梁板預應力施工常見質量通病的成因分析與防治措施

摘 要：分析梁板預應力控制常見的質量問題，提出預防及處理措施，希望為相關人員提供參考和借鑒。

關鍵詞：梁板；預應力；質量通??；分析與防治

1 概述

近年來，我國的橋梁建設突飛猛進，新材料、新工藝、新方法不斷得到應用，施工水平得到了顯著的提高。但橋梁施工工序較多，各工序間的關聯(lián)性較為復雜，所以有效控制好施工各環(huán)節(jié)的質量相當重要，特別是梁板的預應力控制難度更大，下面就梁板預應力施工控制常見的一些質量通病作一簡要分析與探討。

2 造成預應力控制常見質量通病的形成原因及其防治措施

在預制梁板施工過程中，常見的質量通病主要是預應力未達設計要求或超過設計，據(jù)以往施工經(jīng)驗分析總結，主要有以下幾點。

2.1 預應力施加未達設計要求

2.1.1 常見現(xiàn)象。（1）空心板等構件出坑時預應力會出現(xiàn)在跨中位置下邊裂開。（2）T型預應力板梁在投入運行一段時間后會裂開。

2.1.2 原因分析。（1）預應力施加未達設計要求。按照規(guī)范規(guī)定，預應力筋張拉時應遵循雙控原則，即除了要滿足千斤頂油表讀數(shù)控制外，預應力筋伸長量誤差還要在理論值+6%范圍之內(nèi)。如果在施工中一味地以張拉力來控制，而忽視對伸長量的控制，那是不可取的，只有當張拉到一定應力后，伸長量與拉應力才形成線性關系。所以，即使施加的總應力在油壓表上是合格的，但伸長量仍然是達不到的，假如在此時進行預應力錨固，梁的預應力就達不到設計要求。（2）施工中不能用未標定的千斤頂和油壓機來決定預應力的大小和分級，使預應力不夠。當然也有其他原因，比如違章操作、機械故障等。（3）預應力筋材質不合格，達不到設計標準，也會直接影響到伸長量和彈模。（4）計算錯誤：如伸長量計算錯誤，特別是起初張拉力和初始伸長值的計算。（5）管道摩阻導致預應力損失較大，有無遵循實測后修正設計原則。

2.1.3 應對措施。（1）應對操作人員進行崗前培訓，考核通過后方可上崗操作。（2）嚴格對預應力材質進行試驗檢測，規(guī)范張拉機械的計算標定，尤其是伸長率和彈模試驗。（3）嚴格計算、復核、審查預應力計算程序。杜絕計算錯誤。（4）當出現(xiàn)預應力達不到設計要求時，應果斷采取相應的補救措施。（5）澆筑砼時應做好鋼束管道定位筋的防護，管孔清理到位，以防振搗棒離波紋管太近。

2.2 孔道壓漿不及時導致預應力筋銹蝕，繼而引起預應力損失

2.2.1 原因分析。預應力張拉錨固至壓漿間隔規(guī)范規(guī)定最多不得超過兩周。但實際施工中有些往往長達數(shù)月才壓漿，此時梁板混凝土抗反拱開裂能力最差，而且預應力筋銹蝕也最快，一旦預應力筋銹蝕后必然會引起預應力的損失，從而造成預應力不夠。

2.2.2 應對措施。張拉錨固后兩周內(nèi)必須壓漿，控制水泥漿凝固時間不得過長。

2.3 孔道壓漿不密實導致預應力降低

如果壓漿不密實，鋼束握裹力勢必會受影響，預應力也會隨之下降。

2.3.1 原因分析。（1）油泵壓力不夠及出氣孔數(shù)量不夠或位置不合理等，管徑和孔長與油泵型號不匹配，致使波紋管中的氣體排不出。（2）水泥漿中未摻外加劑，使得水泥漿只是凝固而不膨脹，會與波紋管分離。（3）還有其他情況是比如孔道漏漿導致局部堵塞，壓漿不滿。（4）采用了扁形波紋管也會導致壓漿不滿。

