现浇连续梁桥上部结构施工典型质量问题及预防对策

摘 要：近些年来，我国基础建设进程逐步加快，道路桥梁建设规模也日益扩大，推动了我国交通的进步与发展。与此同时，也存在因施工质量问题导致的部分桥梁过早达不到使用要求甚至垮塌等严重质量事件。目前，我国现浇连续梁桥上部结构施工中还存在诸如混凝土裂纹和裂缝、施加预应力不准等典型质量问题，文章在分析这些典型质量问题的基础之上，从优选施工材料、升级施工设备、优化施工工艺、改进施工技术方面探讨了这些施工典型质量问题的预防对策，希望对于我国现浇连续梁桥的建设有所帮助。

关键词：现浇；连续梁桥；质量问题；预防对策

随着我国道路桥梁技术的创新与发展，桥梁建筑物的种类及形式不断趋于多样化，连续梁桥是其中较为重要的一种桥梁建筑物，预应力混凝土连续梁桥是其主要结构形式，它具有接缝少、刚度好、行车平顺舒适、造价经济等优点，适用跨度一般在30～120m，所以这种桥梁建筑物在我国道路桥梁中较为常见。虽然我们在道路桥梁建设方面取得了令世人瞩目的成绩，但在现浇连续梁桥施工质量控制中也仍然存在一些典型问题，需要我们深入探讨以防患于未然。

1 现浇连续梁桥上部结构施工典型质量问题

1.1 混凝土裂纹、裂缝问题

混凝土裂纹、裂缝问题是现浇连续梁桥施工典型质量常见问题之一，现浇连续梁桥裂纹、裂缝问题相对比较复杂，涉及的因素比较多，诸如钢筋混凝土的材质、配合比设计、施工控制以及外力等都会对混凝土桥梁裂缝产生一定影响。

首先，组成混凝土的材料如水泥、骨料、水、外加剂等质量和配合比存在问题，使用后会导致梁体混凝土出现裂纹、裂缝问题。如配合比设计不合理导致碱-骨料反应、外加剂质量低劣、水泥标号低、水泥质量不合格、水泥存放的时间太长或受潮导致水泥的质量与性能大大下降、骨料质量和级配达不到设计和施工要求等。

其次，混凝土搅拌过程中组成混凝土的水泥、砂、石、水、外加剂用量计量不准确，混凝土搅拌不足或过度搅拌造成混凝土离析；高温季节进行混凝土施工未采取降温措施，导致混凝土入模温度偏高；混凝土的振捣过程中由于钢筋密集或漏振等原因，导致混凝土不够密实，从而出现蜂窝、麻面以及孔洞，或由于过振导致混凝土离析，这些也是促成混凝土裂纹、裂缝的成因。

第三支架基础处的软弱地基未处理到位，现浇支架的强度、刚度、稳定性不够，混凝土浇筑方案不合理，现浇支架不均匀沉降导致梁体混凝土产生裂纹、裂缝。现浇混凝土未及时养生，大体积混凝土未采用缓凝和降低水泥水化热的措施等，这也会造成混凝土桥梁裂纹、裂缝问题产生。

最后，预应力施加时超过设计允许张拉力，或预应力施加时梁体混凝土强度未达到设计的张拉强度，这两种情况也极易导致梁体上层区域产生裂缝；而预应力施加不足易导致梁体使用期下挠过大从而产生裂缝。

1.2 施加预应力不准质量痛病

预应力常用于混凝土结构，在大跨现浇连续梁桥中的应用非常普遍，是改善结构受力，提高结构耐久性的一种重要方式。但是不可否认的是施加预应力不准的质量通病也是现浇连续梁桥上部结构施工典型质量问题之一，极端情况下会造成桥毁人亡的惨痛事故。造成施加预应力不准质量通病的原因有如下几点：

首先，张拉设备和仪器陈旧，标定不准，或过期未重新标定；波纹管、预应力筋、锚夹具未按规范要求进行检验或质量不合格，是导致预应力施加过小或过大的材料及设备方面原因。

其次，波纹管位置定位不符设计要求，锚垫板面与波纹管未垂直，混凝土施工中波纹管变形或进入水泥浆；预应力筋张拉前锈蚀；预应力筋在穿束过程中互相缠绞、扭结；超长预应力筋采用单端张拉；张拉未按规范和设计要求左右对称进行；两端张拉不同步；加载速度过快导致预应力筋传力不均匀等，是造成张拉过程中预应力损失过大、施加预应力不准的原因。

第三张拉后锚端封锚不及时导致锚头预应力筋锈蚀；未及时压浆导致孔道内预应力筋锈蚀；孔道压浆未压饱满导致浆体握裹力损失；用电弧焊或氧焊切割已张拉的钢绞线等，是导致张拉后预应力损失、变小的原因。

最后，锚固区、顶底板混凝土因为强度或密实度问题在梁体施加预应力时出现破坏，预应力施加时梁体混凝土强度还未达到设计的张拉强度，上述情形会导致预应力加载异常和失败。

2 现浇连续梁桥上部结构施工典型质量问题预防对策

结合我国现浇连续梁桥上部结构施工典型质量问题以及施工中的“四新”（新材料、新设备、新工艺、新技术），笔者认为，我国现浇连续梁桥上部结构施工典型质量问题可以采取一些针对措施进行预防，具体如下：

