厚張預應力結構砼在橋梁施工過程中出現若干問題的探討

林玉

（樂清市路橋工程有限公司，浙江 樂清 325600）

1 前言

預應力技術從發明到大量推廣應用，已有近百年歷史。從理論到工程實踐經過幾代人的研究和不斷創新，已發展為比較成熟的技術。按照科學發展觀，科學技術可以超越前人，但被科技先輩證明是正確的或證明是錯誤的東西，不要輕易否定。超越時要有科學依據，因為正確的東西已形成規范和標準，必須執行。錯誤的東西不能重復出錯。以下所提出的若干預應力技術問題是不應該發生的，而且是由于違背科學發展觀和違背常規，為了追求政績搶工期、追求經濟效益和低成本而盲目忽視技術所造成的。

2 預應力結構砼早期強度的問題

預應力結構的砼強度問題，近幾年通過摻加早強劑，提高砼早期強度，一般澆注砼三天后就開始張拉預應力，這是不可取的。大家知道砼強度和彈性模量增長是不同步的，強度增長快，彈性模量增長慢，早期砼變形大，過早張拉預應力使預應力損失增大，導致橋梁承載力不足，而出現眾多裂縫病害。

另外，通過現場試塊測得的早期砼強度等級能否代表現場結構的實際砼強度，遭到質疑。凡是出現事故的結構最后驗算實際強度均未達到，有時候很低。

我們在進行后張預應力結構張拉前，除現場的同步養生試塊強度外，另采用回彈儀現場測試并換算出結構砼的強度，兩者相互參考對比。在兩者強度均達到設計強度的85%以上，（視氣溫情況）一般在砼澆注5～7天后進行張拉作業，張拉效果較好。

3 后張預應力砼結構的預留孔道質量的問題

后張預應力砼結構的預留孔道質量差，孔道不流暢，漏漿嚴重，導致孔道摩阻增大，預應力損失大，這已經成為預應力施工中的通病。

后張法預留孔道普遍采用金屬波紋管，建設部94年頒布了相關產品標準《預應力砼留孔用金屬螺旋管》JG/T3013-94，然而市場上應用的金屬波紋管，90%以上達不到產品標準要求，標準規定鋼帶厚度:宜為0.3mm，而實際常用的僅0.24-0.28mm，波高要求≥2.5mm而實際波高僅1.25～1.5mm，普通偏小，標準所要求的徑向剛度普遍達不到。扁管更是不按產品標準執行，扁管內徑高度規定兩種高度19mm（φ12.7鋼絞線用）和25mm（φ15.24鋼絞線用），現在普遍改為22mm，由于徑向剛度小導致預留孔空間更小，建議對產品標準重新修訂，強制執行。

近2年預留孔道又推廣應用塑料波紋管，交通部2004年出臺了《預應力砼橋梁用塑料波紋管》JT/T529～2004。生產廠家見有利可圖，又是一哄而上。目前生產的塑料波紋管質量問題多多。若不加強質量控制和管理，對后張預應力結構將導致不良后果。

4 扁錨和扁錨連接器應用的問題

對于扁錨的應用，是在結構截面尺寸受到限制或構造連接等特定條件下使用。例如:橋梁結構先簡支后連續在支座負彎矩處構造連接和橋梁橫向整體連接使用，不作為主要受力用。

近十多年來預應力箱梁底板和板梁，為了減少截面尺寸，追求經濟指標，采用扁錨誤認為是創新，并申請專利、出標準圖，這是不可取的，是誤導。由于扁錨的張拉工藝是采用逐根張拉，整體張拉設備技術不成熟，導致鋼絞線受力不均勻。采用扁撥紋管留孔，扁孔空間很小，孔道摩阻大，特別是超長孔道采用一端張拉工藝，問題嚴重，某大橋5跨30m跨度連續箱梁，第一聯跨66m，第二聯跨88m，第三聯跨150m，采用5孔扁錨，扁金屬波紋管留孔，預應力筋的張拉伸長值出現－10%～－40%偏差，平均－25%，無法控制在規范要求的±6%以內。由此看出，由于超長束，扁孔孔道摩阻大和一端逐根張拉工藝的不合理性，導致有效預應力值平均減少25%。另外孔道壓漿困難，扁孔本身空間小，無法做到孔道壓漿飽滿。某高速公路25m跨預應力空心板梁，采用扁錨預應力，因出現質量事故，后來敲開檢查，只有兩端2m范圍內有漿體，中間孔道幾乎沒有漿體，所以成橋后一旦通車必然出現裂縫。建議箱梁底板、腹板、空心板梁禁止采用扁錨。

