淺談橋梁預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量控制措施

覃俊

（貴州高速公路開發(fā)總公司，貴州 貴陽 550004）

一、預(yù)應(yīng)力空心板梁張拉過程出現(xiàn)縱向裂縫原因

1.先張法施工缺陷

先張法施工中，空心梁板在梁端放張后頂?shù)装逯胁扛浇霈F(xiàn)自兩端向跨中延伸的1～2.5m長縱向裂縫現(xiàn)象較為多見，其原因主要為放張作業(yè)不規(guī)范造成，如采取單側(cè)放張，采用乙炔一氧氣切割放張.而且非對稱、相互交錯(cuò)切割，使梁體單側(cè)受力，導(dǎo)致梁端中部產(chǎn)生自梁端向跨中延伸的縱向裂縫。

2.后張法空心梁板在張拉過程中的缺陷

后張法空心梁板在張拉過程中，梁端也有出現(xiàn)類似先張法的縱向裂縫，甚至有的在張拉時(shí)發(fā)生梁端底板混凝土壓裂破碎等現(xiàn)象。分析其原因：一是設(shè)計(jì)上對張拉時(shí)梁端混凝土局部應(yīng)力集中考慮不周；二是張拉時(shí)，張拉順序不當(dāng)，張拉速度過快；三是梁體混凝土質(zhì)量低劣、或張拉時(shí)間過早，以及錨墊板附近的混凝土不密實(shí)，導(dǎo)致梁端混凝土在張拉后出現(xiàn)碎裂。

二、張拉過程梁體側(cè)向扭曲、梁端底部混凝土破碎原因

1.梁體產(chǎn)生側(cè)向扭曲

腹板厚度一般僅為18～30cm，馬蹄寬度約為40～60cm，馬蹄部位預(yù)應(yīng)力筋一般上下布置2排，每排水平布置2孔；第一孔張拉時(shí)，張拉側(cè)向施加了預(yù)應(yīng)力而受壓，另一側(cè)梁體必然受拉，加之梁長、腹板厚度薄、側(cè)向自由度大，如果張拉時(shí)采取一次張拉到位，則導(dǎo)致梁體側(cè)向扭曲。

2.T梁張拉后梁端底部混凝土破碎

T梁張拉后，梁體因預(yù)應(yīng)力的作用產(chǎn)生反拱，梁端底部一方面承受因梁體反拱而產(chǎn)生的水平摩擦力，一方面承受粱體的全部自重，導(dǎo)致梁端混凝土在壓應(yīng)力作用下破碎。

三、造成損失過大的原因

1.預(yù)應(yīng)力管道安裝質(zhì)量控制不嚴(yán)

管道位置偏差過大，或梁體澆筑過程中管道存在漏漿現(xiàn)象，致使σal過大，超過原估算值。

2.張拉齡期過早

現(xiàn)今梁的預(yù)制多采用早強(qiáng)劑或提高混凝土配置強(qiáng)度，梁體澆筑后4～5d混凝土強(qiáng)度就能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上，有的甚至達(dá)到90%以上，而《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》對齡期也未作明確要求，結(jié)果梁體混凝土澆筑4～5d后即開始張拉。在此齡期內(nèi)混凝土的收縮和徐變并未完成，隨著齡期的增加所引起的預(yù)應(yīng)力損失σs6過大，且會導(dǎo)致張拉后梁體反拱度過大。

3.砂的級配不規(guī)范

先張法施工采用砂箱法放張工藝時(shí)，如選用砂的級配不好，砂的空隙率大，張拉后砂箱的壓縮引起預(yù)應(yīng)力損失偏大。

四、裂縫治理對策

1.先張法施工缺陷治理措施

均勻放張，多根整批預(yù)應(yīng)力筋放張，宜采用砂箱法或千斤頂法。用砂箱放張時(shí)，放張速度應(yīng)均勻一致；用千斤頂放張時(shí)，放張宜分?jǐn)?shù)次完成；單根鋼筋采用擰松螺母的方法放張時(shí)，宜先兩側(cè)后中間，嚴(yán)禁切割放張。

2.后張法空心梁板張拉缺陷治理措施

針對后張法空心梁板在張拉過程中產(chǎn)生缺陷的原因，可采取如下對策：

(1)梁端布筋設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮張拉時(shí)產(chǎn)生的局部應(yīng)力集中，增加橫向分布鋼筋數(shù)量或螺旋筋，適當(dāng)增加封錨端和梁端混凝土的幾何尺寸。

(2)預(yù)應(yīng)力筋張拉順序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)，宜采取分次、逐級對稱張拉。張拉時(shí)，均勻加載，不宜過快，以盡可能減小張拉過程出現(xiàn)局部應(yīng)力集中。

