崔達(dá)

摘要：本文分析了橋梁豎向預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)形式和施工質(zhì)量的通病，提出了確保豎向預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的控制措施，供大家參考。

關(guān)鍵詞：橋梁豎向預(yù)應(yīng)力質(zhì)量控制

1 前言

近20年來，我國公路橋梁建設(shè)飛速發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在大中型跨徑的橋梁中被廣泛應(yīng)用，橋梁的設(shè)計(jì)技術(shù)與施工技術(shù)日新月異，都已達(dá)到了相當(dāng)高的水平。無庸諱言，在已建成的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁中，出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象也相當(dāng)嚴(yán)重，而其中箱梁腹板的斜向裂縫又占了相當(dāng)大的比例。工程實(shí)例也證實(shí)：沒有設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力的箱梁腹板開裂就更加明顯，甚至在施工期間就出現(xiàn)了裂縫；有的雖然設(shè)置了豎向預(yù)應(yīng)力，由于預(yù)應(yīng)力損失大，管道壓漿不密實(shí)，以及溫度應(yīng)力，混凝土的收縮和徐變等諸多因素，仍然不能抑制腹板斜向裂縫的出現(xiàn)。裂縫的出現(xiàn)，無疑對(duì)橋梁的剛度和耐久性都產(chǎn)生不利影響，必須引起我們對(duì)箱梁腹板豎向預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量的重視。

2 豎向預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)形式

(1)預(yù)應(yīng)力筋。通常采用高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋和鋼絞線作為豎向預(yù)應(yīng)力筋。其中高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋最為常用，在橋梁中一般使用 25、32、36和魚40等4種規(guī)格的精軋螺紋鋼筋；其強(qiáng)度級(jí)別一般為 L540級(jí)(屈服強(qiáng)度大于540 MPa，抗拉強(qiáng)度大于835MPa)， L750級(jí)(屈服強(qiáng)度大于750 MPa，抗拉強(qiáng)度大于990 MPa)，JL800級(jí)(屈服強(qiáng)度大于800 MPa，抗拉強(qiáng)度大于l 000 MPa)，JL930級(jí)(屈服強(qiáng)度大于930MPa，抗拉強(qiáng)度大于1 080 MPa)，JL1080級(jí)(屈服強(qiáng)度大于1 080 MPa，抗拉強(qiáng)度大于l 230 MPa)5種，其中 32規(guī)格、JL750級(jí)和JL1080級(jí)精軋螺紋鋼筋在橋梁中使用普遍；其彈性模量Ey MPa。預(yù)應(yīng)力筋的作用是通過張拉后，使預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)，并錨定于混凝土中，通過混凝土阻止預(yù)應(yīng)力筋的自由回縮，使構(gòu)件在承擔(dān)使用荷載以前在其內(nèi)部形成一種人為的應(yīng)力狀態(tài)，并使結(jié)構(gòu)在使用階段所產(chǎn)生的部分主拉應(yīng)力能被預(yù)加壓應(yīng)力抵消，有效地消除或延緩橋梁裂縫的出現(xiàn)和開展，提高結(jié)構(gòu)的耐久性，并相應(yīng)增加構(gòu)件的剛度。

(2)波紋管。對(duì)于32規(guī)格的精軋螺紋鋼筋，一般采用D外一56 mm 的金屬圓形波紋管和D內(nèi)=50mm的塑料圓形波紋管。波紋管主要起成孔、導(dǎo)向與定位的作用。

