現澆梁預應力張拉質量控制要點分析

鄭齊

（廣州市高速公路有限公司，廣東廣州510000）

0 引言

建設單位在開展預應力現澆梁張拉設計工作時，需要科學計算預應力損失。一般來說，在預應力損失計算結果超出實際的情況下，現澆梁預拉區可能出現開裂問題，延展性也會因此受到影響而變低；在預應力損失計算結果低于實際的情況下，現澆梁的抗裂度和剛度則會顯著下降。因此，為保障工程項目整體質量，建設單位應采取有效措施，減少計算因素對梁體質量的影響。在具體施工期間，對預應力張拉力進行嚴格控制，開展相關測試工作，總結預應力張拉施工問題，及時對張拉力予以調整，確保梁體施工質量契合質量要求。

1 工程案例

某公路在進行大跨現澆梁預應力張拉施工時，聘請了專業的第三方檢測單位進行試驗工作，對各標段連續梁預應力孔道摩擦和變形系數進行了測定。待各方單位確認試驗結果后，設計單位開始以試驗結果為參照進行核驗，并將核驗數據作為調整張拉力的依據。詳細來說，對每個施工標段設計單位都進行了有效的預應力孔道摩阻力試驗。在梳理梁型和鋼束后，選擇了具有典型性的鋼束進行了試驗，以此為依據組織標段內預應力施工操作。在具體施工期間，若需要更換沒有進行試驗的管道和錨具等，則還需開展補充試驗，在試驗階段則需嚴格遵循如下三方面要求。

第一，無論是管道摩阻、偏差系數試驗，還是錨口、喇叭損失試驗，都需對直線段和曲線段預應力張拉有關參數予以測試。第二，需確保試驗構件成孔方式與設計要求契合，確保錨具、錨墊板與設計保持一致。通常情況下，設計單位應最少選擇3套規格不一的錨具進行測試，且每套錨具張拉次數應達到3次。第三，設計單位應以施工單位最終所提供的預應力孔道摩阻力數據為依據進行現場試驗，若現場試驗損失值與理論值存在出入，則需在第一時間內反饋至施工單位，要求其重新進行計算，然后再根據實際情況決定是否調整張拉力。該環節引入兩個具體示例對這一情況加以說明。

示例一，在該公路某特大橋（48+80+40）m處完成預應力混凝土連續梁0#塊澆筑操作后，第三方檢測單位開展了試驗工作，得出如下結果：μ值實測值和設計值分別為0.27和0.26；k值實測值和設計值分別為0.0025和0.003。設計單位以上述數值為依據，對應進行了原結構檢算工作，得出無論是連續梁安全系數還是其各個階段的應力皆契合設計要求，但鋼束伸長值、錨外控制應力和張拉力需要重新進行計算。

示例二，在該公路大橋（40+64+4）m處開展現場預應力鋼束摩阻試驗后，得出如下結果：μ值實測值和設計值分別為0.2706和0.26；k值實測值和設計值分別為0.000369和0.003。設計單位在對原結構進行重新檢算后，調整了部分梁體撓度表和預應力鋼束設計參數，具體調整數據參見表1。

表1 不同鋼束張拉力、伸長量調整情況

2 現澆梁預應力張拉施工流程介紹

現階段，在我國公路預應力混凝土橋梁中，后張法現澆梁預應力張拉工藝較為多見。待混凝土強度契合建筑要求進行拆模后，建筑人員會將鋼絞線穿入梁體預留管道中，同時使用千斤頂張拉錨固錨具，進而使鋼絞線開始對梁體施加應力，保障施工質量[1]。通常來說，后張法現澆梁預應力張拉施工流程包括以下兩個方面。

2.1 設置預拱度

建設單位在實際施工環節，會初步對拱形跨度予以設計，確保拱形跨度略高于結構工程梁下部平面，以保障其能夠均勻受力，從整體上提升工程項目耐用性，強化工程項目安全。同時，建設單位還會在模板安裝和支架結構搭建環節進行精度控制工作，以保障模板安裝科學性和支架結構搭建合理性。另外，在橋梁支架安裝和具體施工期間，建設單位還要深入施工現場，科學進行研究活動，對支架基礎性能加以分析，依據分析結果適當進行加固，確保其符合工程項目穩定性要求，在此基礎上遵循建筑方案科學開展下一步施工工作[2]。一般來說，建設單位在完成支架安裝后，即可開始進行模板施工，結合項目實際依次完成底模、側模和預模施工，并結合項目技術標準計算拱度數據，同時對預壓沉降量進行量化分析，調整預拱度，使其契合項目預案技術指標，最后需要檢查預拱度，對預拱度進行質量控制。

