试论桥梁预应力施工工艺质量通病与防治方法
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【摘要】随着社会经济建设进程的不断推进，道路、桥梁等城市基础设施建设也有了长足发展，其施工质量也越来越受到人们的重视。本文作者基于多年的实践经验，在系统总结并分析桥梁预应力施工工艺中常见质量问题的基础上，针对性的提出了相应防治措施，以期对于今后的桥梁预应力施工领域具有借鉴作用。
中图分类号：U445文献标识码： A 文章编号： 1前言
随着社会科技的日益发展，我国公路建设尤其是桥梁建设面临的挑战越来越大。预应力砼桥梁因为具有自重小、跨度大、节省钢材等优点，因而在公路桥梁建设中脱颖而出，得到了更为广泛的应用。但看到预应力砼桥梁优点的同时，还应重视其存在的的不足：由于在施工过程中，预应力桥梁对技术、人员及材料等方面的要求都比较高，因此，桥梁施工中很容易出现一些质量问题。本文就桥梁预应力施工工艺质量通病与防治方法进行相关探讨。
2桥梁预应力施工工艺的质量通病与防治方法
桥梁预应力施工工艺中主要的质量问题是预应力不足。造成这种缺陷的原因是多种多样的，因而表现出来的形式也各不相同。施工中针对不同形式的质量问题，应该采取不同的防治措施。
2.1施工中预应力不足
施工中预应力不足主要表现为预应力的空心板或预应力T梁跨中下缘出现开裂现象。造成这种现象的可能原因主要有以下几点：第一，桥梁施工中所加的预应力不足。按照规定，在施工中的对预应力筋进行张拉时，应采取“双控”的方式，也就是说既要控制千斤顶的油压表的读数，也要控制预应力筋伸长量的误差，保证其绝对值不超过理论值的6%。然而，现实中施工单位对预应力筋伸长量的控制并不重视或对其往往测不准确，因为他们通常是以拉力机的张拉吨位来控制油压表。其实，预应力筋在没有张拉时是自然松弛的，拉力机对其施加拉力后会有一部分初始预拉力用来拉直预应力筋，直至将其拉到一定长度后，预应力筋的伸长量才与拉力呈线性关系。因此，虽然在油压表上显示的预应力到位了，但是实际预应力筋并没有足够伸长。若是在这种情况下进行锚固，梁所获得预应力实际上小于我们所设计的吨位，此时就会因预应力不足而使工程产生质量问题。第二，预应力筋的材质有问题，不符合标准。第三，施工中的机械故障，人为计算错误如对伸长量理论值的计算有错，违章操作如未对千斤顶和油压机进行标定等都会造成预应力不足。第四，管道往往会产生较大的摩阻损失，有的曲线束值甚至会达到0.4～0.6σk，因此实测后应进行修正设计。
针对以上原因造成的预应力不足，可采取以下相应的防治措施：（1）应该对预应力操作人员进行专业的岗前培训，以此来提高其专业素质及业务能力；无上岗证的操作人员不得参与实践操作。（2）严格把好材料特别是预应力筋的质量关，杜绝劣质材料施工的现象。（3）对与预应力相关的张拉机械进行准确标定。（4）仔细检查并复核计算程序，避免出现计算错误。对记录有问题的地方，应认真分析原因，修正后再继续施工。（5）采用智能张拉设备，尽量减少人为因素对张拉数据的影响。（6）若在施工中，遇到预应力不足的成品梁，要找出相应的有效措施来进行补救。比如说对于空心板可以采取在体腔内加体外预应力的办法来补救。补救后的成品梁应该经过严格审查后才能用于施工。对于预应力严重不足，不能补修的成品梁，应果断报废处理。
2.2预应力筋严重锈蚀
预应力筋锈蚀过于严重，也会造成预应力不足。预应力张拉锚固到压浆这段时间不能过长（不能超过14天），因为预应力筋张拉后，会造成钢筋碳素晶体的间隙增大，使得水份和一些具有腐蚀性的不良气体很容易进入钢筋，加快对预应力筋的锈蚀速度，其值大约是原来腐蚀速度的6倍。因此，为了预防因预应力筋锈蚀严重而造成的预应力不足，张拉锚固后最好立即压浆，并尽可能的加快水泥浆的凝固速度。
