论文部分内容阅读
摘要：桥梁预应力施工质量的控制关系到桥梁的运营安全和使用寿命，是桥梁工程施工过程的重点控制工序，保证各环节施工的精确度和克服质量通病是控制桥梁预应力施工好坏的关键因素。
关键词：桥梁预应力施工;常见问题;原因分析;防治措施
一、前言
后张法预应力施工指的是先浇筑水泥混凝土，待达到设计规定的强度后再张拉预应力钢材以形成预应力混凝土构件的施工方法。先制作构件，并在构件体内按预应力筋的位置留出相应的孔道，在预留孔道中穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具把张拉后的预应力筋锚固在构件的端部，依靠构件端部的锚具将预应力筋的预张拉力传给混凝土，使其产生预压应力，最后在孔道中灌入水泥浆，使预应力筋与混凝土构件形成整体。预应力结构具有强度高、寿命长、耐久性好、抗震性好的特点，被广泛应用到桥梁结构中。预应力施工直接影响到砼结构抗拉强度和抗裂缝变形能力，甚至影响到使用安全，因此，有效施加预应力是质量控制的核心，必须正确掌握施加预应力的方法和技术要求。
二、常见问题原因分析及防治措施
1.钢绞线出现滑丝现象
1﹚原因分析
﹙1）夹片硬度低;当夹片硬度低于钢绞线硬度时，夹片就无法在钢绞线表面形成刻痕，当然就咬不住钢绞线了，这时当千斤顶回顶时，钢绞线就跟着往回缩，这样就形成了滑丝。（2）张拉千斤顶与锚具不同心;当其不同心时会造成张拉时一边的夹片会刮伤钢绞线，而刮掉的铁屑会充满夹片的牙齿缝隙，回顶时因为夹片牙齿隙缝中充满铁屑而无法嵌住钢绞线，此时由于回顶钢绞线高速回缩损伤夹片的牙齿，而造成滑丝。（3）夹片与工作锚不配套;因为两种体系的锚具锥度可能不一样，造成夹片夹不紧钢绞线而造成滑丝。
2）防治措施
（1）夹片、锚具质量和硬度等性能指标经过严格鉴定，符合要求方能使用，必要时更换。（2）千斤顶、限位扳、锚具等的安装严格按说明书和作业指导书进行，使用同一厂家配套的千斤顶、限位板和工作锚。（3）张拉完成后应及时在钢丝（或钢绞线）上作好醒目的标记，如发现滑丝，解决的措施是：换上新夹片，重新补张拉滑丝钢绞线至设计应力即可。如遇滑丝严重或在滑丝中钢绞线受到了严重的伤害，则应将锚具上所有的钢绞线全部卸荷，找出原因并解决，再重新张拉。
2. 张拉中发生断丝现象
1）原因分析
（1）钢绞线本身有暗伤;由于钢绞线下料及安装时操作人员粗心大意，忽略了钢绞线上的刻痕或焊点，会导致钢绞线在张拉过程中产生断丝现象。（2）钢绞线强度未达到设计值;钢绞线强度达不到实际的钢绞线力时，钢绞线就会达到极限强度被拉断，产生断丝。（3）锚具与千斤顶不同心;当其不同心时会造成张拉时一边的夹片会刮伤钢绞线，当钢绞线截面积削弱过大时，在相同的作用力下，钢绞线内应力会变大，当超过极限应力时就会产生断丝。（4）限位板与工作锚不配套;在同一工地使用两种锚具时，有时管理混乱，造成限位板与工作锚不配套使用，即限位板与工具锚的孔眼不对应，造成在张拉过程中钢绞线被剪断。
2）防治措施
（1）穿束顺序要合理，不能发生窜孔、扭绞现象。（2）提高其它钢丝束的张拉力作为补偿，但在任何情况下最大超张拉力不得超过应有的规定。（3）限位扳、锚具等的安装严格按说明书和作业指导书进行，使用同一厂家配套的限位板和工作锚;同时控制张拉力缓慢均匀增加且不能过多超张拉。（4）换束。卸荷、松锚、换束、重新张拉至设计应力值。
