李興濤、李章含、楊學(xué)鋒、羅枝萬

（云南交通土木工程檢測(cè)有限公司，云南昆明650504）

0 引言

我國(guó)公路橋梁建設(shè)已經(jīng)步入飛速發(fā)展的時(shí)期，因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)及計(jì)算理論得到了進(jìn)一步完善，其施工技術(shù)也逐漸成熟，所以，預(yù)應(yīng)力的相關(guān)技術(shù)被廣泛應(yīng)用到了公路及橋梁建設(shè)中。可是，很多梁板預(yù)應(yīng)力張拉在實(shí)際的施工過程中,還存在一些問題。為了今后能避免出現(xiàn)這些問題，將對(duì)以下幾種問題及原因進(jìn)行分析。

1 梁板預(yù)應(yīng)力張拉施工中的常見問題

第一，斷絲、斷束以及回縮問題；第二，張拉過程中錨下的混凝土由于局部受壓，出現(xiàn)壓裂現(xiàn)象的問題；第三，預(yù)應(yīng)力中的筋孔道出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，造成張拉壓漿出現(xiàn)受阻問題；第四，張拉的實(shí)際伸長(zhǎng)值超過了理論計(jì)算的規(guī)定范圍的問題；第五，張拉過程中工作夾片以及鋼絞線之間出現(xiàn)互相刮損的問題；第六，張拉時(shí)未按張拉步驟進(jìn)行張拉，預(yù)應(yīng)力鋼筋或金屬螺旋管部位出現(xiàn)不同程度生銹現(xiàn)象的問題；第七，張拉作業(yè)前，梁板底部跨中部位出現(xiàn)了數(shù)量較多的橫向或豎向裂縫的問題；第八，張拉作業(yè)后，在空心板端部截面的底部或頂部，出現(xiàn)了數(shù)量較多的豎向裂縫問題；第九，在灌漿過程中操作不當(dāng)，導(dǎo)致了相對(duì)嚴(yán)重的堵塞問題；第十，灌漿作業(yè)結(jié)束后，梁板底部的預(yù)應(yīng)力管道附近出現(xiàn)了裂縫的問題。

2 導(dǎo)致問題的原因

2.1 斷絲、斷束以及回縮問題

梁板所使用的鋼絞線通常是由一束七絲構(gòu)成的，直徑一般為15.2mm，而在張拉中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一絲發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，這在一定程度上會(huì)影響工程的總體質(zhì)量。不過，整束發(fā)生斷裂的情況很少。此外，鋼絞線出現(xiàn)刮傷的現(xiàn)象，以及張拉完成后發(fā)生鋼絞線回縮的現(xiàn)象，也是較為常見的。

2.1.1 斷絲及斷束

出現(xiàn)斷絲或斷束，一方面是由于鋼絞線的質(zhì)量問題。其質(zhì)量問題通過試驗(yàn)很容易被檢查出來，通常，正規(guī)鋼絞線廠家生產(chǎn)出來的產(chǎn)品很少會(huì)發(fā)生這樣的問題。

另一個(gè)方面是單束所承受力過大導(dǎo)致的。由于單束的鋼絞線承受的力度過大引起的斷絲或斷束，主要是下面這幾種情況引發(fā)的：第一，由于工具錨中的夾片未錨固好，使得鋼絞線在張拉過程中出現(xiàn)了滑動(dòng)，導(dǎo)致有些鋼絞線沒有受力，其他的鋼絞線因?yàn)槌瑥埨霈F(xiàn)斷絲以斷束；第二，張拉設(shè)備中的數(shù)據(jù)有問題。比如，未標(biāo)定或標(biāo)定過期等；第三，鋼絞線在張拉過程中受力的相關(guān)部位，有焊?jìng)?、電流損傷等損傷；第四，鋼絞線在穿束過程中，在波紋管中互相纏繞，使鋼絞線出現(xiàn)受力不同的情況[1]。

2.1.2 鋼絞線回縮

主要由下面兩種情況引起：第一，夾片及鋼絞線生銹，張拉過程中產(chǎn)生滑移，導(dǎo)致鋼絞線無法鎖緊；第二，鋼絞線由于刮傷變細(xì)。以上兩情況，相互之間存在著很大的聯(lián)系，所以在實(shí)踐、分析時(shí)應(yīng)認(rèn)真研究現(xiàn)狀，尋找問題的根本。

