梁板预应力施工常见质量通病的成因分析与防治措施

摘 要：分析梁板预应力控制常见的质量问题，提出预防及处理措施，希望为相关人员提供参考和借鉴。

关键词：梁板；预应力；质量通病；分析与防治

1 概述

近年来，我国的桥梁建设突飞猛进，新材料、新工艺、新方法不断得到应用，施工水平得到了显著的提高。但桥梁施工工序较多，各工序间的关联性较为复杂，所以有效控制好施工各环节的质量相当重要，特别是梁板的预应力控制难度更大，下面就梁板预应力施工控制常见的一些质量通病作一简要分析与探讨。

2 造成预应力控制常见质量通病的形成原因及其防治措施

在预制梁板施工过程中，常见的质量通病主要是预应力未达设计要求或超过设计，据以往施工经验分析总结，主要有以下几点。

2.1 预应力施加未达设计要求

2.1.1 常见现象。（1）空心板等构件出坑时预应力会出现在跨中位置下边裂开。（2）T型预应力板梁在投入运行一段时间后会裂开。

2.1.2 原因分析。（1）预应力施加未达设计要求。按照规范规定，预应力筋张拉时应遵循双控原则，即除了要满足千斤顶油表读数控制外，预应力筋伸长量误差还要在理论值+6%范围之内。如果在施工中一味地以张拉力来控制，而忽视对伸长量的控制，那是不可取的，只有当张拉到一定应力后，伸长量与拉应力才形成线性关系。所以，即使施加的总应力在油压表上是合格的，但伸长量仍然是达不到的，假如在此时进行预应力锚固，梁的预应力就达不到设计要求。（2）施工中不能用未标定的千斤顶和油压机来决定预应力的大小和分级，使预应力不够。当然也有其他原因，比如违章操作、机械故障等。（3）预应力筋材质不合格，达不到设计标准，也会直接影响到伸长量和弹模。（4）计算错误：如伸长量计算错误，特别是起初张拉力和初始伸长值的计算。（5）管道摩阻导致预应力损失较大，有无遵循实测后修正设计原则。

2.1.3 应对措施。（1）应对操作人员进行岗前培训，考核通过后方可上岗操作。（2）严格对预应力材质进行试验检测，规范张拉机械的计算标定，尤其是伸长率和弹模试验。（3）严格计算、复核、审查预应力计算程序。杜绝计算错误。（4）当出现预应力达不到设计要求时，应果断采取相应的补救措施。（5）浇筑砼时应做好钢束管道定位筋的防护，管孔清理到位，以防振捣棒离波纹管太近。

2.2 孔道压浆不及时导致预应力筋锈蚀，继而引起预应力损失

2.2.1 原因分析。预应力张拉锚固至压浆间隔规范规定最多不得超过两周。但实际施工中有些往往长达数月才压浆，此时梁板混凝土抗反拱开裂能力最差，而且预应力筋锈蚀也最快，一旦预应力筋锈蚀后必然会引起预应力的损失，从而造成预应力不够。

2.2.2 应对措施。张拉锚固后两周内必须压浆，控制水泥浆凝固时间不得过长。

2.3 孔道压浆不密实导致预应力降低

如果压浆不密实，钢束握裹力势必会受影响，预应力也会随之下降。

2.3.1 原因分析。（1）油泵压力不够及出气孔数量不够或位置不合理等，管径和孔长与油泵型号不匹配，致使波纹管中的气体排不出。（2）水泥浆中未掺外加剂，使得水泥浆只是凝固而不膨胀，会与波纹管分离。（3）还有其他情况是比如孔道漏浆导致局部堵塞，压浆不满。（4）采用了扁形波纹管也会导致压浆不满。

