橋梁預應力體系施工過程常見問題及處理措施

摘要：文章對橋梁預應力施工過程中應該注意事項，常見問題進行探討，分析原因并提出相應的處理方法和預防措施。

關鍵詞：預應力 施工過程 問題處理 預防措施

橋梁預應力施工過程總體按一下步驟進行：波紋管定位和錨墊板安裝、鋼絞線下料和穿束、砼澆筑養生、預應力張拉等。以上每個施工環境對預應力筋的施工都會產生不同程度的影響，為了減少問題的存在和發生，必須對各個施工過程引起高度重視。

1 管道定位和錨墊板的安裝

1.1 預應力筋管道的定位。定位之前必須按照設計圖紙對每個管道按控制特征點逐一計算其縱向、豎向和水平橫向(平曲線)坐標。在鋼筋安裝結束后，定位波紋管位置時必須根據計算的控制特征點三維坐標來控制。安裝結束后，要在其側面和水平位置目測管道線形走向是否符合圖紙要求，管道的走向是否平順，嚴禁形成拐點。一旦有拐點，在預應力筋張拉時會增加孔道的摩阻力，同時在該處容易形成砼裂縫。在檢查通過后加密波紋管的定位鋼筋，定位筋必須焊接牢固，防止砼澆筑過程中因為定位筋不牢固，振搗過程中管道偏位形成拐點。

1.2 管道的連接。目前管道連接多數是管道對接后用大于其管道外徑的套管一邊套接長度大于20cm構成，這種方法固然可行，但不夠科學。應該將管道一頭開口后將下一節管尾套接到開口的管內，在其外用膠帶裹緊即可，以后的管道按同樣的順序進行嵌套，嵌套的方向順一個方向進行。鋼絞線穿束時按嵌套的方向推進。這樣不至于使鋼絞線在穿束過程中碰到管道接頭，一方面能使鋼絞線順利通過。另一方面能確保鋼絞線在穿束過程中不損毀波紋管，這種方法對后穿鋼絞線來說顯得尤為有利。

1.3 錨墊板的安裝。錨墊板的安裝必須確保其中心位置和波紋管的中心位置重合，同時必須確保管道和錨墊板接觸外圍不發生偏折，安裝錨合后要將錨合進行固定，防止砼澆筑時錨合發生上浮和位移。同時用土工布等織物在波紋管與錨墊板接觸的位置填塞，外圍用膠帶紙將波紋管和錨墊板裹密，防止砼澆筑時漿液進入錨墊板和波紋管之間，以提高張拉前對錨墊板內雜物的清理速度。

2 預應力筋的穿束

預應力筋穿束有整編穿和單根穿。整體穿束有時施工現場不具備條件，但其效果要比單根穿束好，鋼絞線在穿束過程中很少有交織纏繞在一起，單根穿就很容易交織在一起，使鋼絞線在張拉時應力不一致，容易引起鋼絞線斷絲。

3 混凝土的澆筑

預應力砼一般采用高標號砼，對高標號混凝土要確保其和易性和流通性，其中石料的級配一定要符合砼配合比的要求。預應力管道之間，管道和鋼筋之間間距一般很小，如果上述要求不能很好的滿足，振搗操作人員在振搗砼時為了確保砼振搗密實，往往容易過振砼。一方面過振易使砼離析，造成局部砼強度達不到設計標號要求；另一方面容易振壞波紋管，形成管道漏漿，使該處管道堵塞或者將預應力筋鑄固在管道內，在張拉預應力筋時，鋼絞線伸長量控制不符合設計要求。

4 張拉預應力筋

4.1 張拉前的準備。錨墊板內的清理；安裝錨具、夾片；限位板；千斤頂；工作錨。錨墊板內的砂漿必須清理干凈，同時清理錨口內多余的波紋管；對單根先穿的鋼絞線在安裝錨具之前還必須對鋼絞線進行發向梳理，讓其自然分散，防止鋼絞線在錨口下交織在一起。安裝錨具時必須順鋼絞線的自然順序套接每個孔道，使錨具自然落到錨墊板位置，如果不是自然落到錨墊板的位置，必須將其退下重新安裝，其目的就是為了防止錨口下鋼絞線相互交織在一起，安裝限位板和工具錨時也是一樣的要求。