(3)錨具。錨具根據(jù)布置位置和作用，分為固定端錨具與張拉端錨具；固定端錨具(包括錨墊板、螺母)在混凝土澆筑后與構(gòu)件連為一體，以利于預(yù)應(yīng)力傳遞給構(gòu)件；張拉端錨具則只有錨墊板在混凝土澆筑后與構(gòu)件連為一體，而其螺母可自由松緊，以便于張拉時(shí)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋鎖定錨固。采用高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋作為預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，錨具一般由錨墊板和螺母組成，亦有自錨式錨具(用于固定端，即錨墊板和螺母集為一體，該錨具起錨墊板作用，又起螺母作用，一般為端平面圓錐孔錐形結(jié)構(gòu))。錨墊板通常采用普通厚鋼板和鑄鋼制作；普通厚鋼板墊板一般為平板圓孔方形和平板圓錐孔方形兩種結(jié)構(gòu)；鑄鋼墊板一般為端平面圓孔錐形和端平面圓錐孔錐形兩種結(jié)構(gòu)。螺母與錨墊板配套使用，有錐面錐形螺母、錐面六角螺母和平面六角螺母3種主要形式。

(4)水泥漿。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用不低于42．5水泥，按一定的水灰比，并摻人一定量外加劑，用壓漿機(jī)攪拌而成，壓人管道內(nèi)；使預(yù)應(yīng)力筋和混凝土粘結(jié)成整體，以防止預(yù)應(yīng)力筋生銹，并相應(yīng)增加構(gòu)件的剛度，確保構(gòu)件獲得長(zhǎng)期的有效預(yù)應(yīng)力，使其結(jié)構(gòu)受力良好。

3 豎向預(yù)應(yīng)力筋壓漿存在的質(zhì)量問題

豎向預(yù)應(yīng)力筋普遍存在壓漿質(zhì)量不好的問題 豎向預(yù)應(yīng)力筋一般采用如圖l所示構(gòu)造32精軋螺紋鋼筋是目前使用較多的一種。

3．1 壓漿不通

設(shè)計(jì)的壓漿管道不牢固，一般為波紋管和薄鐵皮管，厚度只3 113．113．，由于管道上設(shè)的壓漿管在安裝過程、混凝土澆注，以及振搗時(shí)很容易脫落，造成壓漿孔堵塞。而排氣孔是錨固螺母上開十字槽，或者依靠錨固螺母和螺紋鋼筋的問隙來排氣、排漿，施工中很容易堵塞，造成壓漿不通。

3．2 壓漿不飽滿

豎向壓漿一般采用縱向預(yù)應(yīng)力通用的壓漿設(shè)備，壓漿機(jī)排量大、壓力大，水泥漿水灰比偏大，而1根豎向預(yù)應(yīng)力筋管道所需要水泥漿量很小，壓漿時(shí)間很短，螺母上的十字槽和空隙也在排氣，沒有持壓裝置，豎向鋼筋是垂直的，水泥漿必然會(huì)分泌、沉淀，即使壓通了，但造成上端總有一段空隙部分沒有水泥漿，而這一段恰恰又是預(yù)應(yīng)力錨頭的關(guān)鍵部位。

3．3 壓漿很難起到粘結(jié)、握裹作用

由于豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋不同于多根鋼絞線和平行鋼絲，單根鋼筋本身剛度大，周邊面積小，加上壓進(jìn)去水泥漿不飽滿，很難起到粘結(jié)、握裹作用。也考慮過將波紋管直徑加大，但握裹力不一定會(huì)增加，如果壓漿不飽滿對(duì)腹板斷面削弱加大，反而不利;

4 豎向預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制措施

(1)首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)預(yù)應(yīng)力束和管道的坐標(biāo)和平面位置進(jìn)行放樣。

(2)在預(yù)應(yīng)力管道和鋼束定位后，要檢查管道是否暢通、是否被刮破有孔、接頭是否松動(dòng)和位置及坐標(biāo)是否準(zhǔn)確等，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)處理。

(3)下料前，如有目測(cè)可見的彎折必須調(diào)直并清除表面浮銹、污物、泥土，鋼筋表面如有明顯凹坑及其他缺陷，則應(yīng)剔除該段，另外還應(yīng)去除兩端由于鋼廠剪切造成的扁頭。采用砂輪切割機(jī)切割下料，切割后需去除毛刺。

(4)在波紋管附近電焊鋼筋時(shí)，要對(duì)波紋管加以防護(hù)，焊完再仔細(xì)檢查。并嚴(yán)格禁止電焊火花和氧割靠近預(yù)應(yīng)力束，防止電焊手線觸及預(yù)應(yīng)力束及其管道，影響張拉施工質(zhì)量。

