張旭明

（寧夏路橋工程股份有限公司，寧夏 銀川750001）

0 引言

預(yù)應(yīng)力混凝土小橋涵修建比較早，技術(shù)相對較成熟，解決這些病害問題的能力也就相對較成熟。但是，隨著跨度的增大，跨中下?lián)吓c梁體跨中斷垂直裂縫或大量斜裂縫伴隨出現(xiàn)，其下?lián)峡蛇_到相當大的數(shù)值，病害較為嚴重。

1 張拉控制應(yīng)力的大小對構(gòu)件的影響

在制作預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時，常常會出現(xiàn)張拉控制應(yīng)力不準的問題。張拉控制應(yīng)力的大小對于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計和以后的工作有著極為重要的影響。張拉控制應(yīng)力σcon越高，構(gòu)件混凝土中建立的預(yù)壓應(yīng)力σpc就越大，這類構(gòu)件的特征是張拉后反拱很大，抗裂性能反常地高，即構(gòu)件的抗裂檢驗系數(shù)實測值遠遠大于構(gòu)件的抗裂檢驗系數(shù)容許值[γcr]，破壞前沒有明顯的預(yù)兆，為典型的脆性破壞。張拉控制應(yīng)力σcon越低，構(gòu)件混凝土中建立的預(yù)壓應(yīng)力σpc越小，即有效預(yù)壓應(yīng)力在構(gòu)件混凝土受拉區(qū)并沒有真正建立起來。在結(jié)構(gòu)性能檢驗中，抗裂檢驗一般不滿足要求，即構(gòu)件的抗裂檢驗系數(shù)實測值小于構(gòu)件抗裂檢驗系數(shù)容許值[γcr]。其特征是構(gòu)件在整個檢驗中產(chǎn)生很大的撓度和裂縫寬度，屬于正常的延性破壞。一般呈現(xiàn)為撓度達到L0/50，這說明構(gòu)件變形過大，已無法正常使用，即使還能繼續(xù)增加荷載也認為已喪失承載能力了。有時也呈現(xiàn)為受拉主筋拉斷，而由于主筋拉斷前構(gòu)件產(chǎn)生較大的變形和裂縫，破壞時有明顯的預(yù)兆，是不同于脆性破壞的，此類構(gòu)件在結(jié)構(gòu)性能撓度檢驗中是不滿足要求的。因此，張拉控制應(yīng)力σcon建立得過高或過低，對預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能檢驗影響特別大，雖然構(gòu)件破壞時表現(xiàn)為兩種不同的破壞狀態(tài)，一種是脆性破壞，另一種是延性破壞，但都直接影響結(jié)構(gòu)的使用安全。

2 預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)在施工中常遇的問題

2.1 預(yù)應(yīng)力筋張拉實測伸長值超出《橋規(guī)》的要求

預(yù)應(yīng)力張拉施工是采取張拉應(yīng)力控制與預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長值控制這兩個指標進行“雙控”施工。《橋規(guī)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力筋的實測伸長值與理論伸長值的偏差不得超過±6%。但在施工中常會出現(xiàn)不能滿足這一要求的現(xiàn)象：（1）預(yù)埋的管道不順直，或局部凸起，致使預(yù)應(yīng)力筋與管道壁的摩阻力增大，雖然張拉控制應(yīng)力未變，但實際平均張拉應(yīng)力降低，導致伸長量不足；（2）預(yù)埋管道局部區(qū)域漏漿，部分預(yù)應(yīng)力筋被漏漿粘結(jié)牢固，在張拉時該段預(yù)應(yīng)力筋處于拉應(yīng)力基本為零的狀態(tài)，相應(yīng)的伸長值也就基本為零，使得總伸長量不足；（3）預(yù)應(yīng)力筋在管道內(nèi)不順直，相互纏繞，后張拉的鋼束受到前張拉鋼束的約束，造成應(yīng)力不足，伸長值減小；（4）材料的物理特性存在差異，即預(yù)應(yīng)力筋的實際彈性模量與理論計算伸長量時所采用的彈性模量數(shù)據(jù)有一定的差異，造成理論伸長值有誤；（5）張拉千斤頂長期反復(fù)使用(或出現(xiàn)故障)，致使壓力機張拉荷載與壓力表讀數(shù)與原效驗標定的對應(yīng)關(guān)系發(fā)生變化，雖然壓力表讀數(shù)未變，但壓力機所施加的實際荷載已變。

