路桥预应力施工相关技术问题探究

　　摘要：近年来，随着我国经济的不断发展，对于路桥的质量要求不断提高，路桥的施工技术问题成为了首要值得重视的问题。文章主要针对某路桥预应力施工中存在的技术问题进行了探讨与研究，并提出了相关的改善措施。
　　关键词：公路桥梁，预应力技术，孔道，问题，措施
　　1路桥预应力施工中存在的技术问题
　　1.1施工工艺问题
　　1.1.1预应力结构砼开始张拉
　　为提高预应力混凝土的早期强度，近几年通过掺加早强剂的方法,一般浇注砼3d后就开始张拉预应力，然而由于砼强度增长需要一定的时间，而且强度和弹性模量增长是不同步的，强度增长快，弹性模量长慢，早期砼变形大，过早张拉预应力会使预应力损失增加，导致桥梁承载力不足，而出现众多裂缝病害。
　　1.1.2后张预应力结构张拉力控制
　　预应力施工作业不够规范，特别是张拉力控制不严对预应力桥梁质量影响较大。一般张拉作业采用张拉力和预应力筋伸长量同时控制，以张拉力为主，以伸长值校核张拉力。通常张拉力的计量采用1.5级油压，误差大，有的千斤顶甚至未经计量标定就张拉，而且张拉人员多数未经专业培训，如果作业不专心，经常容易出现较大误差，甚至读错表，发生张拉力忽高忽低的现象。特别在多束张拉时，由于每束张拉力都不同，往往对预应力筋的伸长值计算不准确，弹性模量取值混乱，实际张拉时难以做到将伸长量按规范规定控制在±6%范围内，导致张拉力失控。
　　1.1.3预应力孔道压浆质量
　　预应力孔道压浆有两个重要作用：一是保护预应力筋不被锈蚀；二是保证预力筋和结构共同工作；然而实际工程中预应力孔道的压浆不饱满、不密实、漏浆和漏灌现象十分普遍，已成为预应力结构的通病。其主要原因除了施工单位对孔道压浆工序不够重视外，目前的压浆工艺、留孔质量、浆体配置等也存在一定问题。
　　1.1.4后张预应力结构的砼保护层失控
　　由于砼保护层普遍偏小，而施工时采用的保护层水泥垫块都已损坏和移位，导致梁板保护层失效，加之预应力孔道压浆多数不到位使箱梁底板和板梁底面出现许多纵横向裂缝。建议推广应用塑料垫块控制保护层厚度。
　　1.2预应力孔道和锚具存在的问题
　　1.2.1后张法预留孔道质量
　　后张预应力砼结构的预留孔道不流畅、漏浆现象严重，导致孔道摩阻和预应力损失增大，已成为预应力施工中的通病。后张法预留孔道普遍采用金属波纹管，建设部1994年颁布了相关产品标准《预应力砼留孔用金属螺旋管》(JG/T3013-94),然而市场上应用的金属波纹管,90%以上达不到产品标准要求。标准规定钢带厚度宜为0.3mm，而实际常用的仅0.24～0.28mm；波高要求≥2.5mm，而实际波高仅1.25～1.5mm，标准所要求的径向刚度也普遍达不到。扁管的质量标准更低，扁管内径高度规定两种高度19mm(Φj12.7钢绞线用)和25mm(Φj15.24钢绞线用)，现在普遍为22mm，由于径向刚度小，导致留孔空间更小。建议重新修订1994年的产品标准要,并强制执行。
　　近两年预留孔道又推广应用塑料波纹管，交通部2004年出台了《预应力砼桥梁用塑料波纹管》(JT/T529-2004)，建设部目前正在编制,并已出台了征求意见稿。目前生产的塑料波纹管质量问题较多，若不加强质量控制和管理，对后张预应力结构将导致严重后果。
　　1.2.2扁锚和扁锚连接器应用
　　扁锚多应用于结构截面尺寸受到限制或构造连接等特定条件下。例如，应用于先简支后连续桥梁结构的支座负弯矩处作为构造连接和桥面横向整体连接，不作为主要受力用。然而近年来部分单位为了减小截面尺寸，追求经济指标，在预应力箱梁底板和板梁结构中都采用扁锚，有的单位还申请专利、出标准图,这是不可取的。由于扁锚的张拉工艺是采用逐根张拉，整体张拉设备技术不成熟，导致钢绞线受力不均匀。采用扁波纹管留孔，扁孔空间很小，孔道摩阻大，特别是超长孔道采用一端张拉工艺，问题更加严重。