2.2 混凝土出現(xiàn)壓裂現(xiàn)象

這一現(xiàn)象是常見的，主要是由于錨下的混凝土并不十分緊實(shí)或配筋不足導(dǎo)致的。由于預(yù)應(yīng)力中梁板的腹板通常較薄，但錨固區(qū)中的鋼筋卻十分密實(shí)，所以，一旦混凝土中的碎石粒徑較大或振搗不好，就會(huì)造成混凝土不緊實(shí)的現(xiàn)象。因此，不但應(yīng)該把握準(zhǔn)碎石級(jí)配，也應(yīng)該嚴(yán)格掌握碎石的最大粒徑。除此之外，在進(jìn)行錨固區(qū)中混凝土的振搗時(shí)，應(yīng)該使用小一號(hào)的振搗棒進(jìn)行振搗，或加長(zhǎng)底模的振搗器進(jìn)行振搗。此外，通常在錨下只使用螺旋形的相關(guān)配筋及鋼筋中的一類，但是應(yīng)該按照施工的真實(shí)情況一起利用兩種鋼筋，從而更好地提升錨下混凝土中局部的受壓性能。

2.3 筋孔道漏漿，張拉壓漿受阻

對(duì)那些先穿束、再澆筑的梁板，在預(yù)應(yīng)力筋張拉前可以自由活動(dòng)，可是張拉后壓漿變得困難；而先澆筑、再穿束的梁板，會(huì)出現(xiàn)穿束困難，或無法進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的穿束。因此，要防止孔道漏漿，需要注意以下幾個(gè)方面：

2.3.1 波紋管制作時(shí)采用的鋼帶，必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其厚度要按照管道的直徑、形狀等進(jìn)行設(shè)置，通常不可低于0.3m。

2.3.2 除了進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)外，在進(jìn)行波紋管的安裝過程中也要對(duì)其外觀開展整體、詳盡的檢查，應(yīng)確保沒有孔洞及不規(guī)則的意向裙皺。同時(shí)，膠口寬度應(yīng)保持均勻，不能開裂或脫扣。

2.3.3 波紋管中的接頭需要運(yùn)用相同種類的、大一個(gè)直徑級(jí)別的管道，其長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到相接管道內(nèi)直徑的5～6 倍，不低于40cm。同時(shí)，在接頭位置應(yīng)設(shè)置兩處精確定位，防止銜接時(shí)角度發(fā)生變化，使得波紋管道出現(xiàn)不圓順現(xiàn)象，導(dǎo)致穿束困難。此外，一定要緊密纏繞相連的管道端，防止漏漿。

2.4 張拉的實(shí)際伸長(zhǎng)值超過規(guī)定范圍

《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 3650—2020）規(guī)定，預(yù)應(yīng)力通過應(yīng)力控制的方式進(jìn)行張拉時(shí)，需要根據(jù)伸長(zhǎng)值開展較核（伸長(zhǎng)值需控制在6%以內(nèi)）。可在實(shí)際操作中，伸長(zhǎng)值經(jīng)常超過規(guī)定范圍，原因如下：

2.4.1 在測(cè)量時(shí)伸長(zhǎng)值，沒有考慮千斤頂中力筋的伸長(zhǎng)量,使得實(shí)際測(cè)量出的伸長(zhǎng)值偏大。

2.4.2 初應(yīng)力的使用不當(dāng)，導(dǎo)致實(shí)際伸長(zhǎng)值偏大。比如，沒有考慮力筋的長(zhǎng)短、孔道的曲直等情況，只是將初應(yīng)力設(shè)定在控制應(yīng)力的10%是不對(duì)的。因?yàn)榇藭r(shí)，各鋼束之間的松緊程度都一樣，真正需要多大初應(yīng)力，應(yīng)該通過試?yán)_定。

2.4.3 沒有考慮張拉時(shí)力筋及夾片的內(nèi)縮量，使實(shí)測(cè)值偏大。一般來說，張拉階段的內(nèi)縮值可達(dá)3mm，如果進(jìn)行兩端張拉,實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值時(shí)沒有考慮曲線孔道和局部偏差產(chǎn)生的摩阻影響，就會(huì)造成實(shí)際伸長(zhǎng)值比理論中的伸長(zhǎng)值偏大的情況[2]。

