預應力混凝土橋跨結構施工中應注意的幾個問題

王 紅

(中鐵二十三局集團有限公司 科技部，成都 610072)

目前，國內預應力混凝土橋跨結構在公路、鐵路、市政交通中占有很大比重，據不完全統計，預應力混凝土橋梁已占橋梁總數的70%多［1］。預應力混凝土橋的施工技術是較成熟的技術，但在最近一段時間，由于施工技術不當造成多起橋梁工程施工事故或問題，不但影響施工工期，造成不必要的經濟損失，還造成一定的社會影響;因此，關注預應力混凝土橋跨結構在施工過程中的質量問題，對我國交通事業的健康發展具有重要的社會及經濟意義。

1 鋼筋與混凝土工藝

1)鋸齒塊施工

在大跨預應力混凝土橋梁結構中，由于構造需要，常常設計有鋸齒塊［2］，由于其結構、受力的特殊性，在施工過程中往往出現鋸齒塊被剪斷、錨下混凝土被壓碎等事故，圖1為某橋鋸齒塊和箱梁底板間的缺陷。

圖1 某橋鋸齒塊和箱梁底板間缺陷

造成鋸齒塊錨下混凝土壓碎、鋸齒塊混凝土不密實的主要原因是在施工鋸齒塊混凝土時，由于鋸齒塊高于底板頂面，施工時鋸齒塊只設置側模，不注意設置頂面模板及側模周邊壓模;而在澆筑鋸齒塊混凝土時，混凝土從鋸齒塊頂面較低處及側模周邊大量翻出，工人又不敢振搗，造成鋸齒塊混凝土內部嚴重不密實，在張拉時鋸齒塊錨下被壓碎甚至整個鋸齒塊被剪斷。在施工鋸齒塊混凝土時，應按圖2所示加20 cm左右的壓模，并在頂部根據灌筑高度分段加設頂模。

圖2 鋸齒塊模板方案

2)曲線預應力束施工

在預應力混凝土橋梁中，有很多區域用到曲線預應力束，如鋸齒塊處、底板加厚處、腹板加厚處或橋梁位于平面曲線上等。曲線預應力束在張拉時會對曲線內側混凝土產生較大徑向壓力，如施工不當，將會使內側混凝土出現開裂甚至剝離，圖3為某橋腹板加厚段曲線束張拉時造成內側混凝土損壞的情況。曲線束張拉過程中出現事故的主要原因是防崩鋼筋設置不當。在曲線束中，設計往往會給出防崩鋼筋構造及布置間距，防崩鋼筋結構形狀一般采用П型;施工過程中施工人員為安裝方便，常將防崩鋼筋上兩個直鉤剪掉，或防崩鋼筋不垂直曲線，甚至漏放，使防崩鋼筋不能很好地起到作用，造成曲線束張拉時對曲線內側混凝土產生過大壓力而剝離。

圖3 某橋腹板加厚段張拉曲線束時造成腹板混凝土剝離、箍筋嚴重變形

3)縱向預應力筋穿束

對于后張法預應力混凝土結構，縱向預應力束可以采用先穿束，也可以采用后穿束。無論采用何種工藝，必須有對應的技術措施。對于分段澆筑的預應力混凝土結構，如懸臂澆筑、支架上分段現澆等，可以采用后穿束，但在澆筑混凝土時應在波紋管內加襯管，以增加波紋管剛度，并注意在振搗混凝土時不得用振搗棒觸及波紋管，否則會使波紋管漏漿，造成后期穿束困難。如鋼束分階段張拉，在處理后期由于穿束困難問題而不得不開孔時，將引起開孔部分已施加的預應力損失，處理將更加困難。對于由于漏漿造成穿束困難采取開孔穿束的，即使可以順利張拉，開孔部分在壓漿時由于密封不好也會影響壓漿質量，造成真空壓漿無法實現，從而影響結構耐久性。圖4為某橋支架上分段現澆穿束時由于未加襯管造成孔道漏漿致使大面積開孔情況。

圖4 由于孔道漏漿造成穿束困難而開孔

對于整體現澆連續梁或簡支梁，縱向預應力鋼束可以采用先穿束，但在澆筑混凝土時，應安排專人定時來回抽動鋼束，已防波紋管漏漿堵塞孔道，影響后期張拉和壓漿質量。

4)縱向束錨下施工質量

縱向預應力束一般由若干束鋼絞線組成，錨下局部壓力很大，為增加錨下混凝土承受局部壓力的能力，在錨下應設置螺旋鋼筋。螺旋鋼筋應采用光圓鋼筋，并將其加工成一定螺距，在安裝時應使螺旋鋼筋盡量貼近錨墊板，并使其中心和波紋管盡量重合，還應將螺旋鋼筋焊接固定在鋼筋骨架上，在澆筑混凝土時應采用小直徑振搗棒專人負責。但在施工過程中，往往忽視其重要性，對于箱梁底板的錨下混凝土，由于振搗時看不到下面振搗情況，錨下振搗不密實的情況更容易發生，造成張拉預應力束時錨下混凝土壓碎、錨墊板開裂。圖5為某橋錨下螺旋鋼筋不規則的安放情況，即螺距太小、不居中與未固定。

