公路桥梁施工中预应力技术措施及质量控制

我国预应力工程质量控制，在20世纪80年代以提高预应力钢材质量为目标，经进口引进稳定化处理的低松弛绞线生产线后得到保证。在20世纪90年代以提高锚具质量为目标，在解决夹片热处理技术后，锚具的质量也得到很大的提高。进入21世纪后，以提高预应力混凝土结构的耐久性成为新的主攻目标，因此在为道路桥梁接线工程从事预应力施工相关的承包、监理方、工程管理方提供一个质量控制指导基本原则，从而借助自己内部体系和程序以确保关键工序——预应力施工质量，提高预应力混凝土桥梁结构的耐久性。在预应力混凝土结构施工中，施工管理人员应对重要性、施工的难度及存在的问题应有充分的认识，保证预应力混凝土的施工质量，应从管理组织体系、预应力材料、施工工艺3方面细节进行施工控制，科学合理地制定详细的施工方案和质量控制要求，设计可行的施工方法，严格管理各个施工过程中的细节问题，实现精细化施工。

1、预应力空心板梁张拉过程出现纵向裂缝的原因 1.1 先张法

该方法的缺点以及缘由：采用先张法作业的空心板梁在梁端部放张后顶底板中部位置周围发生从两端至跨中延伸的1至2. 6米，经常出现长的纵向裂缝的情况。据验证，主要是由于放张作业不合规导致的，有的使用乙炔一氧气进行切割放张，另外还有进行单面放张，并且是相互交错、非对称切割，导致梁体单面受力，使得梁端中部位置发生从梁端至跨中延长的纵向裂纹。

1.2 后张法

该方法空心梁板实施张拉时发生的缺点以及缘由：后张法空心梁板在进行张拉过程中，处于梁端部也有出现类似先张法的纵向裂纹，甚至有的在张拉时发生梁端底板混凝土破碎压裂等现象。究其缘故，首先进行张拉时梁端部混凝土部分位置应力的设计集中考虑不全面；其次进行张拉时，次序不适当，导致张拉的速度相对过快；最后是由于张拉时间太早或者混凝土的质量太差以及锚垫板周围的混凝土不结实，造成梁部混凝土张拉之后发生破碎

2、工字梁张拉过程梁体发生侧向扭曲以及梁端底部混凝土碎裂的原因 2.1 造成粱体侧向扭曲的原因

工字粱马蹄的宽度为40至60厘米，腹板厚度通常为18至30厘米，马蹄部分预应力筋通常上下分配两排，各排水平分配两孔；第一个孔发生张拉时，由于张拉侧面施用了预应力受压，另一面梁体肯定受拉，加上侧面自由度比较大、腹板厚度偏薄、工字梁的梁比较长，假如张拉时实施一次性张拉到位的话，便会造成梁体侧面扭曲。

2.2 造成张拉后梁端底部混凝土碎裂的原因

T梁（或工字梁）张拉之后，由于梁体受到预应力的作用发生反拱，梁端底部首先因为受到梁体反拱产生水平摩擦力，其次受到梁体自重的全部施加，造成梁端混凝土在预应力的作用下发生碎裂。

3、预应力发生过大损失的原因 3.1 砂的级别配置不合规

先张法作业时使用砂箱法放张技术时，倘若选择的砂的级别配置不够好的话，砂的空隙率偏大，进行张拉后由于砂箱压缩导致预应力损失过大。

3.2 张拉龄期偏早

目前梁的设计制定大多增强混凝土的配置强度或者使用早强剂，浇筑梁体四至五天后，混凝土的强度便会达到设计强度的四分之三往上，有一些甚至会达到百分之九十以上，但《公路桥涵施工技术规范》并未对龄期做出明确规定，导致梁体混凝土在浇筑四至五天后立即进行张拉。