2.3预应力孔道压浆量不够
压浆后，混凝土凝固收缩，会对预应力筋产生握裹力，使得预应力筋能与混凝土同步受力。若是压浆不满，会造成握裹力不够，预应力效应下降。造成压浆不满的可能原因有很多种：（1）压力泵的压力不足会直接导致孔道压浆不满。压力泵型号的选择必须以管道直径和孔道长度为判断依据。孔道较长时，压力小的泵会压不过去。另外，出气孔太少或位置不对，使得波纹管中产生的气体无法正常排出也会影响预应力效应；（2）未在水泥浆中加膨胀剂会使水泥浆在凝固时不发生膨胀，甚至出现收缩而与波纹管分离的情况；（3）若使用扁波纹管，也会造成压浆不满。这是因为扁波纹管的孔道径向不均匀，短轴小，与应力筋之间的距离小，根本不能实现满浆；（4）此外，孔道内若是有漏浆造成的埂堵存在，压浆也无法压满。
对于这种质量问题，应该坚持在压浆过程中测量孔道另一端的压力值，以验证所选压力泵是否合适；压浆前要仔细清理孔道，可用真空压浆法；压浆时注意掺入铝粉；加大扁波纹管的短径，规范短径的最小值；不能用竖直编排的曲线束，尤其是数量在三根以上的钢绞线。这是因为在张拉时，竖直编排的曲线束下面的钢绞线会向上移位，造成多根钢绞线相互交缠，从而使得压浆困难，降低预应力效应。此外，针对漏浆的情况，建设方应在与扁波纹管的供应方签订合时，明文规定抗压指标和相关要求，确保扁波纹管具有足够的抗压能力，不会漏浆。
2.4锚具质量不合格
预应力锚具的质量好否直接关系到桥梁预应力的成败，在预应力工艺中起到至关重要的作用。造成锚具的质量不过关的可能原因有：（1）滑丝或锚具夹破裂。滑丝或夹片裂损时，都会使锚具夹片不能正常夹住预应力筋，造成施加的预应力传不到预应力筋上。相应的表现形式为梁内出现极大的响声。遇到这种情况，应赶快更换夹片，重新张拉锚固。（2）锚具质量有问题，如开裂、硬度小等。锚具生产时热处理不当，就会出现锚具裂开、硬度不达标等问题。若采用这样的锚具锚固，就会有锚具脱落的危险，造成梁的预应力不足。
因此，在锚固前应该认真检查锚具夹的质量；选择具有合格证书、质保书的锚具，仔细检查锚具的质量，坚决不能用不合标准的产品。
2.5锚后混凝土振捣不实，造成锚垫板严重变形
由于锚垫板后布有很多的钢筋以及螺旋筋，因此锚后常常会出现混泥土没有振捣紧实的情况，此时若进行张拉锚固，锚垫板会因后面脱空而向梁内凹陷，造成预应力损失。因此，建设单位应在锚后用细骨料的混凝土填充，并充分振捣，确保混泥土振捣密实。
2.6混凝土梁反拱开裂
混凝土梁反拱开裂是桥梁预应力施工工艺的另一个质量病。反拱度的大小取决于端部预应力的负弯矩大小，反拱度过大会使得梁体严重变形，出现桥面铺层开裂等质量问题。对于简支梁而言，裂缝通常处于梁的上表面，从端部到梁的四分点间均有分布，且靠近支点处的较宽。
为了防治混泥土梁反拱开裂，规定除去预应力的损失以及恒活载后，各截面上设计的永存预应力须控制在3Mpa以内；要坚持进行弹性模量测试，选择质量好的混凝土骨料及最佳配比，确保混泥土梁的抗弯刚性；施工中控制好锚固点的位置，尽可能使锚垫板与预应力筋相互垂直。
3总结
随着建筑行业的不断发展，桥梁预应力施工工艺也在不断改进，但还是有一些质量通病。施工单位只有仔细分析这些质量问题，找出原因，制定相应的防治措施，才能保证桥梁质量，推动桥梁建筑行业稳步前进。
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