2.2 預應力張拉

建設單位在進行預應力張拉操作時，要先確保拉伸順序的合理性。通常來說，首先，預應力拉伸順序應遵循設計方案要求，分別將底腹板置于背面之前、將短線纜置于長線纜之前、將外部置于內部之前，秉持對稱原則，于結構兩側規范施工。其次，建設單位還要對張力加以控制[3]。在進行預應力張拉操作時，建設單位需對混凝土實際強度和彈性模量加以評估，在確保二者皆達到90%理論量后才可進行預應力張拉。在實際張拉環節，要將張拉控制階段分為四個，即10%k、20%k、50%k、100%k。每完成一個階段的張拉后都要進行測量，待完成測量后再評估活塞伸長量[4]。對于建設單位而言，其可以以張拉力檢查工作為依據，對伸長量予以校準，與此同時建設單位在測定伸長量時，也要保證其與理論計算值誤差在6%左右，當兩者誤差已經超出±6%區間，此時建設單位可停止張拉操作，評估問題深層次原因并針對性制定解決方案，待對伸長量有效矯正后，方可繼續進行張拉操作。

3 現澆梁預應力張拉施工常見質量問題

該環節仍然以后張法現澆梁預應力張拉施工為例，探討其在具體施工期間常見的質量問題。總結而言，可歸結于如下三個方面。

3.1 堵管問題

所謂堵管，實際上就是管道堵塞。一般來說，堵管又可分為全斷面堵塞和非全斷面堵塞兩種。前者為波紋管部分被全截面堵塞無間隙，后者則為截面存在間隙[5]。在現澆梁預應力張拉施工階段，常見管道阻塞問題，該項問題的存在不僅會嚴重削弱相應位置的預應力，同時也會嚴重影響工程項目功能和質量。一般來說，對于全斷面堵塞問題，建設單位會利用空氣壓縮機向波紋管隧道一端送入風力，然后檢查隧道另一端出風和鋼絞線出風情況，在出風異常和鋼絞線未抽動情況下，即可判定為全斷面堵塞。而一旦建設單位未在第一時間內對這一問題加以處理，計算工作就會受到影響，其通過拉伸鋼絞線所得到的伸長量數值將嚴重小于理論值。對于非全斷面堵管問題，建設單位同樣會利用空氣壓縮機將風力送入波紋管內，若有風從另一端吹出且部分鋼絞線可自由抽動，則可判斷為非全斷面堵管問題，若建設單位在沒有完全解決這一問題時就開始進行鋼絞線張拉操作，所得伸長率數據也會與理論值存在嚴重出入。

3.2 滑絲、斷絲問題

為確保施工有序進行，建設單位在現澆梁預應力張拉施工中，普遍會應用錨夾片，利用錐形楔緊作用原理，配合千斤頂固定鋼絞線和錨具。但需要注意的是，若在此期間建設單位未嚴格把控錨夾片質量，所選擇的錨夾片不合格，則很容易衍生滑絲、斷絲問題[6]。具體而言，在錨夾片硬度指數低于設計要求的情況下，錨夾片無法夾緊鋼絞線；在錨夾片硬度指數高于設計要求的情況下，錨夾片則很容易夾傷鋼絲和絞線。另外，在建設單位所購鋼絞線質量差異較大的情況下，不同鋼絞線的硬度指數也會存在較大的差異，難以良好地與錨夾片配合使用。

3.3 孔道壓漿不通暢問題

現澆梁預應力張拉施工主要由人工完成，施工整體質量受人為因素影響較深。部分建設單位因并未重視人員培訓和選拔工作，導致其所聘請的建筑人員質量參差不齊，其在實際施工階段，很容易出現下列問題，影響通道平滑性和水泥漿緊密性。一是部分建筑人員在將混凝土倒入梁中時，并未檢查波紋管情況，若波紋管此時并未包裹塑料襯管，則建筑人員所澆筑的混凝土會對孔壁施加外力和振動作用，在澆筑速度過快和澆筑量過大的情況下，甚至會導致波紋管破裂，混凝土進入管道中造成管道堵塞。二是部分建筑人員在對彎曲通道進行注漿時，所采取的順序有誤，誘發問題，影響孔道通暢性。