4.2 千斤頂、油表的配套檢查。張拉之前必須逐一核對千斤頂和配套的油表標號，防止操作人員誤裝。

4.3 張拉過程中常見問題。斷絲、滑絲和伸長量不符合要求。

4.3.1 斷絲的原因：當施工現場控制得不是很好時，鋼絞線可能出現斷絲。施工規范中規定，每束鋼絞線最多只允許出現一絲斷絲，每個斷面斷絲總和不得超過該斷面鋼絲總數的1%。

①鋼絞線強度未達到設計值。鋼絞線強度達不到實際的鋼絞線力時，鋼絞線就會達到極限強度被拉斷，產生斷絲。

② 錨圈口處分絲時交叉重疊。墊板喇叭筒較細、端部比較鋒利，稍有連接不順，張拉時會造成預應力筋的傷害。

③錨具與千斤頂不同心。當其不同心時會造成張拉時一邊的夾片會刮傷鋼絞線，當鋼絞線截面積削弱過大時，在相同的作用力下，鋼絞線內應力會變大，當超過極限應力時就會產生斷絲。

④限位板限位槽太淺。張拉鋼鉸線向后移動時，夾片內孔打不開，小于鋼鉸線的直徑，因夾片硬度高于鋼鉸線，當千斤頂帶著鋼鉸線強行向后移動時，夾片會刮傷鋼鉸線外表，造成鋼鉸線直徑變小，當鋼絞線截面積削弱過大時，在相同的作用力下，鋼絞線內應力會變大，當超過極限應力時就會產生斷絲。

⑤限位板與工作錨不配套。在同一工地使用兩種錨具時，有時管理混亂，造成限位板與工作錨不配套使用，即限位板與工具錨的孔眼不對應，造成在張拉過程中鋼絞線被剪斷。

⑥張拉應力及油表讀數的計算是否有誤或油表失靈，造成實際張拉時張拉應力過大，鋼絞線被拉斷。

⑦錨夾具的尺寸不準，夾片的誤差大，夾片的硬度與預應力筋不配套。

4.3.2 鋼絞線有時會出現滑絲情況。施工規范中規定，每束鋼絞線最多只允許出現1%滑絲。當出現滑絲現象時，人們一般都認為是夾片硬度低，質量不好，夾不住鋼絞線造成的。其實夾片硬度低只是鋼絞線滑絲的原因之一，現場其它許多因素都會導致夾片的滑絲。

①夾片硬度低。當夾片硬度低于鋼絞線硬度時，夾片就無法在鋼絞線表面形成刻痕，當然就咬不住鋼絞線了，這時當千斤頂回頂時，鋼絞線就跟著往回縮，這樣就形成了滑絲。

②張拉千斤頂與錨具不同心或限位板與工作錨不同心。當其不同心時會造成張拉時一邊的夾片會刮傷鋼絞線，而刮掉的鐵屑會充滿夾片的牙齒縫隙。回頂時因為夾片牙齒隙縫中充滿鐵屑而無法嵌住鋼絞線，此時由于回頂鋼絞線高速回縮損傷夾片的牙齒，而造成滑絲。

③張拉時夾片牙齒中有黃油、砂子。使用時夾片牙齒中有砂子或其它雜質，雜質充填在夾片牙齒的間隙里，當回頂時，夾片無法嵌放鋼鉸線而產生滑絲，或者是鋼鉸線和夾片生銹。

④限位板內有泥砂。限位板內有泥砂，其危害相當于限位板限位槽太淺，會導致限位尺寸變小而產生滑絲。

⑤安裝工作夾片時不要彈性圈。安裝工作錨時，有時在夾片上的彈性圈（耐油“0”形圈或鋼絲圈）會損壞或丟失，有的工人圖省事不要彈性圈，這樣，當回頂時，夾片與鋼鉸線的摩擦力變小而導致夾片不跟進。高速回縮的鋼鉸線會損壞夾片牙齒，產生滑絲。

