论预应力张拉锚垫板及锚下混凝土质量

高清超　王明华

摘 要：随着高速铁路的发展，预应力混凝土在桥梁中已广泛应用，预应力张拉是一道重要工序，针对后张法预应力混凝土梁在施工过程中仍然存在这样或那样的问题，现就后张法预应力锚垫板及锚下混凝土质量控制进行探讨。

关键词：铁路悬灌连续梁；预应力张拉锚垫板；锚下混凝土；质量控制

1 工程概况

新建郑州至新郑机场城际铁路，由我项目部负责施工的机场北站特大桥，跨郑港六路40+64+40m悬臂现浇预应力混凝土双线连续梁。该连续梁截面类型为单箱单室、变高度、变截面箱梁，底板、腹板、顶板局部向内侧加厚，中支点处局部向外加厚，均按直线线性变化。全联在端支点、中跨跨中及中支点处共设5个横隔板，横隔板设有孔洞。该连续梁桥面宽12.2m，梁全长145.5m，计算跨度40+64+40m，中支点处截面最低点梁高5.204 m，跨中2 m及边跨8.75 m直线段最低点截面梁高2.804 m，梁底下缘按圆曲线变化。本连续梁共分10个号段，由于悬灌连续梁号段较多，且跨越主干道，交通导改受限，车流量特别大，工期非常紧，在各种不利的因素影響下，通过制定详细的施工方案，在确保安全的前提下，对锚垫板和锚下混凝土施工质量制定了详细的施工方案，也严格按照设计文件和规范要求进行施工。

2 后张法预应力连续梁易出现的问题

1、张拉过程中锚垫板破裂

2、张拉过程中锚下混凝土塌陷

3 后张法预应力连续梁张拉过程中发生问题的原因分析

悬灌梁在节段混凝浇筑完毕后，在进行张拉过程中和张拉完成后，锚垫板及锚下混凝土可能产生破裂或塌陷，造成预应力损失，达不到设计张拉应力。对产生这种问题的原因主要有一下几个方面：

1、锚垫板自身质量不符合设计和国家现行标准；

2、锚下防崩钢筋网片安装位置与设计不相符；

3、锚垫板安装位置与预应力束中心不垂直；

4、锚下混凝土振捣不密实、存在空洞；

5、混凝土养护不符合国家现行标准；

6、混凝土强度没有达到设计或国家现行标准的规定进行预应力张拉；

7、张拉机具要按规范要求进行校验；

8、预应力施加力远超设计张拉应力。

4 锚垫板破裂及锚下混凝土塌陷预控方法及补救措施

悬灌梁在施工前要做好各种材料的质量控制，在施工过程中要做好每道工序的严格把关，对于关键部位和工序按照项目质量管理办法，分解到个人，落实到责任，对影响下道工序和工期的要认真按照设计和规范施工，确保每道工序质量符合设计和规范。张拉过程中的预控方法及补救措施如下：

1、锚具的选购要慎重，锚垫板的重量、几何尺寸和壁厚必须符合设计和规范要求，同一型号的锚垫板重量、几何尺寸和壁厚应相等，如果重量、几何尺寸和壁厚相差太大会导致锚垫板承载力降低。锚垫板存在砂眼、气泡会导致重量不相同，自身存在裂纹在张拉过程中会加速破裂，物资采购员、收料员和试验人员要确保锚垫板原材料的合格，对于不符合要求的原材料禁止采购，对于未经检测和检测不合格的材料严禁使用，在锚垫板使用和安装过程中现场技术人员要做好锚垫板质量的检查，符合要求的锚垫板方可使用实体上。

2、由于锚后钢筋较密集，工人在安装锚后钢筋时位置与设计图纸不相符，为了方便施工随意挪动防崩钢筋网片的位置，认为只要防崩钢筋放进去就万事大吉了，正是因为有了此种应付了事的思想，给后期的预应力张拉埋下了质量和安全隐患，为确保锚后防崩钢筋网片的正确安装，要求现场技术人员进行盯控，并且对安装位置进行核对，且作为一道检验工序，经检查验收合格后方可支立内侧模板和端头模板。

3、锚垫板在安装时位置应符合设计要求，锚垫板中心必须与预应力束中心垂直，如果锚垫板位置不符合设计要求，锚垫板中心与预应力束中心不垂直，在张拉过程中锚垫板锚头会与钢绞线接触造成锚头上下受力不均匀导致锚垫板破裂，锚垫板的安装位置必须经现场技术人员检查合格后方可进行安装，安装时必须固定牢靠不活动，在张拉时要确保锚具与锚垫板的配套，锚具与锚垫板不配套或者接触不紧贴都会直接造成锚垫破裂。

