在高等級公路建設中, 預應力技術在公路梁板橋中被廣泛的應用。然而目前有些進行預應力作業(yè)的施工隊伍素質(zhì)較差, 在施工中常因操作不當常造成一些病害, 給橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量帶來一定隱患。為減少預應力結(jié)構(gòu)施工中的病害, 筆者根據(jù)自己近年來對工程施工中橋梁預應力施工的心得體會，提出了一些梁板橋中多采用的有粘結(jié)預應力鋼絞線的施工中的經(jīng)常出現(xiàn)的問題, 并對這些問題進行了分析研究, 給出了相應的處理建議。

    根據(jù)張拉預應力筋與澆筑構(gòu)件混凝土的先后次序，預應力施工分為先張法和后張法兩種。筆者將分別對兩種施工方法中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題進行敘述。

1　梁板橋先張法生產(chǎn)中的問題及處理建議

    近年來，我省進行了多條公路興建和并對一些低等級公路進行了改造。無論是公路新建還是改建，橋梁建設都占了相當?shù)谋戎�。在橋梁建設中，不少中小橋梁的上部結(jié)構(gòu)采用了先張法生產(chǎn)的空心板梁。這種板梁的跨度多為10m、13m、16m、20m；梁的寬度為100～125 cm；梁高因跨度不同而異。它的優(yōu)點是:實用性強,結(jié)構(gòu)受力明確,耐久性好；構(gòu)件重量輕，運輸容易, 安裝不需要大型起重設備；構(gòu)件制作容易, 預制場可批量生產(chǎn), 造價低。

    空心板梁的生產(chǎn)中, 其預應力筋均是長線布置, 多由長線臺座預制場預制。預應力筋的張拉常采用拉力為200kN 左右的千斤頂實施, 鋼絞線采用套筒式單孔錨具錨固。板梁預制中預應力筋的長度均在100m以上, 被張拉的單根鋼絞線受力后, 因其制作時捻線較松和回火定型時間不足, 在張拉作業(yè)中其捻角發(fā)生變化常使張拉的千斤頂張拉缸在其作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動, 給預應力筋的張拉作業(yè)帶來諸多不便。同時, 預應力筋的張拉伸長值, 也因預應力鋼絞線的旋轉(zhuǎn)松動產(chǎn)生了沿軸線伸長值增加的假象。針對以上情況, 有的預制場采用了先單根拉緊預應力筋并調(diào)整初應力后, 將板梁預應力筋錨固在張拉梁上, 然后用大噸位的千斤頂給張拉梁加力, 張拉全部預應力筋的工藝方法, 解決了預應力筋張拉作業(yè)中的旋轉(zhuǎn)問題。近年來, 許多預制場采用YDC240Q 型或YCD260Q 型止轉(zhuǎn)千斤頂, 對預應力筋進行單根張拉, 千斤頂內(nèi)的止轉(zhuǎn)銷完全可以阻止千斤頂張拉缸在張拉作業(yè)中的旋轉(zhuǎn), 解決其旋轉(zhuǎn)問題。

    板梁砼澆注完成后，應等到砼的強度達到設計強度的85% 以上時, 才能將其預應力筋放松，然后再用砂輪切割機切斷板梁間的預應力筋將板梁吊出。施工中不少單位在預應力筋不放松的情況下, 直接切斷預應力筋, 造成鋼絞線突然斷開, 出現(xiàn)局部散頭； 同時板梁砼在預應力筋的急劇回縮中給板梁端一個沖擊力, 使其底面砼沿預應力筋方向產(chǎn)生縱向裂縫。對于以上問題，預制場建設時，若采用單根張拉預應力筋的工藝方法, 在另一端設放松預應力筋的砂箱, 由它先將預應力筋的大部分張拉力卸除； 若采用整體張拉的工藝方法, 仍采用張拉千斤頂放松的工藝方法，用千斤頂放松預應力筋。消除部分預應力后, 再切斷板梁間的預應力筋, 就可以消除其散頭和梁端頭砼沿預應力筋的縱向裂痕。

2　梁板橋先張法生產(chǎn)中的問題及處理建議

    采用后張法施工的梁板是我省公路橋梁建設中更多采用的方法。后張法在進行預應力筋張拉施工前需要完成梁內(nèi)預留孔道、制束、制錨、穿束和張拉機具設備的準備工作。同時在張拉結(jié)束后還需要進行管道壓漿和封錨的工作。

    1）波紋管孔道漏漿原因分析及處理

    目前，預應力梁板的梁內(nèi)孔道形成常采用波紋管作為制孔器，它具有局部抗拉剛度大、內(nèi)壁摩阻力小、與混凝土聯(lián)結(jié)性能好、易彎曲造型等優(yōu)點。在采用波紋管作制孔器的梁板施工中，有些工程施工單位常不按照要求，采用鋼帶材質(zhì)較差、厚度不足且厚薄不均的波紋管。這些波紋管的強度、剛度大多數(shù)無法滿足規(guī)范的相關要求。在安裝和澆筑砼時，這種波紋管易變形、破損, 使水泥漿漏入孔道,造成預應力筋穿束困難, 并增大預應力筋張拉時的摩阻力。對于澆筑砼前穿入的預應力筋, 由于水泥漿的流入, 往往造成預應力筋固結(jié)在孔道內(nèi)無法進行張拉作業(yè)。波紋管安裝時,因非預應力筋位置妨礙, 又兼波紋管的剛度較低, 易形成彎折角或管軸線偏位, 在彎折角處咬口容易開裂造成漏漿； 軸線偏位易造成轉(zhuǎn)角增加, 使張拉時的摩阻損失增加, 波紋管與錨墊板相接處, 二者軸線不一致, 易造成彎折處咬口開裂漏漿。兩段波紋管相接, 接頭管的長度不夠或直徑太大, 使接口不嚴也造成漏漿。因此，在后張預應力砼結(jié)構(gòu)施工中, 為防止波紋管孔道漏漿,必須用合格的鋼帶、工藝完備的機械制作波紋管, 使其強度和剛度滿足使用要求。波紋管制作后, 應隨機取樣對其外觀、尺寸、荷載作用下的變形能力、軸向拉伸強度和抗?jié)B進行檢驗, 合格的產(chǎn)品才允許使用。并且，在施工過程中應注意以下幾點：波紋管安裝時不準有急彎, 安裝在鋼筋骨架內(nèi)后, 不許人腳踏和重壓；波紋管之間連接時, 接頭管的長度和直徑應滿足使用要求； 和錨墊板連接時, 二者軸線必須一致；在砼澆筑作業(yè)中, 振搗棒的插入位置和深度應嚴格控制,禁止振搗棒與波紋管相接觸,以避免振搗時振搗棒高速旋轉(zhuǎn)和振動使波紋管咬口開裂或自身磨損沖擊開洞, 造成水泥漿漏入波紋管內(nèi)。