2.2 預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)埋管道堵塞

在混凝土澆筑完成往預(yù)埋管道穿入預(yù)應(yīng)力筋時，常常會遇到預(yù)埋管道堵塞導致預(yù)應(yīng)力筋無法穿入的問題，這是由于預(yù)埋管道的管道接頭處理不好、管壁有小孔或在振搗混凝土時不注意將波紋管振漏（或碰扁），產(chǎn)生漏漿，這些漏入管道的砂漿或水泥漿已經(jīng)凝固或穿入預(yù)應(yīng)力筋時，端頭將波紋管接頭管壁刺破產(chǎn)生卷曲而引起的。

2.3 預(yù)應(yīng)力筋張拉時滑脫或斷裂

造成預(yù)應(yīng)力筋張拉時滑脫或斷裂的原因主要有以下幾點：（1）千斤頂內(nèi)鎖固夾具磨損嚴重，無法咬合鎖固預(yù)應(yīng)力筋；（2）自錨式錨具夾片絲口內(nèi)有油漬污物，使得錨具夾片“打滑”無法錨固預(yù)應(yīng)力筋；（3）限位器構(gòu)造(或使用)不當，造成錨具夾片損傷及預(yù)應(yīng)力筋損傷：在張拉千斤頂無強制錨固功能時，使用限位器可以很有效的發(fā)揮自錨式錨具的自錨功能，但限位器卡槽的長度要有所選擇?？ú坶L度過短，會損傷錨具夾片絲口；卡槽長度過長，限位器失去作用，易造成預(yù)應(yīng)力筋滑脫。以上這些原因都會使預(yù)應(yīng)力鋼筋在張拉時發(fā)生斷裂或滑脫，從而影響預(yù)應(yīng)力效應(yīng)，對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

2.4 張拉拱度或放張拱度出現(xiàn)異常

預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在張拉(后張法)或放張(先張法)時，其起拱度是很直觀的評測構(gòu)件施工質(zhì)量的綜合性數(shù)據(jù)。這個數(shù)據(jù)反映了構(gòu)件混凝土的整體強度、變形特點、彈性模量、預(yù)應(yīng)力大小及施加均衡程度等，是一個綜合性的實際指標。但是在施工過程中會出現(xiàn)張拉拱度或放張拱度異常的情況：（1）起拱度偏大。未能在施工中嚴格執(zhí)行混凝土施工配比，造成混凝土強度降低；混凝土養(yǎng)生不足，混凝土早期強度上升緩慢；張拉(或放張)時混凝土齡期不夠，混凝土未達張拉(或放張)規(guī)定強度；張拉設(shè)備出現(xiàn)故障或張拉操作出現(xiàn)失誤，導致張拉應(yīng)力失控；原材料發(fā)生變化，如砂石料級配不良、含泥量過大等。（2）起拱度偏小。其主要原因是施加應(yīng)力不夠，或局部應(yīng)力不均。張拉時沒有拉夠規(guī)定的控制張拉應(yīng)力值；未能嚴格按照“雙控”施工，預(yù)應(yīng)力筋伸長量不足；對預(yù)應(yīng)力損失考慮不足(或忽略)，控制張拉應(yīng)力變小。

3 預(yù)應(yīng)力張拉的控制措施

預(yù)應(yīng)力筋張拉實測伸長值不能滿足《橋規(guī)》的要求時，應(yīng)采取的處理方法：（1）在預(yù)埋預(yù)應(yīng)力筋管道時，對每個坐標位置都要嚴格按照設(shè)計數(shù)據(jù)準確定位，牢固可靠，且定位間距不宜大于40厘米，整個管道線形要保證圓滑順直。并在混凝土澆筑振搗時要特別注意振搗棒不得直接碰撞管道，以免使預(yù)埋管道發(fā)生位移。（2）采用先將預(yù)應(yīng)力筋穿入管道而后澆筑混凝土的施工方法時，在混凝土澆筑和振搗時要特別注意保護管道，以免將管道振漏?？膳蓪Ｈ素撠熋扛?0～20分鐘將各束預(yù)應(yīng)力筋作推拉活動，直至最后澆筑的混凝土達到初凝。（3）在往管道穿入預(yù)應(yīng)力筋時，應(yīng)整束全部穿入并理順，不得一根一根單根穿入，以免筋束在管道內(nèi)相互纏繞。（4）在計算預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值時，預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量要采用通過實驗檢測取得的實際數(shù)據(jù)。（5）檢查油壓泵、千斤頂、錨具、油壓表等設(shè)備是否運轉(zhuǎn)正常，必要時重新對千斤頂和壓力表進行配套效驗標定。