4、预应力空心梁板张拉时发生纵向裂缝的解决措施 4.1 先张法作业时解决其缺陷的应对建议

均匀放张，多根整批预应力筋放张，适合运用千斤顶法或者砂箱法。使用千斤顶方法放张，放张最好分次完成；采取砂箱方法放张，放张的速率应保持一致均匀；单根钢筋采取拧松螺母放张时，适合先两面后中间，非将一根力筋一次性松到位。

4.2 后张法空心板梁张拉时解决其缺陷的应对建议

1）严格控制板（粱）混凝土进行浇筑的作业过程，保证板（粱）浇筑混凝土的质量，尤其要增加对锚垫板后的混凝土振捣。2）预应力筋张拉次序要符合设计规定，没有规定设计时，适合采用逐级、分次对称张拉。3）梁端布筋的设

计要详细考虑张拉时造成的区域应力集中，提高螺旋筋或者横向分布钢筋总数，适量增加梁端以及封锚端的混凝土几何尺寸。

5、工字梁张拉过程梁体侧面扭曲、梁端底部混凝土碎裂的应对策略 5.1 梁体发生侧面扭曲的应对策略

该情况适合采取逐级分次对称张拉，进行第一次张拉时，逐孔预应力增加至50%的张拉控制应力σcon。第一次张拉时采取交叉左右对角线进行，由于马蹄宽度偏小，位置不够，只能逐个孔张拉。第一孔张拉至50%的σcon后卸下千斤顶，转移到第二孔张拉，由此类推；事实证明，通过这种方法，能够很好的处理工字梁侧面扭曲的问题。

5.2 工字梁（或T梁）张拉后梁端底部混凝土破碎的应对策略

1）在梁体的下部放置一块长约1米、厚约2至3厘米的胶板，梁体张拉后，橡胶板变形，导致受压面积变大，梁端混凝土承受的集中预应力随之降低，梁端底部混凝土完整不碎裂；2）在梁端下部放置梁长方向约20厘米、竖向约10厘米的倒角，很好的增大了张拉后梁底。

6、预应力损失偏大的解决建议

第一，严格控制检验各工序以及预应力材料的质量。按照相关规定严格组织施工，规避由于施工行为不合格或者预应力材料不达标导致预应力损失偏大。第二，严格把控梁体的混凝土龄期。梁体张拉之前，除了严格要求梁体的混凝土强度外，也应对龄期实施控制，规避提早张拉。第三，使用级配较优良的石英砂。

7、预应力施工时需要注意的问题 7.1 换算张拉记录

一部分施工人员由于分不清概念，记录张拉施工时把张拉力和油压表数混为一谈。张拉时2σ0时的张拉力经常用两倍的σ0时的油压表数替代，并且张拉控制应力对应的油压表数。没有根据压力表和千斤顶配套校验校正报告给定的对应参数，相反通过内插法进行换算。

7.2 计算伸长量

张拉当中千斤顶的工具锚锚住预应力筋使其伸长，检查到的伸长量事实上含有千斤顶当中伸长的工作长度量；有部分技术人员在计算理论伸长量时忽略了千

斤顶伸长的工作长度量，实际测量时检测到的伸长量数值中，却含有伸长的工作长度量，造成计算的误差大于+6%；反之，计算理论伸长量若考虑了工作一氏度的伸长量，但实际量测伸长量时没考虑伸长的工作长度量，就会导致伸长量误差大于 -60%。

8、结语

上述对混凝土的施工温度和裂缝之间的关系进行了实践和理论的初步讨论，尽管学术界针对混凝上裂缝的计算方法与成因有不一样的理论，然而针对具体的改善和预防措施的看法还是相对统一的，并且在实践中的运用效果还是不错的，具体施工时我们要多比较多观察，发生问题后多研究、多分析、多总结，总结各种预防办法，混凝土的裂纹是可以根本避免的。

【参考文献】

[1]黄启隆，浅谈公路桥梁施工中预应力的应用及存在问题[J]，科技资讯，2010（21）。

[2]李海民，公路桥梁施工中预应力技术措施及质量控制[J]，黑龙江交通科技，2011（10）。