4 現澆梁預應力張拉施工質量控制要點

如上文所述，建設單位在進行現澆梁預應力張拉施工時，受多重因素影響，會出現堵管，滑絲、斷絲和孔道壓漿不通暢問題，該環節即以上述問題為參照，針對性制定控制方案。

4.1 堵管問題控制方案

建設單位在發現管道堵塞問題后，需落實三項工作，即確定位置、鑿槽和處理。一是確定位置。建筑人員可使用鋼絲繩大致判斷管道堵塞位置，劃定范圍后可應用沖擊鉆進行鉆孔檢測，待確認堵塞位置長度和具體情況后，使用油漆進行標記。二是進行鑿槽。建筑人員可參照施工方案中的鋼絞線布局圖，根據管道堵塞實際位置于梁內側鉆孔開槽。在此期間，建筑人員可選擇寬度在7～8cm之間、長度和堵管一致的鋼釬。三是處理環節。建筑人員首先要清除波紋管內的水泥漿，在此階段則要秉持謹慎原則，小心操作，避免造成鋼絞線損壞。然后清洗通道，完成清洗后鑿除波紋管，遵循施工方案將新的波紋管與原管連接，開展鋼筋復原工作。最后使用與梁抗拉強度一致的微膨混凝土填充切割混凝土，待其強度契合理論值后即可進行張拉和固錨，完成灌漿操作。

4.2 滑絲、斷絲問題控制方案

為避免現澆梁預應力張拉施工階段鋼絞線出現滑絲、斷絲問題，影響施工進度，建設單位需嚴格把控錨夾片的質量。首先，建設單位在購買錨夾片時，需選擇符合施工方案要求的型號，查閱錨夾片的出廠合格證，確保其硬度契合質量要求。如有必要，待錨夾片進入施工現場前，可再次對其硬度進行檢查并進行測試工作，對錨夾片質量予以評估，若其參數超過極限規定，則必須考慮更換合作單位。其次，針對錨夾片應用階段出現的滑絲問題，建設單位應對鋼絞線滑絲股數予以計算，若其股數在允許范圍內，則具體問題具體分析，科學進行處理。詳細來說，若一束鋼絲內僅出現一根滑絲且其他尚未達到最大拉力值時，則可采取措施使其余部分達到最大拉力理論值，在此基礎上使用千斤頂依次拉伸滑線的鋼絞線；若一束鋼絲內出現多股滑絲但尚有幾根滑絲線未達到屈服強度時，建設單位則可放張全部鋼絞線，然后松開錨固設備和更換工具夾，重新張拉此束鋼絞線。需要注意的是，即使完成上述操作，可能仍然存在未拉至屈服的絞線，此時建設單位必須放棄使用并更換全新的絞線。

4.3 孔道壓漿問題控制方案

為保障孔道通暢性，建設單位應落實如下工作:第一，要重視人為因素對施工的影響，健全招聘制度，提升人員進入門檻，同時定期組織培訓工作，提升建筑人員操作水平，使其能夠嚴格遵循相應要求順利完成澆筑操作。第二，在出現孔道壓漿問題后，建筑人員先要清潔孔道內部，然后利用測試通孔裝置根據出口實際水流速對灌漿進度加以判斷，在此基礎上利用空氣壓縮機清潔開口中的水，按照特定的順序進行分段壓漿，保障孔道密實度。第三，若管道模式度未達到相關標準，則建筑人員可設置排氣接口，利用壓漿設備解決這一問題。

5 結語

綜上所述，現澆梁預應力張拉施工在公路橋梁施工中扮演著重要的角色，在當前階段備受建設單位青睞。但也需要注意，在該項工藝具體施工階段受多重因素的影響，也存在一定的質量問題。文章即以具體的工程實例為參照，在闡述現澆梁預應力張拉施工流程的基礎上，提出其存在的堵管，滑絲、斷絲和孔道壓漿質量問題，并以問題為導向針對性地提出了控制方案，期望以此從整體上提升澆筑領域現澆梁預應力張拉施工水平。