2预应力混凝土箱梁锚垫板破坏事故分析与处理.doc

1、- 1 -预应力混凝土箱梁锚垫板破坏事故分析与处理吴昊 青岛市市政集团道桥分公司第一项目部摘要：本文主要对 30+35+35m 预应力混凝土箱梁锚垫板张拉破坏事故的原因进行了分析，并给出了处理措施。首先，对锚垫板张拉破坏事故发生的情况进行了说明。其次对锚垫板张拉破坏事故的原因从 3 个方面进行了分析：锚下结构、锚下混凝土施工质量和锚垫板及工作锚的安装。最后，给出了锚垫板张拉破坏事故处理措施。关键字 预应力混凝土箱梁 锚垫板 张拉破坏 事故分析处理1 概述李村河桥所处位置为世园大道上跨李村河处，墩台轴线相互平行与道路中心线斜交角为 60 度。跨径布置为 30+35+35 米，采用双幅桥面，A 桥

2、宽度为 26.2m，B 桥宽度为 29.2m。桥面面积约 5360 平方米。全桥为预应力混凝土结构，梁体采用 C50 高性能混凝土，桥体预应力筋采用 15.2 低松弛钢绞线，管道采用塑料波纹管成孔，张拉端采用夹片式锚具，垫板及锚下螺旋筋采用厂家定型产品（OVM） 。预应力束采用张拉应力和伸长量双控制。- 2 -2 锚垫板张拉破坏事故说明箱梁端部通长预应力钢筋布置图（图 1）6 月 22 日下午，两侧对称张拉 A 桥腹板 B-N1a 预应力束，在终张拉过程中将西侧锚垫板压碎，锚下混凝土破坏，锚垫板下侧压碎，工作锚下侧进入梁体 2-3cm，导致钢绞线无法锚固，须进行放张后重新张拉以保证施工质量。根

3、据现场记录，锚垫板碎裂时，张拉应力已达到 100%。图 2 所示为压碎的锚垫板。3 箱梁锚垫板张拉破坏事故分析事故发生后，对箱梁锚垫板张拉破坏事故的原因从以下 3 个方面进行了分析。图 2- 3 -3.1 从锚下钢筋结构分析在箱梁结构体系中，钢筋较密，特别是在锚下局部位置，钢筋网密集，钢筋间距小，在浇筑混凝土时，混凝土中的粗骨料与胶凝材料分离，导致波纹管上方钢筋网处粗骨料较多，波纹管下方粗骨料较少，混凝土出现离析。3.2 从锚下混凝土施工质量分析从施工记录中看出，对 A 桥进行预应力钢束张拉时混凝土抗压强度为 53.9MPa，满足桥梁上部结构施工中要求的主梁混凝土强度达到设计强度的 90%，可

4、进行预应力钢束张拉。但从施工质量来看，浇筑过程中对波纹管下方混凝土振捣不到位，导致波纹管下方的混凝土不密实，有空洞现象，锚下混凝土抗压强度降低，达不到设计强度，锚垫板在受到压力时破碎陷落。3.3 从锚垫板和工作锚的安装上分析张拉前安装工作锚时，工作锚未能卡入锚垫板凹槽内，导致张拉时锚垫板与工作锚不同心，出现偏心张拉情况，锚垫板下侧受到的压应力远大于锚垫板上侧，致使锚垫板下侧被压碎。上述原因为本桥箱梁锚垫板张拉破坏事故的主要原因，而在施工中，造成锚垫板破坏的可能还存在其他原因，比如锚下局部混凝土的承载力设计值不够、锚下螺旋筋安装不到位、锚垫板质量不符合要求等问题。这些常见的问题都会导致张拉过程中

5、出现锚垫板破坏甚至更严重的事故。- 4 -4 箱梁锚垫板张拉破坏事故处理针对 A 桥腹板 B-N1a 预应力束锚垫板破坏处理措施及方法如下。根据现场记录，锚垫板是在张拉应力达到 100%时被压碎，说明锚垫板后面出现空洞的混凝土面积不是太大，可以通过用高强、无收缩灌浆材料修补锚下混凝土的方法来进行重新张拉。根据实际情况，选取青岛华千建材有限公司生产的 HGM-4 高强无收缩灌浆材料。该灌浆材料性能特点：高强、无收缩灌浆材料为支座灌浆、混凝土修补专用材料，强度发展迅速（48 小时强度可达 60MPa） ，便于尽快进行张拉和压浆。此灌浆材料具有微膨胀作用，可以将锚垫板后面填充密实，并不需捣和和抹压，

6、不会留下因收缩造成的空隙。和易性好，不但流动性好而且保持时间长，具有很好粘聚力，不分层离析，不泌水，并具有很好的施工性能。4.1 预应力束放张预应力束放张采用 250t 穿心千斤顶单束放张，由 A 桥西侧左右对称放张。此预应力束总伸长量为 636.19mm，每次放张 100mm，需放张 7 次。放张时，先在工作锚上套入反力架，待放张预应力束穿入千斤顶，千斤顶空拉 150mm，装上工具锚及工具夹片，千斤顶继- 5 -续拉出至 180mm，挑出工作夹片，千斤顶缓慢回油至剩余 50mm 富余量，装上工作夹片，然后千斤顶继续回油至 0mm，挑出工具夹片，至此，第 1 次放张结束，放张量为 100mm。

7、重复上述过程 7 次，此束放张结束。在第 7 次放张时，由于放张量较小，可适当减少千斤顶空拉长度。4.2 锚下混凝土修补4.2.1 放张结束后，卸下工作锚，拆除破坏的锚垫板，槽口破坏处按工作缝处理，凿毛至密实的砼，清理碎渣。4.2.2 安装新的锚垫板，新的锚垫板的位置、角度应与原设计一致。将锚垫板用方木固定，并将锚垫板周围的空隙封堵严密防止漏浆，将波纹管内塞毛毡布以防灌浆材料将管道堵塞，并在顶部预留一个小口用于灌浆。（如图 3、图 4）4.2.3 根据灌浆料使用说明，计算好水量与灌浆料用量。先将计量好的灌浆材料加入搅拌桶中，然后 2/3的计算用水量，搅拌均匀，然后再加入剩下的 1/3 用水量，

8、再继续搅拌2-4min，再次搅拌均匀。4.2.4 灌浆采用重力灌浆法，将图 3图 4图 5- 6 -搅拌好的砂浆倒入漏斗槽中，接一软管到锚穴预留的小口，软管不可将小口全部封住，以防内部形成高压，浆料灌浆不饱满密实，为增大灌浆压力，应尽量抬高灌浆用漏斗。 （如图 5）4.2.5 制作三组同条件试件，作为张拉依据。4.2.6 待灌浆料的强度达到 50Mpa 时，安装工作锚及工作夹片，然后对 B-N1a 钢束进行张拉，并及时进行灌浆、封锚。5 结束语锚垫板张拉破坏事故在预应力施工现场是较为常见的，此次采用支座灌浆材料修补，成功解决了 A 桥腹板 B-N1a 预应力束锚垫板的破损问题，节约了时间，保证了质量。通过后续张拉来看，修补的效果非常好，达到了设计和使用要求。参考文献1 杨宗放，李金根.现代预应力工程施工M.中国建筑工业出版社，20082 任继仓，孙西运，陈昌盛.后张法预应力混凝土梁板施工常见危害与防治J.公路，20073 江永安，方凯，张志欣.后张法预应力张拉事故处理方法J.中国水运，20104 王涛.厦门海沧大桥西引桥箱梁预应力张拉事故处理J.中南公路工程,2001