2.3.2 应对措施。（1）在压浆中测试孔道另一端的压力值。起初在少许几片梁的不同长度孔道进行测试，以验证所选压力泵是否符合要求。（2）确保扁波纹管的短径尺寸满足规范规定的下限。竖直编排的曲线束是导致预应力不达规范要求的主要原因，张拉时多根钢绞线极易缠在一起，致使压浆困难也不密实。另外减少变形漏浆，提高压浆的密实度，建议在实际施工中改变波纹管由圆管压成扁管的生产工艺。

2.4 锚具原因造成预应力达不到要求

2.4.1 常见现象。预应力锚具的质量直接关系到预应力的施加。锚具常见的质量问题通常有以下几项：（1）滑丝。滑丝会造成预应力施加不上。（2）夹片破裂受损等。（3）锚具破裂硬度不合格等。

2.4.2 原因分析。锚具制造的关键工艺是热处理环节，导致锚具内部有缺陷，锚固时就容易脱落损坏，造成预应力不合要求。

2.4.3 应对措施。（1）认真审核锚具的产品质量证明文件，不合格的坚决更换。使用前应在现场试验抽检。（2）夹片工地试验静载锚固系数符合要求。（3）科学合理选用自锚锚具的型号、种类。

2.5 锚固端混凝土强度不足导致锚垫板较大变形

2.5.1 常见现象及原因分析。锚垫板后方布置了较密的钢筋，此处混凝土振捣很难密实，张拉时导致锚垫板塌陷。

2.5.2 应对措施。锚垫板后方部位可采用细集料配比，同时改变常规振捣方式方法，提高该部位混凝土强度。

2.6 梁中预应力过大导致梁板反拱开裂

2.6.1 常见现象及原因分析。裂缝位置通常在梁的上表面，往往从起初的反拱过渡到后期的开裂，对后续施工造成很大影响，如果桥梁投入使用后梁板变形还在持续，那将还会引起桥面铺装层发生质量问题。梁板产生反拱度，究其原因主要是由梁端预应力的负弯矩引起，该负弯矩需由梁板上部的恒载产生的正弯矩来抵消，同时桥上的活载及其他外力产生的正弯矩也要该负弯矩来抵消，所以梁板上的大部分负弯矩还是很大，如果预应力很大，那么梁端的负弯矩会随之变得更大。而此时梁板的抗弯刚度又是最小的时候，再剔除不能纳入刚度计算的孔道及整体混凝土面积因素，所以，此时较大的预应力引起的负弯矩，极易使梁板发生较大的反拱，有的可能还会裂开。

2.6.2 应对措施。（1）在梁板的设计阶段，应对梁板各种截面预应力进行精确计算控制。（2）科学合理选择适宜的骨料粒径和级配，严控预制尺寸和形状，保证梁板的抗弯刚度，同时必须进行弹性模量试验检测，保证设计要求的弹性模量及张拉时的弹性模量需要。（3）通过相应的计算，改变梁板堆放着力点的跨径，一旦梁板安装条件具备立即安装。（4）梁板安装完成后，桥面混凝土浇筑宜早不宜迟。

3 结束语

预应力梁板的特点是预应力施加既不能欠也不能过，更不是越大越好。如果预应力少了，就不能抵消恒载及活载等产生的拉应力，会造成开裂，但预应力大了，会造成梁板产生反拱，甚至开裂，带来负面作用。

梁板预应力施工控制的目的是为了全面提高梁板的耐久性、安全性和可靠性，保证梁板在设计使用年限内的安全使用。梁板为受力结构，必须严格控制预应力施工的各个环节，不能违背设计意图及规范要求，更不能马虎了事，任何一个环节有瑕疵或有问题，都会带来无法预料的严重后果，以往梁板施工中或交付使用后所发生的诸多事故已经证明了这一点。所以，作为桥梁施工的管理者及实施者，必须牢记“百年大计、质量第一”的从业宗旨，建让政府满意、人民放心的百年工程。

作者简介：赵从龙（1976，3-），男，江苏泗阳人，研究方向为工程项目管理，身份证号：320825197603170955。