⑥夾片與工作錨不配套。在同一工地使用兩種錨具時，有時管理混亂，造成夾片的不配套使用，因為兩種體系的錨具錐度可能不一樣，造成夾片夾不緊鋼絞線而造成滑絲。

⑦操作工人不熟練，回油時降壓太快，夾片來不及錨住綱絞線，高速回縮的鋼鉸線會損壞夾片牙齒，產生滑絲。

4.3.3 鋼絞線伸長量不符合要求的問題：

①鋼絞線伸長值的計算是否有誤。設計圖紙上提供的伸長量是按鋼絞線彈模EP=1.95×105MPa進行計算的，然而在實際情況中，綱絞線的彈模并不總是等于1.95×105MPa，施工單位應該隨機抽取試樣進行彈模試驗以取得實際彈模值；同時在計算時還必須把工作長度一并考慮進去。特別是一些重要的大型工程，孔道摩阻系數還要根據現場的實際測試數據進行取值計算。現場施工中只要認真地對伸長值進行過檢算與復核，鋼絞線伸長值計算錯誤是完全可以避免的。

②張拉應力及油表讀數的計算是否有誤；這雖然是一個簡單的計算，但必須一人計算另一人復核。在確定油表讀數正確無誤的基礎上還應檢查現場千斤頂與油表的配套關系是否與校頂報告上所標定的一致。如不一致，則說明千斤頂輸出的作用力無法真實地反應到油表上。

③波紋管位置不對。在實際施工中，許多施工單位對鋼絞線的定位等這些細部工作并不重視，固定鋼束的定位筋位置不準確或不按照施工規范及設計要求的間距進行布設，或固定得不牢固，都會造成鋼束位置與設計不符，甚至有的時候還會出現急彎（彎曲半徑過小），雖然鋼絞線受到的應力是正確的，但改變了整個結構的受力狀態，這種作法是很危險的。同時由于綱絞線位置與設計的不一樣，那其伸長值與理論伸長值相差較大也是不可避免的了。

④鋼絞線之間相互纏絞。單根穿束時綱絞線纏在一起，多根鋼絞線如果纏在一起，那么在張拉時各根鋼絞線的受力就不會均勻，纏繞道數多的鋼絞線受力就會小，這樣就會加大各根鋼絞線之間的摩阻，鋼絞線束的應力損失也跟著增大，同時由于鋼絞線的相互纏繞，改變了原來假定的鋼絞線束的勻質體系，變成了一個非勻質體，其彈模EP也跟著改變，所以其伸長值經常達不到要求。如改為用卷揚機或其它設備或整束穿鋼絞線，則相互纏繞的機率將大大減小。

⑤波紋管內漏漿或澆注混凝土過程中波紋管被打扁。在施工過程中只要稍微哪個環節有點不注意，就有可能導致波紋管內漏漿或波紋管被振動泵打扁，輕則導致張拉伸長量太短，重則導致后穿鋼絞線無法穿過孔道而需要對結構體進行開膛處理。即使在張拉過程中未出現任何反常現象，也會因為在漏漿段鋼絞線應力損失太大，從而使結構體在這些段范圍內完全變成沒有預應力的鋼筋混凝土或預應力很小。

⑥張拉操作人員工作不熟練或工作態度不認真也會導致伸長量的誤判誤讀。具體表現在，張拉油泵工每一級的油表讀數未控制好，測量人員讀尺有誤或伸長值未達到穩定時就讀數。

⑦其它：錨墊板安裝角度不對及錨墊板后抄墊物件太多都會直接影響到鋼絞線的伸長量。

5 結束語

預應力張拉是預應力混凝土工程的施工關鍵點，正確了解在施工過程中產生的質量問題的成因，有利于我們改善施工工藝，盡量避免質量事故的發生，從而最大限度地保證了結構的安全性和耐久性。

參考文獻:

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