4、在进行悬灌梁混凝土浇筑时，要确保混凝土配合比符合设计要求，混凝土和易性、流动性和扩展度要符合规范，由于锚后防崩钢筋网片密集，极易造成混凝空洞和振捣不到位，为防止混凝土出现空洞和振捣不到位，锚后混凝土振捣按特殊部位处理，振捣该处混凝土采用更换小直径振捣棒振捣，并在锚垫板侧面模板上安装附着式振捣器辅助振捣，安装附着式振捣器时，电动机轴线应呈水平状态，并安排专人负责锚垫板周围的混凝土振捣，以确保混凝土的施工质量，防止锚垫板在预应力张拉时造成锚垫碎裂及锚下混凝土塌陷。现场技术员要将此项工作作为关注重点，加强施工过程中的质量管理。

5、混凝土浇筑后由于工期紧任务重模板拆除过早或者养护不到位、温度低等原因，造成混凝在设计时间内没有达到强度要求，就进行预应力张拉施工，为防止此种情况发生避免不必要的工期和经济损失，根据质量管理规定要求预应力张拉前必须对混凝土试块进行试验，试验的数据达不到设计要求或者无试验报告不允许张拉，对于混凝土的养护，要求带模养护且养护时间不少于3天，在预应力张拉前，夏季确保混凝土表面用土工布覆盖且洒水保持湿润，冬季混凝土表面用棉被覆盖生火炉采暖，保证温度不低于5℃，并安排专人进行值班并做养护记录。

6、混凝土浇筑后在强度未达到设计要求时，为了抢时间赶工期就进行预应力张拉，造成混凝土塌陷 ，这样做不但没有加快施工进度，反而要花费几天的时间处理塌陷的混凝土，首先要退出钢绞线，根据现场张拉数据确定钢绞线是否需要更换，对塌陷的混凝土要凿除干净并用水冲洗，安装锚垫板后用支座灌浆料进行塌陷处处理，养护2天后方可进行张拉。

7、预应力张拉采用穿心式千斤顶，千斤顶额定张拉力宜为预应力筋张拉力的1.2-1.5倍，张拉油泵额定油压宜为使用油压的1.4倍，油泵容量宜为张拉千斤顶总输油量的1.5倍，压力表宜采用防振型，其精度等级不低于1.0级，最小刻度不大于1MPa，表盘直径不小于15㎝，表盘量程应在工作最大油压的1.25-2.0倍之间。千斤顶首次使用前必须经过校准，千斤顶使用一个月、张拉作业达300次、经过大修、漏油严重拆修以后必须进行校验。压力表校验周期：1.0级压力表校准周期为一周，0.4级压力表校准周期为一个月，张拉作业次数达300次、更换油表规格、使用超过允许偏差、发现异常故障时都要校验。千斤顶或油表不定期校验会导致张拉应力不准确偏大或者偏小，造成锚垫板及锚下混凝土的破裂和塌陷。

8、预应力张拉时，张拉力不应太大以油表读数0.5MPa缓慢施加，张拉力施加过快或者过猛都会导致锚垫板的破裂。张拉过程中派专人盯控油表读数，保证两端千斤顶张拉力同步，并做好张拉记录。

9、在张拉前发现锚垫板出现轻微裂纹，并确定是锚垫板自身质量原因的，可采取在锚端加补2㎝厚钢板，再进行预应力的张拉。

10、为了确保连续梁的施工质量在施工队伍选择时，要优先选择有施工经验的、信誉良好的施工队伍，现场技术人员要选有施工经验的，对施工过程出现的问题能及时合理的提出解决方案，并且为施工队伍做好技术指导。

5 结束语

预应力张拉是悬灌梁施工的重要环节，锚垫板的破裂及锚下混凝土的塌陷，这些问题如果处理不当，将直接影响悬灌梁的施工质量和预应力结构使用寿命，为确保预应力张拉的施工，必须对锚垫板原材料质量严格把关，锚垫板及锚下防崩钢筋网片安装位置严格过程控制确保符合设计，选择信誉好的施工队伍保证混凝土的振捣及养护质量，对张拉过程严格控制，保证每道施工序符合规范要求，在工作过程中做到胆大、细心、对每道施工工序做到心中有数，不为下道工序施工留下安全质量隐患，对出现的问题采取积极有效的措施及时正确的对待解决，方能彻底解决预应力施工过程中的安全及质量隐患，提高悬灌预应力连续梁的施工质量，确保桥梁的使用寿命。

参考文献

[1].铁路预应力混凝土连续连（刚钩）悬臂浇筑施工技术指南TZ324-2010

[2].铁路混凝土工程施工技术指南 铁建设（2010）241号

[3].高速铁路桥涵工程施工技术指南 铁建设（2010）241号

作者简介

高清超（1984-），男，汉族，中铁十五局集团第四工程有限公司。

王明华（1984-），男，汉族，郑州城市职业学院。