3.张拉后预应力筋延伸率偏差过大
1）现象：张拉力达到了设计要求，但预应力钢筋或钢绞线延伸量与理论计算值相差较大。
2）原因分析
（1）预应力筋的实际弹性模量与设计采用值相差较大（2）孔道线形与实际线形相差较大，以致实际的预应力摩阻损失与设计计算有较大差异;或实际孔道摩阻参数与设计取值有较大出入，也会产生延伸率偏差过大。（3）初应力采用值不合适或超张拉过多（4）张拉过程中锚具滑丝或钢绞线内有断丝。
3）防治措施
（1）每批预应力筋均应复验，并按实际弹性模量修正计算延伸值。（2）校正预应力孔道的线形。（3）按照预应力筋的长度和管道摩阻力确定合适的初应力值和超张拉值。（4）检查锚具和预应力筋有无滑丝或断丝。（5）校核测力系统和表具。
4. 预应力损失过大
1）现象：预应力施加完毕后预应力筋松弛，应力值达不到设计值。
2）原因分析
（1）锚具滑丝或钢绞线（钢丝束）内有断丝。（2）钢绞线（钢丝）的松弛率超限。（3）量测表具数值有误，实际张拉值偏小。（4）锚具下混凝土局部破坏变形过大。（5）钢索与孔道间摩阻力过大。
3）防治措施
（1）检查预应力筋的实际松弛率，张拉钢索时应采取张拉力和伸长量双控制。（2）锚具滑丝失效，应予更换。（3）钢绞线（钢丝束）断丝率超限，应将其锚具、预应力筋更换。（4）锚具下混凝土破坏，应将预应力释放后，用环氧混凝土或高强度混凝土补强后重新张拉。（5）改进钢束孔道施工工艺，使孔道线形符合设计要求，必要时可使用减摩剂。
5. 波纹管漏浆堵管
1）现象：用通孔器检查预应力孔道时发现内有堵塞，预应力钢绞线拉不动。
2）原因分析
（1）预应力波纹管接头处脱开漏浆，流入孔道。
3）防治措施
（1）使用波纹管作为管道时，管材必须具备足够的承压强度和刚度，破损管材不得使用。波纹管连接应根据其号数，选用配套的波纹套管，然后用胶布或防水包布将接头缝隙封闭严密。
6. 预应力孔道注浆不密实
1）现象：水泥浆从入口压入孔道后，前方通气孔或观察孔不见有浆水流过，或溢出的浆水稀薄。钻孔检查发现孔道中没有缝隙，甚至没有灰浆。
2）原因分析
（1）灌浆前孔道未用高压水冲洗，灰浆进入管道后，水分被大量吸附，导致灰浆难以流动。（2）孔道中有局部堵塞或障碍物，灰浆被中途堵住。管道排气孔堵塞，灌浆时空气无法彻底排出。（3）灰浆在终端溢出后持荷继续加压时间不足;4）灰浆配制不当。如所用的水泥泌水率较高（3 h后超过3%），水灰比大（大于0.5），灰浆离析等。
3）防治措施
（1）孔道在灌浆前应用高压水冲洗，除去杂物、疏通和湿润整个管道。（2）管道及排气口应通畅，压浆时应从低处往高处压（参考压力0.3 a～0.5 MPa），待高端孔眼冒溢浓浆后，堵住排气口持荷（0.5 MPa～0.6 MPa）继续加压，待泌水流光后再塞住空口。（3）配制高质量的浆液。选用强度等级不低于32.5 MPa的普通硅酸盐水泥，灰浆水灰比宜控制在0.4～0.45之间，灰浆应具有良好的流动性并不易离析，可掺入适量的减水剂和微膨胀剂。（4）对管道较长，或第一次压浆不够理想的，可进行第二次压浆。
三、结束语
预应力张拉工艺是桥梁预应力构件施工的重要环节，特别是张拉应力及伸长量的控制，会直接影响预应力结构使用寿命，因此在预应力施工中，要充分做好张拉前的准备工作，在张拉过程中不要盲目追求数量，一定要按技术规范操作，以确保工程质量。