圖5 錨下螺旋鋼筋不規則安放情況

2 張拉與壓漿

1)千斤頂標定

在預應力張拉施工過程中，張拉力的控制精度直接決定結構真實預應力的大小，因此在規范中明確要求，千斤頂在第一次使用或使用一定次數或時間后必須進行標定［3-4］，以得到張拉油表讀數和張拉力的關系曲線。標定千斤頂的原因是由于千斤頂油缸和活塞間存在摩擦力，對活塞而言摩擦力的方向和活塞移動方向相反，因此，在標定千斤頂時，應使活塞運動方向和實際張拉時運動方向一致，即在標定時應使千斤頂頂試驗機(圖6(a))，而不能讓試驗機壓千斤頂，在標定時其校正系數應大于1。圖6給出了活塞兩種不同移動方向時摩擦力方向。在工程實踐中發現有的單位沒有按以上方法進行，造成千斤頂標定結果的錯誤。

2)豎向預應力孔道壓漿

目前一般的豎向預應力孔道壓漿均采用在箱梁底部內側留壓漿孔，即從箱底壓漿，箱梁頂面出漿(圖7(a))，但在混凝土振搗過程中，由于不能觀察到底部情況，容易使預留壓漿孔處漏漿，且在后期拆除箱梁內模時容易損壞壓漿孔。某橋由于豎向預應力孔道進漿口處漏漿，造成大量豎向預應力孔道不能從壓漿口處進漿，不得不在進漿口上部重新鉆孔壓漿，壓漿質量很難保證。更重要的是由于下部漏漿，造成后期張拉豎向預應力筋時箱梁底部無豎向預應力或預應力不足，減小了結構的預壓主應力。為避免此影響，可采用圖7(b)方式將相臨豎向鋼束在底部聯結在一起，這樣，不僅可使壓漿、出漿均在箱梁頂面，減輕勞動強度，又可避免由于拆除內模對壓漿孔損傷等。

圖6 千斤頂不同運動方向的摩擦力方向

圖7 壓漿孔布置

3 懸臂法施工中0#塊臨時固結

懸臂對稱澆筑連續梁中，均需要對0#塊和橋墩臨時固結。目前主要做法有在0#塊兩端設支墩，在墩頂設混凝土支墩及普通鋼筋或預應力鋼筋兩種做法。在0#塊兩端設混凝土或鋼管做支墩在后期體系轉換拆除時較方便，但在橋墩較高時應特別注意對支撐墩穩定性簡算，國內某橋在懸臂澆筑時發生的整體傾覆應和支墩的穩定有關(圖8)。

圖8 某橋懸臂對稱灌注時箱梁整體墜落

又如，國內某橋0#塊固結，采用墩頂混凝土支墩和加設預應力形式，在混凝土支墩上加填木條，存在嚴重安全隱患。

還有，國內某橋0#塊臨時固結措施采用墩頂混凝土支墩和普通鋼筋方式，在施工混凝土支墩時未采取任何措施，在后期拆除臨時支墩時花費了大量時間，造成了較大浪費。如在施工時采用硫磺夾層或其它措施，則會便于后期拆除。

4 結語

以上所列預應力混凝土梁施工中存在的問題是現場經常遇到的，解決的方法雖然并不復雜，但對工程質量、工期、社會效益影響較大。只要在施工中關注這些問題，并采取相應措施就可以避免。本文的目的是想通過筆者參與或收集到的預應力混凝土橋梁施工中的質量問題，對施工、監理提供有益借鑒，在今后類似工程施工中加強管理，提高工程質量，確保工程施工安全。

［1］賈朝霞.道路與橋梁工程概論［M］.北京:中國建筑工業出版社，2010.

［2］金清平，胡志剛，周湘君.預應力混凝土箱梁齒板張拉破壞分析與對策［J］.鐵道建筑，2010(3):22-24.

［3］中華人民共和國交通部.JTJ041—2000 公路橋涵施工技術規范［S］.北京:人民交通出版社，2000.

［4］中華人民共和國鐵道部.TB10203—2002 鐵道橋涵施工技術規范［S］.北京:中國鐵道出版社，2002.