预应力梁板施工质量通病分析与防治

王 浩

(黑龙江省高速公路建设局)

预应力梁板施工质量通病分析与防治

王 浩

(黑龙江省高速公路建设局)

摘 要:对桥梁预应力梁板施工中常见的质量问题进行了总结，分析其产生的主要原因及预防措施，并提出了有效的处治方法。

关键词:预应力;质量通病;梁板;分析;防治

随着预应力设计、计算理论的不断完善和施工工艺的逐步成熟，预应力技术已广泛应用于公路桥梁的各种结构中。根据多年从事公路桥梁施工的实践，就预应力梁(板)的施工过程中存在的一些问题进行分析和采取相应的预防措施，对其进行归类分析，并提出相应的防治措施。

1 张拉前梁(板)底板跨中附近出现横、竖向裂缝

主要是由制梁台座在灌注混凝土时或之后出现了不均匀沉降引起的。有些施工单位不重视制梁台座的地基处理，或在灌注混凝土前没对制梁台座进行预压，很容易出现不可挽救的质量问题。某高速公路某大桥为14×30 mT型梁桥，因制梁台座在T梁灌注前未进行预压，结果前期灌注的4片T梁在拆模后全部在梁底跨中附近出现裂缝，直接导致这4片T梁全部报废，造成了较大的经济损失。后经测量，此4个制梁台座最大沉降达8 cm。

所以，如果梁(板)是在预制场预制，制梁台座地基应用砂包做预压处理;如果是在钢管支架上预制或现浇，应清除支架地基的浮土，大致整平、夯实，并做好排水工作，钢管架立柱下应放置枕木或条石。最后，钢管架还要做预压处理。

2 空心板或箱梁内模上浮，甚至造成钢筋骨架上移

这种现象的出现，主要是由于内模没固定牢固，浇筑混凝土时，内模经振捣成流塑状态混凝土的浮力作用下，自身向上浮起，严重时还能够托起钢筋骨架。

为了阻止内模上浮，可在侧模顶部的梁板断面方向对称焊接两组限位槽，然后把槽钢或方木放进限位槽作为顶压横梁与侧模固定，这样通过安设于横梁下方的压件即可阻止内模上浮。至于横赂间距可视具体情况而定，对于固定式钢木内模一般为2～3 m。这种防浮装置仅需设置4～5套即可，然后随着浇筑段的前移依次拆后移前，重复使用。

3 张拉后空心板端部截面的顶、底板出现竖向微裂缝

主要是由于空心板端部横向配筋较弱引起的。某高速公路一座大桥为7×16 m后张预应力空心板梁，此桥上部用跨上预制横移的方法施工，空心板在张拉后发现端部截面的顶、底板在中间附近出现竖向微裂缝，长度达20 cm、宽达1 mm。经检查混凝土强度及钢筋强度均达标，预应力张拉力控制良好，施工顺序恰当，而且此种情况在其他工程项目也较为常见。后来加强了空心板端部1 m范围内的横向钢筋后，此种情况消失。

4 预应力筋孔道漏浆，致使张拉压浆受阻

孔道漏浆在采用半刚性波纹管成孔时较为常见。对于先穿束后浇筑的梁板，致使预应力筋在张位前不能自身活动，张位后压浆困难;对行浇筑后穿束的梁板，致使穿束困难，甚至根本穿不进力筋。为了避免孔道漏浆，应注意以下几点。

(1)用于制作波纹管的钢带应符合现行有关国家标准，其厚度应根据管道直径、形状、钢束设置时间而定，一般不宜小于0.3 mm。

(2)除进场后的有关检验外，安装波纹管时需要、再次对其外观进行全面详细的检查，要求无孔洞和不规则的折皱。咬口宽度均匀，无开裂和脱扣现象。

(3)波纹管的接头连接管应采用大一个直径级别的同类型管道，其长度宜为被连接管道内径的5～7倍，同时不小于40 cm。在接头处宜设置2处定位钢筋使其定位准确，以免角度变化导致波纹管道不圆顺，造成穿束困难，最后把连接管道两端缠紧密以防漏浆。

(4)对在浇筑混凝土之前穿束的孔道，应注意两点:第一，预应力筋安装完毕后，应再次对波纹管进行详细检查，以查出穿束时可能被损坏的管道，并及时进行修复;第二、在浇筑混凝土中，应每隔1 h拖拉一次预应力筋直至浇筑完成后1～2 h为止。

(5)采用圆形波纹管成孔时，宜采用“先浇筑、后穿束”方法。具体做法是:在浇筑混凝土前先把直径稍小于波纹管内径的高密度聚乙烯管(塑料管)穿入其中，浇筑中每隔1～2 h往复拖拉几次，浇筑完毕后即抽出塑料管，张拉前再穿入力筋。这样不但能够避免漏浆页堵塞孔道，还能有效避免压浆前预应力筋在孔道中长时间放置而生锈。

(6)浇筑混凝土时，振动棒切勿触及波纹管道。

5 张拉时工作夹片与钢绞线互相刮损

主要原因是工作夹片与限位板型号不配套。当千斤顶拉出钢绞线时，工作夹片跟着后退，退到后面的限位板后夹片找开，钢绞线被顺利拉出，当限位板的限位值相对夹片偏小时，工作夹片张开的量不够，工作夹片于是与钢绞线互相刮损，这种情况会磨损工作夹片的刻丝，导致钢绞线滑丝，出现质量事故。

