简述公路桥梁中预应力混凝土施工的质量控制

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摘要：公路桥梁中预应力混凝土（板）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，确保梁板预制安装工程的质量，本文针对此情况做了详细的探讨。

关键词：公路桥梁施工；预应力；混凝土梁（板）；质量控制

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

20世纪90年代以来，预应力混凝土梁（板）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富，加之有的设计方案考虑欠妥，引发梁（板）预应力施工过程中损失过失、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、梁端底部混凝土破碎等诸多资料缺陷。

1预应力空心板梁张拉过程出现纵向裂缝的原因及对策

1.1 先张法

1.1.1 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的1～2.5m长的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。主要原因是有的采取单侧放张，还有的是采用乙炔-氧气割放张，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。

1.1.2 对策

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，并不得一次将一根力筋松到位，严禁切割放张。

1.2 后张法

1.2.1 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：①设计上对张拉时梁端混凝土局部应力集中考虑不周；②张拉时，张拉顺序不当，张拉速度过快；③梁体混凝土质量低劣、或张拉时间过早，以及锚垫板附近的混凝土不密实，导致梁箱混凝土在张拉后出现破裂。

1.2.2 对策

（1）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端混凝土的几何尺寸。

（2）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。张拉时，均匀加载，不宜过快，以尽可能减小张拉过程出现局部应力集中。

（3）严格梁（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。张拉前，应对梁体进行检验，是否符合质量标准要求；张拉时，混凝土强度应达到设计要求；设计无规定时，以不低于设计强度值的95%宜。

2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及对策

工字梁(或T梁)张拉后梁端底部混凝土破碎的原因及对策。

（1）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。

（2）对策。①在梁体预制的底模端部设置一块长约1m、厚约2～3cm的橡胶板(顶面与底模齐平)，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；②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。

3预应力施工值得注意的其它问题

3.1 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。张拉用千斤顶，按穿索类型分为内陷式和穿心式二种，目前常用的预应力锚具大多为OVM型、HVM型、LQM型、XM型、QM型等，与其配套张拉的千斤顶YCN型、YCL型均为穿心式千斤顶。张拉过程中千斤顶的工具锚柱预应力筋使其伸长，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-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。

3.2 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2σ0时的张拉力常用2倍的σ0时的油压表读数代替，且张拉控制应力σcom对应的油压读数，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。

3.3 张拉记录初应力的伸长值推算

预应力筋张拉时，一般先张拉调整到初应力后再正式分级张拉和量测预应力筋伸长值，由于最初张拉时各根（束）预应力筋的松紧、弯曲程度不一致，所以初应力时的伸长量不宜采用量测方法，而宜采推算的方法。目前施工中，张拉施工人员对初应力的伸长值计算大致有4种方法：①直接量测法，初应力的伸长量为凭经验感觉预应力筋刚好拉紧后到张拉至初应力σ0时量测到的预应力筋的伸长量；②直接计算法，初应力σ0的伸长量为（σ0/σcom）×L（L为理论计算伸长量）；③间接计算法，张拉过程量测初应力σ0至张拉到张拉控制应力σcom的伸长量L，初应力σ0的伸长量取值为[σ0/（σcom-σ0）]×L（mm）；④采用相邻级的伸长值，例如初应力σ0为10%σcom时，其伸长值采用由10%张拉到20%的伸长值。第①种方法显然错误，不应采用。第②、③种方法不够规范准确，不能完全反映张拉至初应力σ0的实际工况，不宜采用。第④种方法，比较科学、准确、合理、规范，值得推广应用。

3.4 采用规范应注意的问题

《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）表12.10.3-1规定夹片式等具有自锚性能锚具的张拉程序为：普通松弛力筋0初应力1.03σcom（锚固）低松弛力筋0初应力σcom（持荷2min锚固）这与旧规范（JTJ040-89）的张拉程序有所不同，因为目前优质的夹片锚具回缩量很小，具有良好的自锚性能。但有部分设计图纸中规定的张拉程序仍按旧规范施工，未根据新规范作相应的改变。若仍采用旧规范的张拉程序，超张拉控制在1.05σcom则提高了锚下应力，预应力偏大，

4 结束语

公路桥梁工程施工中，因施工队伍施工经验欠缺，设计方案考虑不够周全等原因，使得应力张拉工艺在施工过程中出现诸多的质量问题，预应力混凝土梁（板）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，确保梁板预制安装工程的质量。

参考文献

[1]罗崇荣.浅谈大红沟大桥后张法预应力混凝土箱梁施工技术.甘肃科技，2005，12.

[2]田力.预应力连续箱梁日照温差次内力、应力计算方法.甘肃科技，2006.11.

[3]中华人民共和国交通部标准.公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）人民交通出版社.

[4]中华人民共和国交通部标准.公路工程质量检验评定标准（土建工程）（JTGF80/1-2004），人民出版社.