淺析后張法預應力匝道橋出現的鋼束滑絲質量問題以及處理措施

李 峰

（福建住建建設有限公司， 福建 福州 350001）

1 工程概況

某匝道橋工程橋梁共計八聯，每聯三跨，每跨30M。設計時速為40KM/H。匝道橋砼設計強度為 C50，設計要求于端橫梁處設置張拉用的齒塊。當砼強度達到設計強度的90%后兩端對稱張拉，達到設計要求后方可封錨、壓漿。

2 施工過程介紹

某匝道橋第三聯（樁號YK0+180-YK0+270）右F4預應力鋼束在腹板梁底部，設計鋼絞線根數為15根，鋼絞線每束直徑15.2mm，設計鋼束長度89.22M，縱向預應力束標準強度1860MPa，彈性模量1.95X105MPa，錨下控制應力為1395MPa，鋼絞線面積139mm2，預應力張拉時腹板采用兩端同時對稱張拉。施工前將錨具、夾具、預應力鋼絞線送有資質的實驗室進行試驗，并取得檢測合格報告和通過監理確認同意進場使用。張拉前將同條件養護的試塊送實驗室進行強度測定為46.2MPa。澆筑砼養護期為9天，滿足設計要求。

張拉設備采用兩臺400T千斤頂進行張拉，千斤頂、油壓表等于張拉作業前送至國家授權的法定計量部門進行標定，在有效時間內。張拉過程中，小里程一端張拉至10%，油壓表讀數為4.1MPa，測得鋼絞線伸長量為41mm，張拉至20%，油壓表讀數為 7.9MPa，測得伸長量為 62mm；張拉至 47%（此時油壓表讀數為17MPa）時，錨墊板和工作錨外口有一根鋼絞線（共有6根）出現滑絲現象，此時立即停止張拉施工，測得伸長量為132mm。大里程一端一端張拉至10%，油壓表讀數為4.4MPa，測得鋼絞線伸長量為43mm，張拉至20%，油壓表讀數為8.2MPa，測得伸長量為65mm，張拉至47%（油壓表讀數為18.3MPa），伸長量為137mm。

3 滑絲原因分析

由于預應力張拉出現滑絲，施工方停止張拉并將情況匯報監理、建設單位。建設單位會同設計、監理、施工方共同探討滑絲原因以及處理方案。經開會分析，原因如下：

3.1 張拉端工作錨滑絲

錨墊板因尺寸超差或錨環對準凹槽，使得預應力筋偏離錨具錐孔中心，可能會造成張拉端工作錨滑絲。因此當工具錨不發生滑絲現象而工作錨發生滑絲時，應首先檢查錨環和擴孔段大端的對中情況，如果對中偏差大于 10mm可能將發生滑絲。

3.2 限位板嚴重變形，導致張拉端工作錨滑絲

限位板的限位深度太深，應及時和廠家聯系，重新試驗測定限位深度，確定標準的限位深度，按照確定標準的限位深度值重新訂做限位板，然后再進行張拉作業。

3.3 鋼絞線波紋管出現破損，漏漿堵管

鋼筋綁扎和澆筑砼施工過程中應避免碰撞和踩踏波紋管。波紋管道的接頭應按照規范要求進行密封對接，避免出現管道破損以及漏漿堵管。由于本項目的應力值和伸長量均滿足規范要求，因此可排除鋼絞線波紋管的堵管現象。

3.4 工人操作不當，損傷鋼絞線

在澆筑砼過程中，張拉齒塊處存在多余的混凝土，施工前需進行人工破拆。如果工人使用手持電動工具在鑿除多余的混凝土時疏忽大意，操作不當，極易損傷鋼絞線。

在此索滑絲的鋼絞線出現問題后，對其余的鋼絞線進行張拉均滿足要求且未出現任何質量問題。由此判斷不是限位板和工具錨的原因，最終經各方判斷確認是由于工人在鑿除施工過程中操作不當對錨墊板外的鋼絞線造成損傷，最終產生滑絲的質量問題。

4 滑絲鋼絞線處理方案

某匝道橋第三聯右側F4預應力束共15根預應力鋼絞線每束直徑15mm，其中一根鋼絞線中有 6根存在滑絲現象。根據《城市橋梁工程施工與質量驗收規范》CJJ2-2008中的規定“后張法預應力筋斷絲、滑絲、斷筋控制值”表中的要求，每束鋼絞線只允許有一根滑絲，每個斷面允許滑絲之和不超過該斷面鋼絲總數的1%。前者不滿足要求，但后者滿足規范要求。另外規范對不能更換鋼絞線時，在條件允許的情況下，可采用提高其他鋼絲束控制應力值進行補救，但應滿足設計上各階段極限狀態的要求。

第三聯右側F4腹板束設計采用兩端同時張拉，張拉縱向預應力采用雙控，張拉應力為主，伸長量為校核值。匝道橋第三聯右側F4預應力鋼束張拉時，小里程端張拉①端錨墊板下和工作錨外口出現滑絲。此時已張拉應力為設計值的 47%。滑絲鋼束已處于受力狀態，夾片已錨緊鋼絞線，對此索鋼絞線采取以下的處理方案：

改變張拉方式，由兩端同時張拉改成單端、單根鋼束張拉，張拉設備改為1臺25T的千斤頂（按照規范進行標定）在該束鋼絞線大里程端（未出現滑絲現象處）對15根鋼束進行單端、單根逐根張拉。

②為彌補由于單端張拉引起的預應力損失，采用超張拉方式進行補強，張拉到原有張拉應力的105%。

③張拉現場的原始資料需經施工、監理單位簽字確認，保證張拉應力值達到設計要求。

④竣工驗收前橋梁檢測時，這一聯橋梁應列入必測內容。

根據《公路橋涵施工技術規范》計算如下：

（1）預應力鋼絞線單根張拉力=0.75X張拉控制應力X鋼絞線面積=193905N

（2）預應力鋼絞線的設計張拉控制力為錨下控制應力（包括預計的預應力損失值但不包括錨頭摩阻損失），根據鋼絞線-錨具組裝件靜載錨固性能檢測報告得知錨具效率系數大于0.95，符合規范要求。

（3）超張拉（105%預應力）預應力鋼絞線單根張拉力=0.75X張拉控制應力X鋼絞線面積X1.05=203600N

（4）超張拉預應力鋼絞線單根張拉力是鋼絞線標準強度的78%，小于設計要求的80%，滿足設計和規范要求。

5 結束語

對出現滑絲病害的第三聯匝道橋預應力張拉后，在橋梁竣工檢測時經靜載和其他規范要求的測試各項技術指標滿足設計要求。在出現滑絲質量問題后，由于采取合理的方案，后續操作方法得當確保了橋梁能滿足設計要求。施工單位應汲取此次教訓，在施工過程中應注意不要傷及鋼絞線，同時要注意錨墊板、錨環、夾具、限位板要嚴格按照施工規范的要求按照，并做好預應力材料的進場檢驗、復驗與保管工作。城市匝道橋后張法預應力張拉施工是一個比較復雜的工程，其涉及到的滑絲質量問題的處理要點絕不僅限于上述幾點。我們應當舉一反三努力提高施工技術水平，保證施工質量，為今后預應力張拉施工累積了相關經驗，具有一定的借鑒作用。