(5)在波紋管相接處用大一號(hào)的接頭套接，套接長(zhǎng)度為30 cm左右；接管處及管道與喇叭管連接處應(yīng)用膠帶或冷縮塑料管將其密封防止漏漿，并用黑膠布膠封接頭，要求接頭牢靠可行。波紋管定位時(shí)用定位鋼筋焊接在箍筋或主筋上，定位后的管道軸線偏差要求不大于5 mm 將波紋管攜鋼束定位牢靠和準(zhǔn)確安裝時(shí)，定位鋼筋應(yīng)焊接牢固，波紋方向與穿束方向要一致；預(yù)應(yīng)力束孔道要求錨墊板與錨束垂直，擴(kuò)孔中與束孔中心、錨固中心與墊板中心均應(yīng)同心。

(6)安裝豎向預(yù)應(yīng)力管道和豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固端時(shí)，預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋下端要支墊牢固，以防下墜；錨固端螺母與錨墊板之間要擰緊，并用黃油將間隙填滿，防止水泥漿從下口進(jìn)入堵管；波紋管下口與固定端錨墊板要密封好，且在安裝時(shí)防止波紋管變形、穿孔，造成管道漏漿而堵管；在混凝土澆筑前，張拉端螺母與錨墊板要擰緊到位，并用黃油或棉紗將縫隙堵塞好，以防進(jìn)漿，在混凝土澆筑后，及時(shí)清理槽口混凝土，及時(shí)進(jìn)行張拉和壓漿，防止管道堵塞而無法壓漿。

(7)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋在固定端露出錨具的長(zhǎng)度應(yīng)等于或大于鋼筋的直徑；在張拉端露出錨具的長(zhǎng)度應(yīng)大于或等于鋼筋六扣螺距，張拉結(jié)束后用砂輪切割機(jī)切割多余部分，割后露出錨具長(zhǎng)度與固定端相同。

(8)澆筑混凝土?xí)r，振搗人員應(yīng)熟悉孔道位置，嚴(yán)禁振動(dòng)棒與波紋管接觸而使波紋管受傷，造成成孔尺寸偏差過大或波紋管漏漿；在混凝土澆筑后試通水洗管。

(9)混凝土澆筑完成以后，要及時(shí)清理豎向預(yù)應(yīng)力張拉端面，并將每段梁上預(yù)應(yīng)力筋編上相應(yīng)的號(hào)碼，張拉過程依據(jù)號(hào)碼進(jìn)行，并認(rèn)真做好張拉記錄。其張拉程序?yàn)椋?一初始控制力(10 設(shè)計(jì)噸位)一設(shè)計(jì)張拉噸位一持荷2 min一錨固。施加預(yù)應(yīng)力時(shí)要邊張拉邊擰緊螺母，張拉完成后，保留梁頂面以上2 cm粗鋼筋的螺桿長(zhǎng)度，使用砂輪切割機(jī)切割超長(zhǎng)的鋼筋，嚴(yán)格禁止撞擊錨頭和鋼束，盡早采用普通的常規(guī)壓漿工藝壓漿。

5 結(jié)束語

預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量，特別是壓漿質(zhì)量，在橋梁結(jié)構(gòu)中確實(shí)存在不少問題，過去設(shè)計(jì)人員認(rèn)為，這純粹是一個(gè)施工工藝問題，作為施工人員認(rèn)為按照設(shè)計(jì)的去做．效果怎么樣也不管，這個(gè)問題應(yīng)該引起橋梁界的重視了。這里除合理設(shè)計(jì)，改進(jìn)工藝，精心施工．規(guī)范質(zhì)量管理體系外，還有一個(gè)經(jīng)濟(jì)問題，應(yīng)該合理地確定預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的造價(jià)，要保證質(zhì)量．該花的錢必須花，不能只顧眼前利益．應(yīng)使橋梁結(jié)構(gòu)安全、可靠，造福人民，更好地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。

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