淺談預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)應(yīng)力檢測

呂 風(fēng)，韓林忠

(貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測中心有限責任公司，貴州 貴陽 550000)

1 錨下有效預(yù)應(yīng)力檢測

對預(yù)應(yīng)力鋼絞線的錨下有效預(yù)應(yīng)力采用張拉應(yīng)力檢測儀按照反張拉法對預(yù)應(yīng)力孔道的鋼絞線逐根進行反張拉檢測。張拉應(yīng)力檢測儀的檢測原理是根據(jù)彈模效應(yīng)，采用千斤頂對鋼絞線進行復(fù)張，使張拉后的鋼絞線與夾具沿軸線產(chǎn)生0.5 mm的相對位移，此時儀器顯示的力值便是錨下有效預(yù)應(yīng)力值。測出力值之后便緩慢松開鋼絞線，不用擔心使用該儀器檢測預(yù)應(yīng)力是否會對已經(jīng)形成的錨下有效預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生影響，因為檢測過程中，夾具與鋼絞線沿軸線的相對位移只有0.5 mm，遠遠低于限位板的限位距離，夾具依然是將鋼絞線牢固的錨固住得，卸力之后，夾具與鋼絞線的相對位置并無改變，由于鋼絞線是彈性材料，在屈服強度內(nèi)，其張拉力與伸長量存在線性關(guān)系，所以其錨下有效預(yù)應(yīng)力依舊保持檢測前的狀態(tài)。

2 檢測數(shù)據(jù)分析

本次采用貴州省某在建高速公路第2標段X河大橋右幅3～5#T梁負彎矩錨下有效預(yù)應(yīng)力檢測數(shù)據(jù)進行分析，該T梁為30 mT梁，混凝土強度等級為C50，單根鋼絞線的fpk=1 860 MPa、公稱直徑為15.2 mm，設(shè)計張拉控制應(yīng)力σcom=0.75fpk=195.3 KN。根據(jù)《橋梁預(yù)應(yīng)力及索力張拉施工質(zhì)量檢測驗收規(guī)程》CQJTG/T F81-2009，其錨下有效預(yù)應(yīng)力標準值為178 KN，允許偏差±5%

由檢測數(shù)據(jù)可知，X河大橋右幅3～5#T梁T1Y束預(yù)應(yīng)力超張8.0%，T2Y束預(yù)應(yīng)力欠張-6.8%。

3 預(yù)應(yīng)力超、欠張及其成因

結(jié)合現(xiàn)場檢測經(jīng)驗，總結(jié)出以下幾點導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力超、欠張的原因：

(1)工人操作不當：由于施工工人素質(zhì)參差不齊，施工方未進行技術(shù)交底等原因，導(dǎo)致工人不按操作規(guī)程進行張拉施工，實際表現(xiàn)為不進行預(yù)應(yīng)力的分級張拉、保壓持荷、限位板裝反、張拉數(shù)據(jù)與設(shè)計數(shù)據(jù)不符等問題，均會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力的超、欠張，需要施工方加強施工管理及技術(shù)交底，監(jiān)理落實旁站監(jiān)督職責方可避免此情況。

(2)儀器設(shè)備問題：規(guī)范要求施工用器具和設(shè)備進入現(xiàn)場使用前應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進行檢測、校正或標定。標定應(yīng)在經(jīng)主管部門授權(quán)的法定計量技術(shù)機構(gòu)進行，合格后出具書面檢定證明。未經(jīng)標定或標定不合格的張拉設(shè)備不得使用。由于現(xiàn)場技術(shù)人員的疏忽大意，檢測過程中常常發(fā)現(xiàn)施工隊伍的張拉儀器出現(xiàn)以下問題：

①標定證書過期：設(shè)備使用時間超過6個月或張拉次數(shù)超過300次，則需要重新進行一次標定，不然會因為設(shè)備誤差過大導(dǎo)致計算數(shù)值不準確，進而導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力的超、欠張。

②張拉設(shè)備油表與千斤頂不配套使用：設(shè)備的標定是成套標定，在施工現(xiàn)場有多套設(shè)備的情況下，工人有可能將油表與千斤頂交替使用，而不同設(shè)備的標定系數(shù)不同，造成實際張拉數(shù)據(jù)與計算值不符，預(yù)應(yīng)力則會相應(yīng)的超、欠張。

③儀器配件損壞或故障：油泵上的耐震壓力表在非工作狀態(tài)下不歸零，會導(dǎo)致張拉數(shù)據(jù)的失真；千斤頂?shù)墓ぞ邐A片和限位子彈頭屬于耗材，超出使用壽命會致使其工作能力減弱或失效。配件的損壞或故障常常導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力的欠張。