　　如某大桥5跨30m跨度连续箱梁，第一联跨66m，采用5孔扁锚,扁金属波纹管留孔，预应力筋的张拉伸长值偏差在-10%～-40%，平均偏差-25%，超出规范要求的范围。由此可见，由于超长束、扁孔孔道摩阻大和一端逐根张拉工艺不合理性，导致有效预应力值平均减少25%。第二联跨和第三联跨分别为88m和150m，其有效预应力将减少更多。另外，由于扁孔本身空间小，孔道压浆困难，无法做到孔道压浆饱满。如某高速公路25m跨预应力空心板梁，采用扁锚预应力，后因出现质量事故，检查发现只有两端2m范围内的孔道有浆体，中间孔道几乎没有浆体，所以成桥后一旦通车必然出现裂缝。建议箱梁底板、腹板、空心板梁等结构禁止采用扁锚。
　　对于扁锚连接器的应用更要慎重，尤其是5孔和3孔连接器，由于设计构造不合理会导致偏心受力，不宜推广使用。
　　1.2.3锚具尺寸减小而影响锚具质量
　　2000年以后由于低价中标的影响，尽管钢材价格在上涨而锚具的价格逐年下滑。2005年每孔价格在20元(三件套)左右,最低每孔15元；而2000年前每孔40元左右，跌幅达50%，使生产厂家无利润空间，政府又没有保护措施，其后果只能是偷工减料。目前很多厂家将夹片长度减为38～40mm，锚环厚度、直径和孔距的减小，使锚具质量得不到保证。锚具的所有几何尺寸都是经过严格计算和无数次试验确定的，无任何科学依据，不可随意更改尺寸，否则会影响锚固性能。国、内外专家研究发现，夹片对高强度钢绞线的夹持长度对锚具的锚固性能影响很大，夹持长度过小，会引起钢绞线滑移锚不住；因此对夹片长度应严格控制,一般不宜小于50mm。锚板尺寸和厚度过小，会影响锚具的承载力，因此随意地减小锚具尺寸后果将非常严重。
　　2改善路桥施工中预应力技术措施
　　对于路桥建设施工中的预应力技术会遇到堵管的问题时，主要的解决措施就是要根据预应力筋曲线的坐标，标记好漏浆孔道堵塞的准确位置，在操作时要尽量避开粱的主筋的位置，我们可以采用冲击钻的方式来慢慢的开孔，然后可以清除波纹管里存留的水泥浆块等物质，这样就可以使钢绞线顺利的穿过波纹管，而且还能够自由的伸缩，最后等到张拉操作完毕之后，再用高一等级微膨胀混凝土来封堵孔洞。
　　在具体的实施过程中应采取以下的几点预防措施：
　　（1）我们可以再施工前仔细认真的将波纹管质量多检查几遍，确保无误。在检查的过程中要及时对有问题的波纹管进行处理；
　　（2）在浇筑混凝土之前及仔细的检查好波纹管的具体安装的位置，确保安装好，检查安装的位置是不是很牢固，密闭性是不是已经达到了标准；也可以在浇筑混凝土的过程中密切的注意保护。
　　3结束语
　　综上所述，在进行预应力混凝土结构设计和使用时，要严格的控制挠度值，绝不可以超过规范规定的可操作的挠度。这样在设计阶段就严格遵守规范规定，再根据工程实际的需要与标准进行科学的计算与验算，才能确保路桥预应力混凝土施工中的质量。
　　参考文献
　　[1]杨云彪.浅谈道路桥粱施工中应注意的问题[J].中国高新技术企业，2009(12).
　　[2]何饶.浅谈公路桥梁施工中预应力的应用及存在问题，2008(2l).
　　[3]马恒章.公路桥粱预应力混凝土施工中的问题和处理[J].科技信息，2008(12).

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