鋼絞線滑絲、斷絲，一般是由于錨固錐孔與夾片之間有雜物、鋼絞線上有油污、錨下墊板喇叭口內(nèi)有雜物、錨具偏離下墊板企口，以及錨具生產(chǎn)質(zhì)量等問題造成的。在張拉前應(yīng)對將要使用的預(yù)應(yīng)力筋進行預(yù)張拉，以避免或減少預(yù)應(yīng)力筋在張拉時出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象，并增加其延性。同時檢查其表面是否存在浮皮、銹蝕、泥污、油漬等雜質(zhì)，在使用前用鋼絲刷清除干凈。待檢驗無誤后進行鋼絞線的編束工作，編束時要把鋼絞線理順，并在不同的鋼絞線線端涂上不同顏色作記號(在以后穿錨時，同一條鋼絞線只能穿入兩端錨具相對應(yīng)的孔道內(nèi))。張拉時為便于對之進行處理，嚴格檢查錨具夾片,發(fā)現(xiàn)油澤污物應(yīng)清洗干凈，檢查千斤頂內(nèi)鎖固夾具的絲口,出現(xiàn)鈍損,應(yīng)立即更換，再者施工現(xiàn)場應(yīng)配備小噸位單根鋼絞線張拉千斤頂和與工作錨相適應(yīng)的卸荷座。處理方法為：將卸荷座穿過鋼絞線套在工作錨上，再將小噸位千斤頂安裝到滑絲或斷絲的鋼絞線上，待錨固好后張拉，使夾片松動，用釬子從卸荷座出口處撥出夾片，然后慢慢回油使鋼絞線松動，若為滑絲且鋼絞線只有輕微損傷，則可更換夾片，重新用小頂張拉到設(shè)計應(yīng)力，若為斷絲，則需更換鋼絞線和夾片，換好后用小頂張拉到設(shè)計應(yīng)力。

關(guān)于鋼絲滑、斷絲的處理方法。（1）對有滑、斷絲的鋼束，在其兩端安裝千斤頂，將鋼絲楔緊在卡盤上，張拉一端，待錨塞退出錨圈后，用扁鋼絲釬從對中套的缺口處插入錨具擋住錨塞小頭，然后主缸慢慢回油，將鋼束放松，錨塞即可取出。但是，當繼續(xù)放松并把卡盤的鋼絲退出時，錨塞很可能又被楔緊，此時再照上述方法二次放松。第二次退楔后拆卸千斤頂，將鋼束晃動，錨塞即可取出，而后拉出鋼束換裝新的。（2）單根滑絲單根補拉。將滑進的鋼絲楔緊在卡盤上，張拉到設(shè)計應(yīng)力后頂壓楔緊。（3）錨塞過緊，鋼絲張拉不動。遇此情況如強行張拉，則會把楔塊與錨塞間的鋼絲拉斷。解決方法為安上千斤頂并楔緊各鋼絲，張拉到相當大的應(yīng)力仍拉不出錨塞時，打掉1個千斤頂卡盤上卡鋼絲的楔子，迫使1～2根鋼絲產(chǎn)生抽絲，這樣，錨塞與錨圈的錨固力就小了，再拉錨塞就容易拉出了。

4 結(jié)束語

總之，影響大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁病害的因素眾多，涉及設(shè)計計算、施工、材料、防治技術(shù)等一系列環(huán)節(jié)，其中一些影響因素很復(fù)雜且相互耦合，一些因素也尚不完全清楚，要全面解決我國大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁下?lián)线^大的問題，還有大量艱苦的理論與技術(shù)研究工作。

［1］李國平.橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)及設(shè)計原理[M].北京：人民交通出版社，2004.

［2］盧維華.大跨PC連續(xù)梁病害評估及加固方法研究[D].成都：西南交通大學，2002.