1、公路桥梁预应力施工质量控制摘要：伴随着科学快速的发展，公路或者桥梁施工与质量方面也在加强，预应力技术是现代桥梁建设中确保预应力施工质量的重要手段，是混凝土梁桥施工质量和工期的关键。本文对公路桥梁施工中预应力技术施工质量问题和解决对策进行了探讨。 关键词：公路；预应力技术；桥梁施工；质量控制 Abstract: with the rapid development of science, road and bridge construction and also in strengthening the quality aspect, prestressed technology is the
2、modern bridge construction, important means to ensure the construction quality of prestressed concrete girder bridge is the key to the construction quality and time limit for a project. In this paper, the prestressed technology in highway bridge construction construction quality problems and the cou
3、ntermeasures are discussed in this paper. Key words: road; The prestressed technology; Bridge construction; The quality control 中图分类号：U448.14 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 引言 预应力技术在桥梁施工中因其节省材料、自重轻、减小混凝土梁 的竖向剪力和主拉应力、结构简单、安全可靠、便于安装等优点，在国内公路桥梁建设中得到广泛应用。但预应力张拉施工工艺相对较复 杂，要求预应力结构施工的专业性强，而在实际施工中，有的施工队伍经验不够丰
4、富，加之有的设计方案考虑欠妥，引发桥梁预应力施工过程中损失过大、空心板梁张拉后梁端顶底板中间部位出现纵向裂缝、工字梁梁体扭曲变形、粱端底部混凝土破碎等诸多质量缺陷。下面对实际施工中存在的质量问题和对策进行分析。 一、预应力空心板梁张拉过程出现质量问题的原因 1.先张法 先张法施工的缺陷及原因：先张法施工的空心梁板在梁端放张后顶底板中部附近出现自两端向跨中延伸 125m 长纵向裂缝的现象较为常见。经考证，主要为放张作业不规范造成，有的采取单侧放张，还有的是采用乙炔一氧气切割放张，而且还是非对称、相互交错切割，使梁体单侧受力，导致梁端中部产生自梁端向跨中延伸的纵向裂缝。 2.后张法 后张法空心梁板
5、在张拉过程中的缺陷及原因：后张法空心梁板在张拉过程中，梁端也有出现类似先张法的纵向裂缝，甚至有的在张拉时发生梁端底板混凝土压裂破碎等现象。分析其原因，一是设计上对张拉时梁端混凝土局部应力集中考虑不周；二是张拉时，张拉顺序不当，张拉速度过快；三是梁体混凝土质量低劣、或张拉时间过早，导致梁端混凝土在张拉后出现碎裂。 二、工字梁张拉过程梁体侧向扭曲、梁端底部混凝土破碎的原因 1.粱体产生侧向扭曲的原因 工字粱腹板厚度一般仅为 1830cm，马蹄宽度约为 4060cm，马蹄部位预应力筋一般上下布置 2 排，每排水平布置 2 孔；第一孔张拉时，张拉侧向施加了预应力而受压，另一侧梁体必然受拉，加之工字梁梁
6、长、腹板厚度薄、侧向自由度大，如果张拉时采取一次张拉到位，则导致梁体侧向扭曲。 2.工字梁(或 T 梁)张拉后梁端底部混凝土破碎的原因 工字梁(或 T 梁)张拉后，梁体因预应力的作用产生反拱，梁端底部一方面承受因梁体反拱而产生的水平摩擦力，一方面承受梁体的全部自重，导致梁端混凝土在压应力作用下破碎。 三、预应力损失过大的原因 设计计算预应力混凝土受弯构件张拉控制应力 con 时，除需要根据承受外荷载的情况，估定有效预应力 y 外，还需要估算相应的预应力损失 s，即：y=con-s1 预应力损失 s 主要包括预应力筋与管道壁间摩擦引起的预应力损失 s1；锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损
7、失 s2；钢筋与台座间温差引起的预应力损失 s3 等。但由于有的施工行为不够规范，致使实际施工情况与原估算应力损失的施工情况不完全相符，导致实际预应力损失大于原估算值。 1.预应力管道安装质量控制不严 管道位置偏差过大，或梁体浇筑过程中管道存在漏浆现象，致使s1 过大，超过原估算值。 2.张拉龄期过早 现今梁的预制多采用早强剂或提高混凝土配置强度，梁体浇筑后45 天混凝土强度就能达到设计强度的 75以上，而公路桥涵施工技术规范对龄期也未作明确要求，结果梁体混凝土浇筑 45 天后即开始张拉。在此龄期内混凝土的收缩和徐变并未完成，随着龄期的增加所引起的预应力损失 s6 过大，且会导致张拉后梁体反拱