2.5 張拉過程中工作夾片以鋼絞線間相互刮損

鋼絞線存在刮傷，是由于以下情況造成的：

第一，張拉角度。在張拉時(shí)，其工具錨、限位板、千斤頂、錨墊板、波紋管等，軸心都應(yīng)該在同一條直線上。張拉槽口中的平面應(yīng)該和波紋管垂直，不能出現(xiàn)夾角，否則很容易刮傷鋼絞線。

第二，不一樣的廠家生產(chǎn)出來的工作錨的擴(kuò)散角度不一樣，錨后擴(kuò)散要求也是不同的，這就要求按照波紋管的直徑、錨墊的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行判定。

第三，不一樣的生產(chǎn)廠家，使用的錨具中配套的限位板的尺寸、規(guī)格都不一樣。通常，其限位槽的深度及孔位的相應(yīng)位置是不一樣的，限位槽深度一般不會(huì)超過8.2mm。在進(jìn)行張拉時(shí)，工作夾片在向后移動(dòng)直至抵住限位板后，整個(gè)過程中，夾片都是處于松散狀態(tài)下的。可是，在夾片外圈中鋼絲彈性圈的彈力作用下，夾片中的牙尖會(huì)靠近鋼絞線。因?yàn)殇摻g線會(huì)向軸線收縮，當(dāng)鋼絞線伸長(zhǎng)時(shí)，其表面、特別是內(nèi)側(cè)的表面常常會(huì)存在被夾片刮傷的現(xiàn)象。當(dāng)限位槽的深度不足時(shí)，進(jìn)行張拉鋼絞線的過程中，限位板中的夾片內(nèi)孔是無法打開的，就是使得鋼絞線和夾片牙齒之間出現(xiàn)了嚴(yán)重的摩擦現(xiàn)象，導(dǎo)致二者損傷或損壞。同樣的，槽深過大時(shí)也會(huì)影響回縮量，使得夾片無法及時(shí)伴著鋼絞線一起回縮錨固，這就會(huì)對(duì)伸長(zhǎng)量造成一定的影響。此外，還要注意，在進(jìn)行工作夾片的安裝時(shí)，一定要安裝鋼絲彈性圈，否則就會(huì)造成夾片跟進(jìn)不齊，從而出現(xiàn)的夾片錯(cuò)牙或滑絲的現(xiàn)象。限位板工作示意圖見圖1。

圖1 限位板工作示意圖

2.6 張拉時(shí)未按張拉步驟進(jìn)行

由于梁體自身的橫向剛度較小，張拉程序就顯得不太重要了。因此，施工人員在開展作業(yè)時(shí)，并沒有按照規(guī)范的施工程序開展作業(yè)，導(dǎo)致施工操作存在不少錯(cuò)誤，造成了工程整體質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。因此，在實(shí)際操作中，施工人員需要根據(jù)圖紙要求的順序，先張拉經(jīng)過形心截面中的非平彎鋼束，然后分階段、循環(huán)張拉那些平彎鋼束，從而很好地防止發(fā)生側(cè)彎。不可先將平彎鋼束實(shí)施張拉至設(shè)置的控制應(yīng)力后，再?gòu)埨硗獾钠綇濅撌?/p>

3 常見問題的處治方法

在實(shí)際應(yīng)用預(yù)應(yīng)力梁板施工技術(shù)時(shí)，工作人員往往會(huì)出現(xiàn)操作錯(cuò)誤，或在后期工程運(yùn)行過程中產(chǎn)生各種質(zhì)量問題。如果確實(shí)出現(xiàn)操作或質(zhì)量問題，在不影響整體外觀和使用安全性的前提下，工作人員可以采取一些恰當(dāng)?shù)拇胧┘m正錯(cuò)誤，彌補(bǔ)應(yīng)用缺陷，以維護(hù)工程的整體效用。

其一，如果預(yù)應(yīng)力鋼筋出現(xiàn)了較為輕微的浮銹現(xiàn)象，通常無需理會(huì)。然而，如果鋼筋表面出現(xiàn)了一些特征較為明顯的麻坑，預(yù)應(yīng)力的鋼筋性能就會(huì)大大降低，整個(gè)工程的質(zhì)量也就得不到保障。因此，工作人員應(yīng)及時(shí)更換。當(dāng)金屬螺旋管表面生銹時(shí)，如果工作人員采取了除銹措施，而除銹后的鋼筋有效厚度不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，那么應(yīng)當(dāng)立即作廢該金屬管，并使用新材料加以補(bǔ)充。