2.1 混凝土裂纹、裂缝质量问题预防对策

现浇连续梁桥上部结构混凝土裂纹、裂缝质量问题预防对策，可以从混凝土配合比设计、混凝土材料、混凝土搅拌设备、混凝土施工工艺和技术这几个方面着手：

首先，做好混凝土的配合比设计工作。混凝土配合比设计须满足设计强度、与环境相适应的耐久性、施工要求的和易性、就地或就近取材的经济性等相关要求，并在设计过程中不断进行优化，如改善内料级配、降低水灰比、掺加粉煤灰等混合材料、掺加外加剂（如缓凝剂、减水剂、泵送剂、引气剂、膨胀剂等），混凝土外加剂使用的品种应根据工程设计对混凝土性能的要求（如强度、抗渗性、抗冻融性、耐久性、弹性模量等），以及施工工艺、施工季节（冬季或夏季施工）、浇筑的部位和体积等综合选择确定，同时在配制混凝土时采取措施（选用含碱量低的混凝土组成材料、骨料活性检测、掺加抑制性混合材料等），使混凝土工程不具备碱-骨料反应的条件，配制出最优的混凝土用于相应工程的施工。

其次，做好水泥、骨料、水、外加剂等混凝土材料的质量把控工作。散装水泥即用即进，保持水泥在罐内存放时间不宜超过一个月；袋装水泥库房应选择在地势较高处搭设并且地面硬化和有防潮处理。加强砂石料的进场检验（级配、压碎值、碱活性、含泥量等）和优选，同时砂石料的堆放场地须硬化并分类堆放，必要时应用高压水泵对含泥量高的粗集料进行冲洗。同时应按《混凝土拌合用水标准》就近选择适宜的合格拌合用水，海水不得用于拌制钢筋混凝土和預应力混凝土。混凝土外加剂的选择根据工程设计对混凝土性能的要求（如强度、抗渗性、抗冻融性、耐久性、弹性模量等），以及施工工艺、施工季节（冬季或夏季施工）、浇筑的部位和体积等，选择符合相关要求的外加剂品种和牌号，据试配结果从中确定技术经济最合适的外加剂。

第三，混凝土搅拌设备应选用智能化程度高的新型设备，并在使用前要经过校验，确保组成混凝土的水泥、砂、石、水、外加剂用量计量准确，按规范和工艺要求合理控制混凝土搅拌时间。高温季节进行混凝土施工应采取降温措施，如加冰降低水温、遮盖集料降温、模内洒水降温等，冬季进行混凝土施工应采取保温防冻措施，如使用防冻剂、提高拌合用水温度、模板外侧设置蓄热保温层、混凝土顶面覆盖或使用暖棚法进行保温养生等；混凝土的振捣宜专人负责相应区域以避免漏振，对钢筋密集部位采用适宜振动棒进行振捣，并确认混凝土密实。

第四，连续梁现浇支架及其基础应严格进行设计和施工，支架应具有满足要求的强度、刚度、稳定性，避免支架不均匀沉降导致梁体裂缝形成。混凝土浇筑宜先跨中再墩顶，分段浇筑时分界面应设置在梁体内力（弯矩、剪力）最小处，即梁的1/3～1/4处现浇混凝土应及时顶面覆盖洒水或采用养护剂喷洒养生，大体积混凝土采用缓凝、降低水泥水化热和分层施工的措施。

最后，预应力施加时应采用与梁体同条件养护的混凝土试件强度作为张拉前梁体的强度参考值，宜采用智能张拉设备以降低人为操作对张拉力施加的不利影响，避免梁体因预应力施加不准而产生裂缝。

2.2 施加预应力不准质量痛病预防对策

现浇连续梁桥上部结构施加预应力不准质量通病预防对策，可以从预应力材料质量、张拉和压浆设备、预应力施工工艺和技术这几个方面着手：

首先，波紋管、预应力筋、锚夹具按规范要求进行检验确保质量合格。同时钢绞线的弹性模量应测定准确，当计算所采用的钢绞线的弹性模量值大于实际钢绞线的弹性模量值时，则计算伸长量值偏小，这样造成了实际预应力不够。当计算所采用的钢绞线的弹性模量值小于实际钢绞线的弹性模量值时，则计算伸长量值偏大，将造成超张拉。

其次，张拉设备和仪器在施工期间要定期及时标定，一般情况下使用3个月或张拉200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新进行标定。压浆前压力表应标定，压浆设备应检修。对大型和重要桥梁工程，应升级张拉和压浆设备，推荐采用智能张拉设备和真空辅助压浆设备。

第三，优化预应力施工工艺，应确保混凝土结构的施工质量，并以同条件养护的试块测定张拉前混凝土结构强度；波纹管、锚垫板严格按设计图要求进行设置，使时使用硬塑管插入波纹管以保证混凝土施工中波纹管不变形或进入水泥浆；大于20m的预应力筋应采用两端张拉；张拉时左右对称、两端同步匀速进行；张拉后一般用砂轮等冷切割方式割断钢绞线和及时封锚，预应力筋保留长度30mm，并宜在张拉完成后7d内完成孔道压浆。

最后，改进预应力施工技术，穿束时使用卷扬机配合自锚牵引器和梳齿板进行预应力筋整体穿束，以避免预应力筋在穿束过程中互相缠绞、扭结，也可使用无级调速预应力穿束机；在有条件的情况下推广使用智能张拉设备和真空辅助压浆设备，改进预应力筋张拉和孔道压浆施工技术水平，提高预应力工程施工质量。

3 结束语

道路桥梁施工质量直接关系到交通的进步与发展，直接关乎人们的生命安全，控制道路桥梁施工质量是需要我们高度重视的重要任务。目前，我国现浇连续梁桥上部结构施工中还存在混凝土裂纹和裂缝、施加预应力不准等典型质量问题，为此我们要优选施工材料、升级施工设备、优化施工工艺、改进施工技术，采取有效措施加强施工过程中的质量控制，以保障我国道路桥梁的安全性与实用性。

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作者简介：顾吉祥（1975-），男，江苏南京人，本科，工程师，研究方向：道路桥梁。