6 施加预应力时，伸长值超出规定范围

《桥规》规定，预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核(即所谓“双控”)，实测伸长值与理论伸长值的差值应控制在±6%以内。但在实际操作过程中伸长值超限问题时有发生。其原因除张拉机具本身有问题需再次标定外，多数是与计算人员分析考虑不周、引用数据不当有关，主要表现在以下几个方面。

(1)实际伸长值未考虑千斤顶部分力筋的伸长量(简称顶内伸长量)，导致实测伸长值偏大。

(2)未考虑张拉过程中力筋和夹片的内缩量，导致实测值偏大。通常每张拉端张拉阶段内缩值达3 mm，若为两端张拉，其实测伸长值要减去6 mm才是真正伸长值。

(3)对于曲线预应力筋或长度超过25 m的直线预应力筋，计算理论伸长值时未考虑曲线孔道及孔道局部偏差的摩阻影响，使理论伸长值偏大。

(4)初应力选择不当，使实测伸长值偏大。一般人们不管力筋和短、孔道曲直等情况，均把初应力选为10%δcom(δcom为张拉控制应力)，这是不妥当的，因为此时各钢束松紧程度不一定相同。具体初应力选择多大，应经试拉确定。具体方法是:假若3倍初应力时的伸长值(ΔL300)之差小于2倍初应力与初应力时的伸长值之差，那么初应力数值还应提高一级，直至两者相等或相关极小为止。根据具体情况，初应力可选为δcom的10%、15%、20%、25%等几个等级。

(5)弹性模量(Ep)取值不准，致使理论伸长值失真。每批预应力钢材进场后，应按实际检验报告书不确定的弹性模量取值，不能套用规范标准或经验数据。比如说钢绞线，经试验得出Ep=1.95×105MPa，那么理论伸长值就缩短了5.1%，实测伸长量自然容易超出±6%的范围了。

(6)由于预应力钢束产生断丝、滑丝现象，致使其余力筋应力增大，伸长值增加。

7 伸缩缝处梁板封锚(端)混凝土不很规则

先封锚后吊装的梁板吊装完成后，端部边线总是不很规则，呈锯齿形或“长城”形。这给伸缩装置的安装和伸缩缝的正常使用带来了极大的麻烦:首先梁端不是一条直线，缝宽极不均匀，有的甚至达不到伸缩缝宽度要求或根本没有间隙;其次，预埋伸缩缝钢筋或前或后，不成直线排列，致使伸缩装置难以安装。这一点斜桥上表现得更为明显。为了避免这个问题发生，可采取先吊装后封锚的方法，至于台帽背墙是在吊装前还是在吊装后浇筑，可根据梁板形式、施工难易情况具体决定。

8 张拉时锚下混凝土因局部受压被压裂

这种现象在各个项目中都比较常见，主要原因是锚下混凝土不密实或锚下混凝土配筋不足。预应力梁(板)的腹板一般比较薄，而锚固区的钢筋又很密，如果混凝土中碎石粒径偏大或者振捣不好，很容易出现混凝土不密实的情况。所以，除了要控制好碎石级配外，还要严格控制碎石的最大粒径。同时，在振捣锚固区的混凝土时，可以换成小一型号的振捣棒振捣或加长底(侧)模振捣器的震动时间。另外，设计人员在锚下一般只设计了螺旋形配筋或钢筋的其中一种，根据施工实际情况应同时采用两种钢筋，能圈套的提高锚下混凝土的局部承压能力。

9 梁板起拱度较大，影响桥面厚度

预应力梁板张拉后均有不同程度的起拱，为了不影响桥面铺装厚度，在制作台座时应当按照设计要求设置相应的下拱度;若图纸中未加说明，则应按弹性曲线方程计算出起拱度后再设置。尽管做了上述处理，在实际施工中仍然会有因起拱过大而影响桥面厚度的情况，这主要是由以下几方面原因造成的。

(1)张拉时混凝土强度未达到设计要求，致使梁板刚度降低。

(2)张拉后放置时间过长，没有及时进行压浆和安装。

(3)千斤顶校验精度不够，实际张拉力往往偏大，表现在实测伸长值总是大于理论伸长值，呈现正误差。

(4)台座上虽然设有反拱，但模板安装时顶部仍然是一条直线，没有跟着很下挠，实际上只是梁板中部加高了一个上挠值。

(5)梁板本身处于凹型竖曲线上，即使在台座、侧模上设有下挠度，也未考虑弓矢高对其标高的影响。比如40 m梁处于8 000 m的凹型竖曲线上，仅其弓矢高值就达2.5 cm。

实际施工中，除应注意上述几点外，尚应及早预制梁板，并应在下部墩台施工时完成部分梁板的预加应力工作，然后根据实际起拱度大小决定是否需要变更墩台标高。这样，既保证了桥面厚度，又避免了变更桥面纵断高程带来的麻烦。

10 结语

预应力技术在我国得到了广泛的应用，但对于部分施工企业来说，预应力技术的运用和掌握并不十分熟练，往往存在一些不足或错误。这就要求我们应善于发现问题，及时改正问题，从而更好的应用该项技术。

中图分类号:U445.7

C

1008-3383(2011)06-0171-01

收稿日期:2011-03-13