个工程更加规范：（1）建立施工质量管理三级责任制，即项目经理管理责任制，质量员责任制，施工员、班组和个人质量责任制；（2）在施工准备阶段组织所有工程施工人员学习设计图纸和施工方案，进行技术交底、质量教育和培训；（3）在施工阶段加强施工工艺管理，施工现场技术人员必须跟班作业，现场指挥，严格按照施工流程和工艺进行施工，防止偷工减料、野蛮施工，控制好施工过程中的每道工序，加强对重点工序的检查；（4）施工完成后加强产品保护，通过协调会或在施工现场与其他施工工种进行相互沟通，增强产品质量保护意识，减少对产品的损坏。

三、结语

在道路桥梁施工预应力工艺较复杂，在预应力施工中应做好预应力施工操作人员的技能培训，严格要求按照操作程序施工，认真做好施工前后的各项检查，早发现问题，因此从设计到施工的所有技术人员都应精心设计、保证工程顺利施工，编制科学合理的施工方案严格按照施工验收规范、操作规程作业，同时应不断应用新技术、新材料、新工艺，确保工程施工质量。

参考文献

[1]盛兴旺，辛学忠．预应力斜交箱形连续梁非线性分析[J]．中国铁道科学，2005，26（2）．

[2]杨宗放．现代预应力混凝土施工[M]．中国建筑工业出版社，2002．

[3]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范．JTGD62-2004．

作者简介：郑长鹰（1976－），男，福建福清人，浙江省衢州市交通建设集团有限公司工程师，研究方向：桥梁。