建議施工管理人員嚴格按照張拉操作規(guī)程，每次作業(yè)前檢查設(shè)備的配套情況、健康狀況，這樣才能安全放心的施工。

(3)施工工序問題：預(yù)應(yīng)力錨具及夾具應(yīng)在張拉作業(yè)前安裝，安裝完畢后應(yīng)及時進行張拉施工，張拉完畢后24 h內(nèi)進行封錨壓漿。實際施工中工人為了工作的便利，過早安裝錨具和夾具，等到進行張拉施工時，錨具和夾具早已在自然條件的影響下銹蝕，工作性能降低，錨固質(zhì)量下降，嚴重時甚至造成張拉時飛頂?shù)膹埨鹿?，危及施工人員生命安全，預(yù)應(yīng)力更是會損失過大。

(4)梳編穿束不當：梳編穿束工藝粗糙將會導(dǎo)致每束預(yù)應(yīng)力孔道的鋼絞線根數(shù)與設(shè)計不符，由于孔道位置狹窄，鋼絞線互相纏繞、位置混亂，再加上管道可能存在漏漿的情況，穿束時孔道內(nèi)鋼絞線前進阻力變大，最后的幾根鋼絞線根本無法穿齊，令孔道內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋實際有效截面積減少，如果依然采用設(shè)計張拉力來張拉，鋼絞線在預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)扭曲交錯，會使同一束孔道中鋼絞線長短不一致，張拉時同束預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)各單筋受力不均勻，造成該孔道同束有效預(yù)應(yīng)力不均勻度過大。施工階段中還容易出現(xiàn)滑絲或者斷絲的現(xiàn)象，并且張拉完成后應(yīng)力相對較高的鋼絞線可能已經(jīng)進入屈服階段；即便低于屈服強度，該鋼絞線的錨下有效預(yù)應(yīng)力經(jīng)過施工期的衰減后，在通車運營時期可能依然大于其疲勞極限，在車輛荷載的長期作用下會導(dǎo)致鋼絞線的早期疲勞斷裂，嚴重影響預(yù)應(yīng)力筋的壽命以及橋梁行車的安全性。

(5)T梁質(zhì)量：T梁是施加預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)主體，是承載預(yù)應(yīng)力這個骨架的肉體，T梁生產(chǎn)過程中若不符合施工標準，也會在施加預(yù)應(yīng)力時產(chǎn)生種種病害：

①孔道位置偏差：若T梁鋼筋綁扎過程中未將預(yù)應(yīng)力孔道定位準確，或是預(yù)應(yīng)力孔道固定不穩(wěn)，造成T梁成型之后預(yù)應(yīng)力孔道水平向擺動或豎向波動，張拉時管道摩阻系數(shù)將會加大，甚至造成構(gòu)件在施加預(yù)應(yīng)力時發(fā)生側(cè)彎和開裂。

②波紋管燒傷：電焊鋼筋的時候，未做遮擋保護，燒傷波紋管，打混凝土?xí)r產(chǎn)生漏漿。嚴重時堵塞預(yù)應(yīng)力管道，進而使鋼絞線穿索困難，甚至需要開窗清理，對混凝土T梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響。

③錨杯、錨墊板、錨具安裝不正確：張拉端的兩側(cè)混凝土設(shè)計布筋繁瑣且復(fù)雜，施工時經(jīng)常由于各種原因出現(xiàn)梁體鋼筋、錨槽(錨塊)鋼筋、錨后鋼筋及螺旋筋不能按照設(shè)計圖紙綁扎，甚至需要通過割斷部分鋼筋才能讓預(yù)應(yīng)力波紋管正常安裝。張拉端梁體鋼筋綁扎時，螺旋筋要防止下吊，必須保證緊緊頂住錨墊板并且和錨墊板呈現(xiàn)同心同軸的位置，再綁扎錨后鋼筋(井字形結(jié)構(gòu))將其固定，構(gòu)成受力整體。錨墊板、螺旋筋、錨后鋼筋三個部件禁止焊接連接，因為原材料的物理性能會受焊接時的高溫而減弱。有的工程安裝錨杯的時候未使用4顆安裝螺栓，而是用鐵釘或鐵絲固定，導(dǎo)致錨杯墊板不能緊貼端頭模板，破壞了與預(yù)應(yīng)力筋的垂直。錨墊板位置不準，影響錨具安裝位置的準確，定性地講，容易產(chǎn)生張拉分力。

④錨下混凝土質(zhì)量：張拉端混凝土漏埋、錯埋構(gòu)造鋼筋，會導(dǎo)致錨具附近承錨結(jié)構(gòu)混凝土在張拉時崩裂損壞，進而令張拉錨固端松動，產(chǎn)生側(cè)向分力，造成預(yù)應(yīng)力損失變大；封錨區(qū)的混凝土漏漿、不密實，受力時不能有效保護錨杯錨具，讓預(yù)應(yīng)力無法均勻的傳遞到梁體，還有發(fā)生崩錨事故的危險。

4 結(jié) 語

預(yù)應(yīng)力為橋梁百年大計提供基礎(chǔ)，橋梁預(yù)應(yīng)力檢測為預(yù)應(yīng)力施工提供數(shù)據(jù)支持，為建設(shè)方提供了監(jiān)管督促，為了保證了工程實體的物理受力性能，預(yù)應(yīng)力檢測必然性十足。