公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工問題探討

【摘 要】預(yù)應(yīng)力技術(shù)是現(xiàn)代公路、橋梁建設(shè)中保證施工質(zhì)量的重要手段，是混凝土施工質(zhì)量和施工工期的關(guān)鍵。在公路、橋梁施工過程中，會(huì)經(jīng)常發(fā)生很多預(yù)應(yīng)力施工的問題。筆者在下文中就混凝土橋梁、公路施工中容易發(fā)生的問題，詳細(xì)探討預(yù)應(yīng)力施工，特別是體外預(yù)應(yīng)力和長束預(yù)應(yīng)力質(zhì)量控制等幾個(gè)關(guān)鍵因素。

【關(guān)鍵詞】公路；橋梁；預(yù)應(yīng)力施工；質(zhì)量控制

1 預(yù)應(yīng)力施工容易出現(xiàn)的問題

近年來，公路、橋梁施工過程中，人們一般通過摻加早強(qiáng)劑來提高預(yù)應(yīng)力混凝土的早期強(qiáng)度。在澆注硂3d后，混凝土開始張拉預(yù)應(yīng)力。但是，鑒于硂強(qiáng)度增長需要一定時(shí)間，并且硂強(qiáng)度和彈性模量的增長并不同步，容易造成橋梁、公路的承載力不足，從而出現(xiàn)公路、橋梁裂縫。針對(duì)此問題，在施工過程中，人們通常采用現(xiàn)場試塊的方法，測量早期硂強(qiáng)度的等級(jí)作為現(xiàn)場結(jié)構(gòu)的實(shí)際硂強(qiáng)度，這也存在一定的問題。因?yàn)橛性囼?yàn)表明，在出事橋梁（公路）現(xiàn)場試塊得到的硂強(qiáng)度，往往比現(xiàn)場結(jié)構(gòu)的實(shí)際硂強(qiáng)度低。

目前，國內(nèi)大跨度預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁底板的預(yù)應(yīng)力束，也就是3~5跨，每跨30M~50M的大跨度，一般采用一端拉張的工藝。但是根據(jù)相關(guān)規(guī)定，跨度在30M以上的預(yù)應(yīng)力橋梁，必須采用兩端對(duì)稱的張拉工藝，保證跨中有效預(yù)應(yīng)力，從而使橋梁抵抗在恒載和活載情況下彎矩的建立。采用一端拉張的工藝，容易導(dǎo)致跨中承載力不足，從而造成正截面裂縫。交通部資料顯示：由于張拉工藝不合適而造成的公路、橋梁裂縫現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。

施工隨便，張拉力控制不嚴(yán)。公路橋梁施工過程中，預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)不規(guī)范，張拉力控制過松。有的千斤頂沒有經(jīng)過計(jì)量標(biāo)定就開始張拉。以張拉力為主，伸長值校核張拉力，張拉力和預(yù)應(yīng)力筋伸長量同時(shí)控制，容易造成誤差大。另外，張拉人員很多沒有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，在施工過程中不懂如何測量，容易出現(xiàn)較大誤差和失誤，造成張拉力失控。

孔道壓漿存在質(zhì)量問題。孔道壓漿有兩個(gè)作用：保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不被銹蝕；保證預(yù)力筋和結(jié)構(gòu)共同作用。在現(xiàn)實(shí)施工過程中，施工單位對(duì)孔道壓漿不夠重視，加上壓漿工藝、留孔質(zhì)量、漿體配置也存在一定問題，壓漿不滿、不密實(shí)、漏漿、漏灌現(xiàn)象十分普遍。比如漿體的水灰比，規(guī)定值是0.4~0.45，流速是14s~18s，采用新技術(shù)JMH-3對(duì)漿體配置技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，通過高速攪漿機(jī)提高漿體的流動(dòng)度，就可以將水灰比降到0.35一下，流動(dòng)速度提高到12s，這就是說，只要規(guī)范操作，普通的壓漿工藝也能保證壓漿質(zhì)量。

硂保護(hù)層失控。硂保護(hù)層普遍較小，加上保護(hù)層水泥墊塊經(jīng)常損壞或移位，從而導(dǎo)致梁板保護(hù)層失效。再加上孔道壓漿存在質(zhì)量問題，使箱梁底板和橋梁地面出現(xiàn)裂縫。這都是硂保護(hù)層失控的體現(xiàn)。

2 預(yù)應(yīng)力錨具存在的問題

其實(shí)，不只是預(yù)應(yīng)力施工工藝容易出現(xiàn)問題。預(yù)應(yīng)力施工錨具的不合格，也容易造成施工問題。

后張法預(yù)留孔道普遍采用金屬波紋管。中國建設(shè)部94年頒布的《預(yù)應(yīng)力砼留孔用金屬螺旋管》產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鋼帶厚度為0.3mm，波高為2.5mm，但是公路橋梁施工過程中，常用的鋼帶厚度為0.24mm~ 028mm，實(shí)際波高為1.25mm~1.5mm。扁管的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)更低，《預(yù)應(yīng)力砼留孔用金屬螺旋管》要求扁管內(nèi)徑高度為19mm(12.7鋼絞線用)和25mm（15.24mm鋼絞線用），但是實(shí)際施工中所用的扁管的內(nèi)徑普遍為22mm。目前生產(chǎn)的塑料波紋管質(zhì)量的問題更多，如果不及時(shí)予以控制，對(duì)公路、橋梁預(yù)應(yīng)力施工會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