关键词：桥梁预应力施工;常见问题;原因分析;防治措施
一、前言
后张法预应力施工指的是先浇筑水泥混凝土，待达到设计规定的强度后再张拉预应力钢材以形成预应力混凝土构件的施工方法。先制作构件，并在构件体内按预应力筋的位置留出相应的孔道，在预留孔道中穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具把张拉后的预应力筋锚固在构件的端部，依靠构件端部的锚具将预应力筋的预张拉力传给混凝土，使其产生预压应力，最后在孔道中灌入水泥浆，使预应力筋与混凝土构件形成整体。预应力结构具有强度高、寿命长、耐久性好、抗震性好的特点，被广泛应用到桥梁结构中。预应力施工直接影响到砼结构抗拉强度和抗裂缝变形能力，甚至影响到使用安全，因此，有效施加预应力是质量控制的核心，必须正确掌握施加预应力的方法和技术要求。
二、常见问题原因分析及防治措施
1.钢绞线出现滑丝现象
1﹚原因分析
﹙1）夹片硬度低;当夹片硬度低于钢绞线硬度时，夹片就无法在钢绞线表面形成刻痕，当然就咬不住钢绞线了，这时当千斤顶回顶时，钢绞线就跟着往回缩，这样就形成了滑丝。（2）张拉千斤顶与锚具不同心;当其不同心时会造成张拉时一边的夹片会刮伤钢绞线，而刮掉的铁屑会充满夹片的牙齿缝隙，回顶时因为夹片牙齿隙缝中充满铁屑而无法嵌住钢绞线，此时由于回顶钢绞线高速回缩损伤夹片的牙齿，而造成滑丝。（3）夹片与工作锚不配套;因为两种体系的锚具锥度可能不一样，造成夹片夹不紧钢绞线而造成滑丝。
2）防治措施
（1）夹片、锚具质量和硬度等性能指标经过严格鉴定，符合要求方能使用，必要时更换。（2）千斤顶、限位扳、锚具等的安装严格按说明书和作业指导书进行，使用同一厂家配套的千斤顶、限位板和工作锚。（3）张拉完成后应及时在钢丝（或钢绞线）上作好醒目的标记，如发现滑丝，解决的措施是：换上新夹片，重新补张拉滑丝钢绞线至设计应力即可。如遇滑丝严重或在滑丝中钢绞线受到了严重的伤害，则应将锚具上所有的钢绞线全部卸荷，找出原因并解决，再重新张拉。
2. 张拉中发生断丝现象
1）原因分析
（1）钢绞线本身有暗伤;由于钢绞线下料及安装时操作人员粗心大意，忽略了钢绞线上的刻痕或焊点，会导致钢绞线在张拉过程中产生断丝现象。（2）钢绞线强度未达到设计值;钢绞线强度达不到实际的钢绞线力时，钢绞线就会达到极限强度被拉断，产生断丝。（3）锚具与千斤顶不同心;当其不同心时会造成张拉时一边的夹片会刮伤钢绞线，当钢绞线截面积削弱过大时，在相同的作用力下，钢绞线内应力会变大，当超过极限应力时就会产生断丝。（4）限位板与工作锚不配套;在同一工地使用两种锚具时，有时管理混乱，造成限位板与工作锚不配套使用，即限位板与工具锚的孔眼不对应，造成在张拉过程中钢绞线被剪断。
2）防治措施
（1）穿束顺序要合理，不能发生窜孔、扭绞现象。（2）提高其它钢丝束的张拉力作为补偿，但在任何情况下最大超张拉力不得超过应有的规定。（3）限位扳、锚具等的安装严格按说明书和作业指导书进行，使用同一厂家配套的限位板和工作锚;同时控制张拉力缓慢均匀增加且不能过多超张拉。（4）换束。卸荷、松锚、换束、重新张拉至设计应力值。
3.张拉后预应力筋延伸率偏差过大
