浅谈预应力混凝土连续梁竖向预应力施工质量控制

夏成锦

摘要：预应力混凝土箱梁增加竖向预应力后能提高箱梁截面的抗剪承载力，控制箱梁腹板开裂，竖向预应力的优良施工显得尤为重要。文章结合作者工作经验，探讨了施工中应该注意的一些问题。

关键词：连续梁；竖向预应力；施工质量

中图分类号：U448 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）09-0055-02

自1981年我国首次采用精轧螺纹钢筋作为预应力混凝土箱梁竖向预应力筋以来，精轧螺纹钢筋已广泛应用于各预应力连续梁（刚构）中。于腹板中布置精轧螺纹钢筋进行张拉形成竖向压应力，以使腹板剪应力在纵向和竖向压应力作用下产生的主拉应力不致过大，避免腹板产生斜裂缝。然而由于竖向预应力精轧螺纹钢筋一般较短，张拉时产生的伸长值有限，且受施工工艺等诸多因素的影响，极易造成预应力损失，不能有效抑制腹板开裂。以下简要介绍一些施工中需要加以注意的事项，希望能有效提高竖向预应力的施加效果和可靠性。

1 规范安装钢筋、锚具和管道

必须采用正规厂家生产的优质锚具，尤其要重视螺母和垫板的表面硬度及精轧螺纹钢筋和螺母相互匹配的问题，以尽可能减小竖向预应力筋张拉锚固时由于锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩产生的应力损失。

竖向精轧螺纹钢筋安装时应该准确和腹板钢筋连接定位，相应的定位钢筋不能缺少。梁底锚固端垫板外的露出长度不少于6倍的直径，钢筋应铅直，锚下螺旋筋中心和锚垫板垂直，建议直接点焊在垫板背面上。锚垫板平面严格水平。有研究调查表明：国内竖向精轧螺纹钢筋上锚垫板张拉前的倾角大致为4.75°，此倾角引起的回缩量约为3.3mm，严重超出规范要求，当出现大倾角时，施加应力将损失殆尽，预应力失效。可见锚垫板的安装质量对保证竖向预应力钢筋的有效锚固至关重要，特别是上锚垫板在施工中极易受到干扰，务必随时纠正，保证混凝土浇筑施工完成时锚板处于水平状态。

竖向预应力管道多采用铁皮波纹管或塑料波纹管，波纹管安装时注意保护，加强对接头部位的检查，尤其对于进出浆口必须在混凝土浇注前及时用胶带纸封闭好，防止进浆堵塞进出浆口影响压浆效果。电焊施工时特别注意不要误烧穿波纹管。

张拉施工中会偶见精轧螺纹钢筋被拉断的情况，经仔细检查，发现断口处一般均有焊点，说明施工中已有电焊伤及钢筋。故建议精轧螺纹钢筋与普通钢筋应拉开距离摆放，避免通电打火。安装前应检查精轧螺纹钢筋是否有打火痕迹，如有则必须更换。

2 混凝土施工过程中的保护和监控

混凝土施工中捣固工人应有对预应力管道进行保护的意识，不得紧贴管道强振，造成管道偏移紧贴预应力钢筋，相应的增大了精轧螺纹钢筋和管道的摩阻力。还应重视锚固和张拉端混凝土的振捣浇筑质量，锚下混凝土的不密实会造成其承压力不够，张拉时，由于锚下局部混凝土压坏导致预应力损失过大。顶板混凝土浇筑完毕，在进行第一次收光前应该再对上锚板的水平度进行检查，并及时纠正。检查预留锚槽的尺寸，避免锚槽尺寸改变影响张拉施工。

3 张拉及压浆过程控制

进行张拉施工前应完全清理干净上锚垫板表面，避免放张时压碎表面的混凝土碎屑或其它杂物，引起较大的回缩。对竖向预应力精轧螺纹钢筋的张拉多采用60-70t穿心顶结合相应的连接器和一根工具用精轧螺纹钢筋及一台张拉底座进行施工。必须高度重视张拉后对螺母拧紧，现在一般多采用自行加工的扳手，应由专人负责认真进行拧紧操作，并加强旁站检查督查，尽可能减小人为因素的影响。

为了减小竖向预应力损失，现行高速铁路施工技术指南要求采用二次张拉方式，即在第一次张拉完一天后进行第二次张拉，弥补由于操作和设备等原因造成的预应力损失。同时竖向预应力张拉施工不得滞后于纵向预应力三个梁段。这一点必须严格遵守，以最大限度保证预应力的有效保存。

应按照配合比进行浆体配制，保证其自由泌水率为0。竖向预应力管道较细，一般不采用真空辅助压浆技术，由于竖向预应力筋管道铅直，压注的水泥浆在凝固前，管道顶端如因水泥浆的沉淀和泌水而留下一段空隙，这段空隙会引起竖向预应力锚固端钢筋和锚具的锈蚀。

4 对现行施工的建议及未来的展

竖向精轧螺纹钢筋进行锚固拧紧时，多使用自制扳手，人工拧紧，受操作人员个人力量大小和判断的影响较大，是否拧紧无统一标准。希望相关预应力设备厂商能设计生产出类似于扭矩扳手的专业配套设备，并推广施工应用。

施加预应力时，张拉千斤顶放置于张拉底座上，底座则直接放在梁面上。这一底座一般都是在现场加工，并无统一结构。如底座过小则不便于从其内部进行精轧螺纹钢筋的人工拧紧锚固，过大则会变形，削减施加的预应力。同时在竖向30-50t的作用吨位下，底座难免会对梁面接触处混凝土造成局部破坏。这也需要有专业的设计，制造出和千斤顶相配套的的张拉底座，具备必要的刚度和操作便利性，并减少对梁面的损伤。

现行的高速铁路桥涵施工技术指南要求竖向预应力张拉滞后纵向预应力张拉不宜大于三个悬浇梁段，从措辞上并非强制性要求。文献[3]建议，为了减小相邻竖向预应力筋张拉对已张拉部分的损失，确保竖向预应力施加的均匀性，滞后1～2个节段再张拉竖向预应力钢筋，但滞后的距离不应超过梁高长度，否则反而会造成腹板斜向裂纹。这一点上还有需要商榷的地方：竖向预应力是否最好是紧跟纵向预应力进行张拉，还是有必要延后张拉，以确保竖向预应力施加的均匀性；如果可以滞后张拉，可以滞后的距离是多少，是否需要根据桥梁结构的不同由设计方明确规定。在此需要进行必要论证再制定统一的规范，以便于指导施工。

参考文献

[1] 刘学伟.竖向预应力钢筋锚垫板安装倾角对预应力

损失的影响[D].湖南科技大学，2008.

[2] 中华人民共和国行业标准.高速铁路桥涵工程施工

技术指南（铁建设[2010]241号）[S].北京：中国

铁道出版社，2011.

[3] 钟宁，霍晓春，张雪松，罗维.精轧螺纹钢竖向

预应力损失监测及其原因分析[J].公路交通技

术，2009，（3）.

[4] 鲍卫刚，周泳涛，等.预应力混凝土梁式桥梁设计

施工技术指南[M].北京：人民交通出版社，2009.