扁錨存在的問題。扁錨的作用是用于結(jié)構(gòu)截面尺寸受限或構(gòu)造連接時(shí)，不作為主要的受力部件。然而，部分施工單位為減少截面尺寸，單純追求經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在預(yù)應(yīng)力箱梁底板和板梁結(jié)構(gòu)中全部采用扁錨來承重，這是不可取的。

錨具尺寸減小。一般情況下，錨具的幾何尺寸都是經(jīng)過專家嚴(yán)格計(jì)算和無數(shù)次試驗(yàn)確定的數(shù)據(jù)，在沒有任何科學(xué)依據(jù)下，禁止隨意更改，影響錨具性能。以夾片為例，專家經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，夾片對(duì)高強(qiáng)度鋼絞線的夾持長度對(duì)錨具的性能影響特別大，長度達(dá)不到的話，容易引起鋼絞線滑移，因此夾片長度不小于50mm。錨板厚度和尺寸也會(huì)影響錨具的承載力。但是，很多廠家將夾片長度減小到38mm~40mm，就連錨環(huán)厚度、錨環(huán)直徑和孔距都進(jìn)行減小。錨具質(zhì)量得不到保證，施工極容易出現(xiàn)問題。

3 預(yù)應(yīng)力施工控制方法

預(yù)應(yīng)力設(shè)備的質(zhì)量控制。施加預(yù)應(yīng)力之前，對(duì)拉張?jiān)O(shè)備進(jìn)行檢查。拉張?jiān)O(shè)備主要有千斤頂、油泵、壓力表等。為保證張拉設(shè)備的使用性能，配用預(yù)應(yīng)力千斤頂?shù)念~定張拉值要比預(yù)應(yīng)力筋控制張拉力大30%以上。壓力表要按標(biāo)定設(shè)備結(jié)果和實(shí)際張拉值確定。

預(yù)應(yīng)力混凝土長束預(yù)應(yīng)力控制。預(yù)應(yīng)力混凝土的連續(xù)梁可以使結(jié)構(gòu)優(yōu)化、受力合理，且有較好抗震功能。預(yù)應(yīng)力混凝土長束預(yù)應(yīng)力主要包括預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝、預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉的控制。預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝，在墩柱、隔梁處一般鋼筋都比較密，要對(duì)截面鋼筋和長束預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)行排列組合。有橫向預(yù)應(yīng)力時(shí)，一般截面鋼筋和長束預(yù)應(yīng)力鋼絞線排列不開。設(shè)計(jì)時(shí)，要以縱向線型為中，優(yōu)先滿足縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋位置。另外，孔道位置準(zhǔn)確，對(duì)結(jié)構(gòu)安全和工程使用有很大影響，要避免多根鋼絞線纏繞造成鋼絞線受力不均，加大鋼絞線磨阻。張力控制預(yù)應(yīng)力是張拉質(zhì)量的關(guān)鍵，考慮材質(zhì)，張拉力盡量不要超過規(guī)定的最大值，以免因?yàn)榭沽讯冗^高造成預(yù)應(yīng)力筋處于過高應(yīng)力狀態(tài)，增加構(gòu)件脆性，危害結(jié)構(gòu)使用。具體操作中，注意使預(yù)應(yīng)力孔道坐標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求，按照規(guī)范取中值；注意鋼絞線捻向一致；張拉順序要按照要求進(jìn)行，避免偏心受力狀態(tài)，首次拉張要注意靠近結(jié)構(gòu)形心部位；最好兩端同時(shí)張拉，減少轉(zhuǎn)角摩擦力。

注意考慮模板支架的影響。預(yù)應(yīng)力施加時(shí)，硂產(chǎn)生彈性變形和撓曲。張拉時(shí)如果約束收縮和撓曲，容易使硂產(chǎn)生裂縫，出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題。因此拉張前，要注意拆除梁側(cè)模板，消除對(duì)梁體軸向收縮的約束力，以及對(duì)固定支座的旋轉(zhuǎn)有約束力的支架。

4 結(jié)語：

本文重點(diǎn)分析了公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工的施工工藝和預(yù)應(yīng)力錨具存在的問題。張拉預(yù)應(yīng)力、一端拉張、孔道壓漿、硂保護(hù)層都存在不同程度的施工工藝問題。另外金屬波紋管、扁錨、錨具尺寸也容易出現(xiàn)問題。預(yù)應(yīng)力施工問題，要及時(shí)進(jìn)行控制，預(yù)應(yīng)力控制，要從設(shè)備的質(zhì)量控制、長束預(yù)應(yīng)力控制等方面開展。

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