1）现象：张拉力达到了设计要求，但预应力钢筋或钢绞线延伸量与理论计算值相差较大。
2）原因分析
（1）预应力筋的实际弹性模量与设计采用值相差较大（2）孔道线形与实际线形相差较大，以致实际的预应力摩阻损失与设计计算有较大差异;或实际孔道摩阻参数与设计取值有较大出入，也会产生延伸率偏差过大。（3）初应力采用值不合适或超张拉过多（4）张拉过程中锚具滑丝或钢绞线内有断丝。
3）防治措施
（1）每批预应力筋均应复验，并按实际弹性模量修正计算延伸值。（2）校正预应力孔道的线形。（3）按照预应力筋的长度和管道摩阻力确定合适的初应力值和超张拉值。（4）检查锚具和预应力筋有无滑丝或断丝。（5）校核测力系统和表具。
4. 预应力损失过大
1）现象：预应力施加完毕后预应力筋松弛，应力值达不到设计值。
2）原因分析
（1）锚具滑丝或钢绞线（钢丝束）内有断丝。（2）钢绞线（钢丝）的松弛率超限。（3）量测表具数值有误，实际张拉值偏小。（4）锚具下混凝土局部破坏变形过大。（5）钢索与孔道间摩阻力过大。
3）防治措施
（1）检查预应力筋的实际松弛率，张拉钢索时应采取张拉力和伸长量双控制。（2）锚具滑丝失效，应予更换。（3）钢绞线（钢丝束）断丝率超限，应将其锚具、预应力筋更换。（4）锚具下混凝土破坏，应将预应力释放后，用环氧混凝土或高强度混凝土补强后重新张拉。（5）改进钢束孔道施工工艺，使孔道线形符合设计要求，必要时可使用减摩剂。
5. 波纹管漏浆堵管
1）现象：用通孔器检查预应力孔道时发现内有堵塞，预应力钢绞线拉不动。
2）原因分析
（1）预应力波纹管接头处脱开漏浆，流入孔道。
3）防治措施
（1）使用波纹管作为管道时，管材必须具备足够的承压强度和刚度，破损管材不得使用。波纹管连接应根据其号数，选用配套的波纹套管，然后用胶布或防水包布将接头缝隙封闭严密。
6. 预应力孔道注浆不密实
1）现象：水泥浆从入口压入孔道后，前方通气孔或观察孔不见有浆水流过，或溢出的浆水稀薄。钻孔检查发现孔道中没有缝隙，甚至没有灰浆。
2）原因分析
（1）灌浆前孔道未用高压水冲洗，灰浆进入管道后，水分被大量吸附，导致灰浆难以流动。（2）孔道中有局部堵塞或障碍物，灰浆被中途堵住。管道排气孔堵塞，灌浆时空气无法彻底排出。（3）灰浆在终端溢出后持荷继续加压时间不足;4）灰浆配制不当。如所用的水泥泌水率较高（3 h后超过3%），水灰比大（大于0.5），灰浆离析等。
3）防治措施
（1）孔道在灌浆前应用高压水冲洗，除去杂物、疏通和湿润整个管道。（2）管道及排气口应通畅，压浆时应从低处往高处压（参考压力0.3 a～0.5 MPa），待高端孔眼冒溢浓浆后，堵住排气口持荷（0.5 MPa～0.6 MPa）继续加压，待泌水流光后再塞住空口。（3）配制高质量的浆液。选用强度等级不低于32.5 MPa的普通硅酸盐水泥，灰浆水灰比宜控制在0.4～0.45之间，灰浆应具有良好的流动性并不易离析，可掺入适量的减水剂和微膨胀剂。（4）对管道较长，或第一次压浆不够理想的，可进行第二次压浆。
三、结束语
预应力张拉工艺是桥梁预应力构件施工的重要环节，特别是张拉应力及伸长量的控制，会直接影响预应力结构使用寿命，因此在预应力施工中，要充分做好张拉前的准备工作，在张拉过程中不要盲目追求数量，一定要按技术规范操作，以确保工程质量。