其二，當(dāng)工作人員發(fā)現(xiàn)張拉前底板跨中出現(xiàn)橫向或豎向的裂縫時(shí)，如果裂縫的寬度大于0.2mm，工作人員應(yīng)采取報(bào)廢處理，并重新制作。在張拉處理后，如果空心板的端部截面在頂部、底部板位置出現(xiàn)了豎向裂縫，在不影響整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，工作人員可以不予處理。這主要是由于在后續(xù)的工作中，工作人員還需要對(duì)端部截面進(jìn)行分段處理作業(yè)，所以，只要裂縫的寬度小于0.4mm，那么在進(jìn)行簡(jiǎn)單的修補(bǔ)、維護(hù)處理后，其整體性能不會(huì)受到影響，可以繼續(xù)使用。

其三，在張拉過程中，如果工作人員發(fā)現(xiàn)錨座下方的混凝土出現(xiàn)了開裂狀況，就應(yīng)立即停止張拉作業(yè)，并逐漸放松已經(jīng)張拉處理過的預(yù)應(yīng)力鋼筋，對(duì)錨線的混凝土進(jìn)行敲打鑿除處理。如果工作人員發(fā)現(xiàn)造成開裂的原因是鋼筋數(shù)量不夠，那么就要及時(shí)加配鋼筋。在此項(xiàng)作業(yè)后，工作人員可以采用高強(qiáng)度的混凝土，結(jié)合環(huán)氧樹脂或?qū)烧哌M(jìn)行混合，形成混合修補(bǔ)劑，進(jìn)行修補(bǔ)作業(yè)，當(dāng)混凝土的整體強(qiáng)度達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)需求時(shí)，工作人員才可以進(jìn)行后續(xù)的張拉和灌漿作業(yè)。

其四，在施工過程中，每塊板都不應(yīng)出現(xiàn)任何情況的鋼絞線斷裂，而在每束鋼絞線束中，工作人員都應(yīng)當(dāng)確保斷絲的數(shù)量不超過兩個(gè)[3]。在張拉過程中，如果預(yù)應(yīng)力鋼筋的斷絲數(shù)量較多，且超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，工作人員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換處理。如果不具備更換的條件和環(huán)境，也可以采取其他有效的補(bǔ)救措施，例如，提升其他鋼筋數(shù)的應(yīng)力值等。

其五，工作人員進(jìn)行灌漿作業(yè)時(shí)，應(yīng)盡量采取正當(dāng)、合規(guī)的操作方式，避免孔道出現(xiàn)堵塞。一旦發(fā)生堵塞，工作人員可以從孔道的另一端進(jìn)行灌水處理，并實(shí)時(shí)觀測(cè)梁體兩側(cè)的色澤與水印狀況。以此為依據(jù)，工作人員需要找出發(fā)生堵塞的具體部位，在找到后，可以在梁體的一側(cè)進(jìn)行鉆孔作業(yè)，以此來清除堵塞部位的混凝土或泥漿。在處理完成后，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)鉆孔進(jìn)行及時(shí)填補(bǔ)，可以利用強(qiáng)度較高的混凝土、環(huán)氧樹脂或兩者的混合物進(jìn)行填補(bǔ)作業(yè)，而后開展后續(xù)的壓漿工作。

其六，如果工作人員在灌漿作業(yè)的過程中發(fā)現(xiàn)，梁板底部的預(yù)應(yīng)力鋼筋管道附近出現(xiàn)了部分裂縫，且裂縫小于0.2mm 時(shí)，可及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)并正常使用。當(dāng)裂縫寬度過大，影響整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性時(shí)，工作人員則需要更換材料。

4 結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力施工品質(zhì)的好壞直接影響著橋梁的使用質(zhì)量。當(dāng)前，許多使用中的預(yù)應(yīng)力橋梁在經(jīng)過調(diào)查及檢測(cè)后顯示，存在質(zhì)量隱患，其根源是預(yù)應(yīng)力張拉施工過程中的不規(guī)范操作以及對(duì)質(zhì)量控制的不嚴(yán)格造成的。所以，應(yīng)重視梁板預(yù)應(yīng)力中的張拉施工品質(zhì)。