8、度过大。 3.砂的级配不规范 先张法施工采用砂箱法放张工艺时，如选用砂的级配不好，砂的空隙率大，张拉后砂箱的压缩引起预应力损失偏大。 四、预应力空心板梁张拉过程中的质量控制 1.先张法施工中的质量控制 均匀放张，多根整批预应力筋放张，宜采用砂箱法或千斤顶法。用砂箱放张时，放张速度应均匀一致；用千斤顶放张时，放张宜分数 次完成；单根钢筋采用拧松螺母的方法放张时，宜先两侧后中间，而 不能一次将一根力筋松到位。 后张法空心梁板在张拉过程中的质量控制 根据后张法空心梁板在张拉过程中产生缺陷原因确定对策：梁 端布筋设计应充分考虑张拉时产生的局部应力集中，增加横向分布钢 筋数量或螺旋筋，适当增加封锚端和梁
9、端混凝土的几何尺寸。 预应力筋张拉顺序应符合设计要求，当设计未规定时，宜采取分次、逐级对称张拉。 严格粱(板)混凝土浇筑时的施工控制，确保梁(板)混凝土浇筑质量，特别要加强对锚垫板后的混凝土振捣。 五、工字梁张拉过程梁体侧向扭曲、梁端底部混凝土破碎的质量控制 1.梁体产生侧向扭曲的质量控制 工字梁张拉过程梁体产生侧向扭曲宜采用分次逐级对称张拉，第一次张拉时，逐孔预应力施加至 50的张拉控制应力 con。张拉顺序第一次为左右侧对角线交叉进行，因马蹄宽度小，位置不够，只能逐孔张拉。第一孔张拉至 50的 con 后拆下千斤顶，移至第二孔张拉，以次类推；第二次张拉时按第一次张拉顺序逐孔张拉到 80co
10、n；第三次张拉时按前二次张拉顺序逐孔张拉到 100con。实践证明，采取这种方法，可以有效的解决工字梁侧向扭曲的问题。 2.工字梁(或 T 梁）张拉后梁端底部混凝土破碎的质量控制 根据工字梁(或 T 梁)张拉后梁端底部混凝土破碎的原因分析，应 采取如下对策措施：在梁体预制的底模端部设置一块长约 lm、厚约 23cm 的橡胶板，梁体张拉后，橡胶板受压变形，受压面积增大，梁端混凝土承受的集中压应力随之减小，梁端底部混凝土完整不破碎；梁体预制时在梁端底部设置梁长方向约 20cm、竖向约 10cm 的倒角，有效地增大了张拉后梁端底部的受压面积。 六、预应力损失过大的质量控制 首先，加强预应力材料检验和
11、各工序的质量控制。严格按照有关 规范组织施工，避免因预应力材料不合格或施工行为不规范而造成预 应力损失过大。其次，严格控制梁体混凝土龄期。梁体张拉前，除对 梁体混凝土强度有要求外，对龄期也应进行控制，避免过早张拉。最 后，采用级配良好的石英砂。 七预应力施工值得注意的其它质量控制问题 1.伸长量的计算 理论伸长量和实际伸长量计算时，应考虑千斤顶的预应力筋的工作长度。张拉过程中千斤顶的工具锚锚住预应力筋使其伸长，量测到的伸长量实际包括了千斤顶内工作长度部分的伸长量；有些技术人员在计算理论伸长量时疏忽了千斤顶内工作长度的伸长量，而在实际量测的伸长量数值中，却已经包括了工作长度的伸长量，导致计算的伸
12、长量误差超过+6；相反，若计算理论伸长量时考虑了工作长度的伸长量，而在实际量测伸长量时没有包括工作长度的伸长量，则可能导致伸长量误差超出一 6。另外，计算实际量测总伸长量时不应扣除预应力筋锚固阶段的回缩量。 2.张拉记录换算 有些施工人员概念不清，张拉施工记录时将油压表读数与张拉力 混为一谈。张拉过程中 20 时的张拉力常用 2 倍的 0 时的油压表读数代替，且张拉控制应力 con 对应的油压表读数，没有依据千斤顶与压力表配套校正校验报告给定的相应参数，而进行内插法换算。 3.张拉记录初应力的伸长值推算 目前施工中，张拉施工人员对初应力的伸长值计算大致有四种方 法：直接量测法，初应力的伸长量为
13、凭经验感觉预应力筋刚好拉紧 后到张拉至初应力 0 时量测到的预应力筋的伸长量；直接计算法，初应力 0 的伸长量为(0/con)L(L 为理论计算伸长量)；间接计算法，张拉过程量测初应力 0 至张拉到张拉控制应力 con 的伸长量L，初应力 0 的伸长量取值为0/(con-0)L(mm)；采用相邻级的伸长值，例如初应力 0 为 10con 时，其伸长值采用由 10张拉到 20的伸长值。第一种方法显然错误，不应采用。第二、三种方法不够规范准确，不能完全反映张拉至初应力 0 的实际工况，不宜采用。第四种方法，比较科学、准确、合理、规范，值得推广应用。结语 预应力混凝土桥梁预制安装施工质量直接影响桥梁质量、使用寿 命和营运安全，务必引起广大从业人员的高度重视，切实抓好每道工 序、每个环节的质量控制，确保桥梁梁板预制安装工程的质量。 参考文献 1.刘山洪，预应力砼桥梁张拉技术的发展与应用J重庆交通学院学报，2006 年 05 期 2.田克平，预应力技术在我国公路桥梁中的应用A第九届后张预应力学术交流会论文集C2006 年 3.万娟，低预应力技术及其在桥梁研究中的应用D华中科技大学，2005 年