(3)嚴(yán)格粱(板)混凝土澆筑時(shí)的施工控制，確保梁(板)混凝土澆筑質(zhì)量，特別要加強(qiáng)對錨墊板后的混凝土振搗。張拉前，應(yīng)檢驗(yàn)梁體是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求；張拉時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)，以不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的95%為宜。

五、張拉過程梁體側(cè)向扭曲、梁端底部混凝土破碎治理對策

1.梁體產(chǎn)生側(cè)向扭曲問題治理措施

張拉過程梁體產(chǎn)生側(cè)向扭曲宜采用分次逐級對稱張拉，第一次張拉時(shí)，逐孔預(yù)應(yīng)力施加至50%的張拉控制應(yīng)加σcom。張拉順序第一次為左右側(cè)對角線交叉進(jìn)行，因馬蹄寬度小，位置不夠，只能逐孔張拉。第一孔張拉至50%的σcom后拆下千斤頂，移至第二孔張拉，以次類推；第二次張拉時(shí)按第一次張拉順序逐孔張拉到80%σcom；第三次張拉時(shí)按前二次張拉順序逐孔張拉到100%σcom。實(shí)踐證明，采取這種方法，可以有效地解決側(cè)向扭曲問題。

2.T梁張拉后梁端底部混凝土破碎問題治理措施

針對T梁張拉后梁端底部混凝土破碎原因，可采取以下措施：

(1)在梁體預(yù)制的底模端部設(shè)置一塊長約lm、厚約2～3cm的橡膠板，梁體張拉后，橡膠板受壓變形，受壓面積增大，梁端混凝土承受的集中壓應(yīng)力隨之減小，梁端底部混凝土完整不破碎。

(2)梁體預(yù)制時(shí)在梁端底部設(shè)置梁長方向約20cm、豎向約10cm的倒角，有效地增大了張拉后梁端底部的受壓面積。

六、預(yù)應(yīng)力損失過大治理對策

嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范組織施工，加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力材料檢驗(yàn)和各工序的質(zhì)量控制。避免因預(yù)應(yīng)力材料不合格或施工行為不規(guī)范而造成預(yù)應(yīng)力損失過大，嚴(yán)格控制梁體混凝土齡期。梁體張拉前，除對梁體混凝土強(qiáng)度有要求外，對齡期也應(yīng)進(jìn)行控制，避免過早張拉。減少混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失和梁體反拱度過大。最后.采用級配良好的石英砂。先張法施工采用砂箱法放張工藝時(shí)，宜采用級配良好的石英砂，預(yù)應(yīng)力施加后砂箱的壓縮值不應(yīng)大于0.5mm，裝砂量為砂箱長度的1/3～2/5。

七、預(yù)應(yīng)力施工中需要注意的其它問題

1.伸長量計(jì)算

理論伸長量和實(shí)際伸長量計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮千斤頂?shù)念A(yù)應(yīng)力筋的工作長度。張拉過程中千斤頂?shù)墓ぞ咤^錨住預(yù)應(yīng)力筋使其伸長，量測到的伸長量實(shí)際包括了千斤頂內(nèi)工作長度部分的伸長量；有些技術(shù)人員在計(jì)算理論伸長量時(shí)疏忽了千斤頂內(nèi)工作長度的伸長量，而在實(shí)際量測的伸長量數(shù)值中，卻已經(jīng)包括了工作長度的伸長量，導(dǎo)致計(jì)算的伸長量誤差超過+6%；相反，若計(jì)算理論伸長量時(shí)考慮了工作長度的伸長量，而在實(shí)際量測伸長量時(shí)沒有包括工作長度的伸長量，則可能導(dǎo)致伸長量誤差超出-6%。另外，計(jì)算實(shí)際量測總伸長量時(shí)不應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力筋錨固階段的回縮量。

2.張拉記錄換算

有些施工人員概念不清，張拉施工記錄時(shí)將油壓表讀數(shù)與張拉力混為一談。張拉過程中σ0時(shí)的張拉力常用2倍的σ0時(shí)的油壓表讀數(shù)代替，且張拉控制應(yīng)力σ con對應(yīng)的油壓表讀數(shù).沒有依據(jù)千斤頂與壓力表配套校正校驗(yàn)報(bào)告給定的相應(yīng)參數(shù)，而進(jìn)行內(nèi)插法換算。

3.張拉記錄初應(yīng)力伸長值推算

到目前為止，初應(yīng)力的伸長值計(jì)算方法有四種：①直接量測法；②直接計(jì)算法；③間接計(jì)算法；④采用相鄰級的伸長值。顯然①、②、③不宜采用，第四種方法相對比較科學(xué)、準(zhǔn)確、合理、規(guī)范。

結(jié)語

橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)之所以得到快速的推廣應(yīng)用是因其用途最為廣泛。但預(yù)應(yīng)力張拉施工工藝相對較復(fù)雜，施工工藝專業(yè)性要求高，還需要結(jié)合工程實(shí)踐，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，使其更好地服務(wù)于建設(shè)工程的需要。

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