2.3.2 應對措施。（1）在壓漿中測試孔道另一端的壓力值。起初在少許幾片梁的不同長度孔道進行測試，以驗證所選壓力泵是否符合要求。（2）確保扁波紋管的短徑尺寸滿足規(guī)范規(guī)定的下限。豎直編排的曲線束是導致預應力不達規(guī)范要求的主要原因，張拉時多根鋼絞線極易纏在一起，致使壓漿困難也不密實。另外減少變形漏漿，提高壓漿的密實度，建議在實際施工中改變波紋管由圓管壓成扁管的生產(chǎn)工藝。

2.4 錨具原因造成預應力達不到要求

2.4.1 常見現(xiàn)象。預應力錨具的質量直接關系到預應力的施加。錨具常見的質量問題通常有以下幾項：（1）滑絲?；z會造成預應力施加不上。（2）夾片破裂受損等。（3）錨具破裂硬度不合格等。

2.4.2 原因分析。錨具制造的關鍵工藝是熱處理環(huán)節(jié)，導致錨具內(nèi)部有缺陷，錨固時就容易脫落損壞，造成預應力不合要求。

2.4.3 應對措施。（1）認真審核錨具的產(chǎn)品質量證明文件，不合格的堅決更換。使用前應在現(xiàn)場試驗抽檢。（2）夾片工地試驗靜載錨固系數(shù)符合要求。（3）科學合理選用自錨錨具的型號、種類。

2.5 錨固端混凝土強度不足導致錨墊板較大變形

2.5.1 常見現(xiàn)象及原因分析。錨墊板后方布置了較密的鋼筋，此處混凝土振搗很難密實，張拉時導致錨墊板塌陷。

2.5.2 應對措施。錨墊板后方部位可采用細集料配比，同時改變常規(guī)振搗方式方法，提高該部位混凝土強度。

2.6 梁中預應力過大導致梁板反拱開裂

2.6.1 常見現(xiàn)象及原因分析。裂縫位置通常在梁的上表面，往往從起初的反拱過渡到后期的開裂，對后續(xù)施工造成很大影響，如果橋梁投入使用后梁板變形還在持續(xù)，那將還會引起橋面鋪裝層發(fā)生質量問題。梁板產(chǎn)生反拱度，究其原因主要是由梁端預應力的負彎矩引起，該負彎矩需由梁板上部的恒載產(chǎn)生的正彎矩來抵消，同時橋上的活載及其他外力產(chǎn)生的正彎矩也要該負彎矩來抵消，所以梁板上的大部分負彎矩還是很大，如果預應力很大，那么梁端的負彎矩會隨之變得更大。而此時梁板的抗彎剛度又是最小的時候，再剔除不能納入剛度計算的孔道及整體混凝土面積因素，所以，此時較大的預應力引起的負彎矩，極易使梁板發(fā)生較大的反拱，有的可能還會裂開。

2.6.2 應對措施。（1）在梁板的設計階段，應對梁板各種截面預應力進行精確計算控制。（2）科學合理選擇適宜的骨料粒徑和級配，嚴控預制尺寸和形狀，保證梁板的抗彎剛度，同時必須進行彈性模量試驗檢測，保證設計要求的彈性模量及張拉時的彈性模量需要。（3）通過相應的計算，改變梁板堆放著力點的跨徑，一旦梁板安裝條件具備立即安裝。（4）梁板安裝完成后，橋面混凝土澆筑宜早不宜遲。

3 結束語

預應力梁板的特點是預應力施加既不能欠也不能過，更不是越大越好。如果預應力少了，就不能抵消恒載及活載等產(chǎn)生的拉應力，會造成開裂，但預應力大了，會造成梁板產(chǎn)生反拱，甚至開裂，帶來負面作用。

梁板預應力施工控制的目的是為了全面提高梁板的耐久性、安全性和可靠性，保證梁板在設計使用年限內(nèi)的安全使用。梁板為受力結構，必須嚴格控制預應力施工的各個環(huán)節(jié)，不能違背設計意圖及規(guī)范要求，更不能馬虎了事，任何一個環(huán)節(jié)有瑕疵或有問題，都會帶來無法預料的嚴重后果，以往梁板施工中或交付使用后所發(fā)生的諸多事故已經(jīng)證明了這一點。所以，作為橋梁施工的管理者及實施者，必須牢記“百年大計、質量第一”的從業(yè)宗旨，建讓政府滿意、人民放心的百年工程。

作者簡介：趙從龍（1976，3-），男，江蘇泗陽人，研究方向為工程項目管理，身份證號：320825197603170955。