對于扁錨連接器的應用更要慎重，不是成熟產品，尤其是5孔和3孔連接器，設計構造不合理，偏心受力，不宜推廣應用。

5 后張預應力結構張拉力控制的問題

預應力施工作業不規范，特別是張拉力控制不嚴，未引起重視。一般張拉作業采用張拉力和預應力筋伸長量同時控制，并以張拉力控制為主，以伸長值校核張拉力。通常張拉力采用1.5級油壓表計量本身誤差大，有的千斤頂甚至未經計量標定就用于張拉，而且張拉人員多數是農民工，未經專業培訓，不懂技術。由于油壓表讀數比較粗，再加上作業不專心，經常容易出現較大誤差，甚至讀錯表，導致張拉力忽高忽低，特別在多束張拉時造成每束張拉力都不同。預應力筋的伸長值計算不準確，甚至錯誤計算，彈性模量取信混亂。由于出現以上問題，在施工過程時以伸長值校核張拉力，按規范規定伸長量控制范圍為±6%，實際張拉時難以做到，普遍超標，導致張拉力失控。因此對預應力工程施工須高度重視，對張拉作業人員進行培訓或聘用經專業培訓的人員、對所用儀器設備事前進行標定并規范使用，嚴格按施工工藝、規范要求進行作業和管理，確保預應力結構張拉質量處于受控狀態。

6 錨具尺寸減小和錨具質量的問題

預應力錨具質量問題應引起高度重視，2000年以后由于低價中標影響，盡管鋼材價格在上漲，而錨具的價格逐年下滑，形成不合理的價格反差。2005年只剩下每孔20元（三件套）左右，最低每孔15元。而2000年前每孔40元左右，跌幅達50%，使生產廠家無利潤空間，政府沒有保護措施，其后果只能是偷工減料。目前很多廠家將夾片長度減為38～40mm，錨環厚度減小、直徑減小、孔距減小，使錨具質量得不到保證。根據國內外專家研究認為，夾片對高強度鋼絞線的夾持長度對錨具的錨固性能影響很大，夾持長度過小，會引起鋼絞線滑移錨不住，后果非常嚴重。因此對夾片長度應嚴格控制，不宜小于50mm。

7 預應力孔道壓漿質量

預應力孔道壓漿有兩個重要作用:一是保護預應力筋不被銹蝕；二是保證預力筋與結構共同工作。然而發現實際工程中預應力孔道壓漿很多只是流于形式，孔道壓漿不飽滿、不密實、漏漿和漏灌現象十分普遍，已成為預應力結構的通病。其主要原因除了施工單位對孔道壓漿工序不重視外，還有壓漿工藝、留孔質量、漿體的配置等控制存在的問題，特別是漿體的水灰比，規范規定1:0.4～0.45，是偏大了，而在實際施工時加入量可能更大，孔道漿體泌水以后，孔道是不可能飽滿，也不可能密實的。近幾年，通過摻入適量的減水劑對漿體配置技術進行了改進，可將水灰比降到0.35以下，同時在水泥漿中摻入適量的膨脹劑來消除漿體凝縮時的體積縮小使孔道飽滿密實，通過高速攪漿機（轉速≥1000轉／分鐘），將漿體的流動度提高到12秒（規范規定為14～18秒），只要規范操作，普通壓漿工藝也能保證壓漿質量。

從南京長江二橋施工引進瑞士VSL公司真空輔助壓漿工藝技術，獲得較佳壓漿效果后，目前國內在推廣應用。從壓漿工藝原理到漿體配置技術，應該說是目前比較理想的壓漿工藝技術，值得推廣。

8 后張預應力結構的砼保護層失控

砼保護層普遍偏小，施工時采用的保護層水泥墊塊，多數損壞和移位，導致梁板保護層失控，加之預應力孔道壓漿多數不到位，而使箱梁底板和板梁底面出現許多不應產生的縱橫向裂縫。建議推廣應用塑料墊塊控制保護層厚度。

9 人員管理對質量的影響

從某種意義上來說，人的因素是決定施工質量的關鍵。因為所有的工程均是通過人的組織和管理，將材料合理搭配而創造出來的。只有擁有一支富有創造力的、紀律嚴明的施工隊伍才能完成一項質量優良的工程。怎樣才能將施工隊伍中的技術管理人員和技術工人有機地結合起來呢？

9.1 必須加強團隊精神，營造出一種榮辱與共的氛圍，職責分明但不失親和力，讓所有的員工都感到自己是這個項目的大家庭中的一員。從工程建設之初就應建立一種大家庭意識，讓大家吃好、住好，同時要求大家提高責任心、加強責任感，鼓勵施工現場管理人員充分發揮自己的才智，比如舉辦各類勞動生產及生活競賽活動，在不影響施工的前提下，豐富職工的業余生活，從精神物質上雙管齊下，培養凝聚力。

9.2 必須建立施工隊伍的管理體制，明確各崗位職責和權利，做到令出必行。一支紀律嚴明的施工隊伍，面對工期緊迫，技術復雜的工程，只有堅決服從指揮，才能高質量完成施工任務。而紀律嚴明，必須有相關的管理制度進行約束，從根本上避免人為因素的負面影響。

10 結束語

預應力橋梁的裂縫病害相當普遍，特別是箱梁橋。產生裂縫病害的原因眾多、復雜，除了設計原因之外，突出的是預應力施工中出現的若干技術及施工控制問題。在預應力張拉施工過程中，只有采取積極有效的預防措施，規范施工作業，出現問題及時正確地解決，才能徹底消除預應力施工過程中的安全隱患，提高橋梁的工程質量，延長橋梁的使用壽命。