    在后穿預應力筋的后張法的砼澆筑中,也可以在波紋管內(nèi)襯一根比其內(nèi)徑小5～7mm 的聚乙烯管, 待澆筑砼達到初凝后, 將其抽出。這樣即使波紋管有局部漏漿, 有聚乙烯管在波紋管內(nèi)形成的空間作預應力筋的孔道, 并不影響預應力筋的穿束和張拉作業(yè)。

    2）過長的扁波紋管孔道在施工中的問題及改進

    在現(xiàn)澆箱梁施工中, 為防止其產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫, 在每一聯(lián)箱梁的各腹板內(nèi)都布設了兩束預應力筋, 其長度為現(xiàn)澆箱梁整聯(lián)長度和張拉機具預應力張拉所需長度的和。施工中，通常采用扁波紋管并結(jié)合扁型錨具錨固預應力筋。預應力筋張拉除第一聯(lián)可采用兩端張拉外, 其余各聯(lián)均是一端張拉。

    扁波紋管由圓波紋管通過壓扁制成, 在壓制過程中, 其各個轉(zhuǎn)角和長軸中心附近的接縫咬口都會有不同程度的翹起, 形成使灰漿進入波紋管內(nèi)的通道, 在箱梁砼澆筑中就可能有灰漿進入。現(xiàn)澆箱梁一聯(lián)長度較大, 波紋管的短軸只有19mm , 當其在鋼筋骨架中安裝時, 由于其平順性差、預應力孔道較長且有不少接頭, 難免發(fā)生一些咬口處開裂加大。當鋼絞線穿入有咬口翹起的波紋管內(nèi)時, 難免會有碰撞, 這就加大了咬口的縫隙。同時, 由于穿鋼絞線時摩擦力會使波紋管薄弱處出現(xiàn)孔洞, 這就更加大了砼澆筑時灰漿進入的機會。因灰漿進入形成許多局部對預應力筋的鑄固, 在張拉作業(yè)中, 預應力筋因在孔道內(nèi)鑄固, 形成一些段的預應力筋不能被張拉, 出現(xiàn)了預應力筋張拉時的實測伸長值遠低于理論計算伸長值的結(jié)果, 使預應力筋承受的荷載內(nèi)力不能滿足設計要求。另外, 因扁波紋管的面積和預應力筋的面積比較小, 又加孔道內(nèi)出現(xiàn)了局部固結(jié), 孔道灌漿不能完全充滿孔道, 這樣會增大預應力筋銹蝕的機率，并降低了預應力筋與梁體混凝土的整體性。

    針對以上問題, 建議在砼施工工藝上改為每2～3 跨澆筑一次砼, 張拉預應力筋。若將幾跨連接成一聯(lián), 預應力筋的連接應采用連接器來完成。預應力孔道用的波紋管, 當其長度超過25m 時, 建議改為圓形波紋管, 預應力錨具相應的作一些改變。若仍擬整聯(lián)箱梁一次澆筑砼, 預應力筋用通長束, 建議預應力筋孔道用圓形波紋管, 預應力錨具相應的變更, 這樣從防止漏漿和預應力筋張拉錨固效果上, 均會比扁波紋管好得多。另外, 圓形孔道的注漿比扁孔道易飽滿, 且灰漿面積和預應力筋面積的比值也大, 注漿效果比扁形波紋管要好些。

    3）預應力筋在波紋管內(nèi)的鑄固和處理

    現(xiàn)澆預應力砼連續(xù)箱梁的施工中, 每跨中的預應力筋多是曲線形的。當一次澆筑砼的連續(xù)箱梁跨數(shù)多于兩跨時,必須先將預應力筋穿入到波紋管內(nèi), 待澆筑砼達到設計要求強度后, 張拉并用錨具錨固預應力筋。先穿束的預應力筋, 往往由于穿筋和砼澆筑工藝處理不善, 在砼澆筑作業(yè)中因波紋管漏漿被鑄固, 在對結(jié)構(gòu)的預應力筋張拉時, 不能自由的拉動, 這種現(xiàn)象稱為預應力筋在波紋管內(nèi)鑄固。預應力筋的鑄固, 根據(jù)對其張拉時拉動力的大小可分為輕度和重度兩類, 在千斤頂拉動預應力筋的拉力為預應力筋的摩阻力1.3 倍以下時, 該鑄固稱為輕度鑄固。輕度鑄固有的漏漿處較多, 但每處漏漿量均不大, 漏漿在波紋管內(nèi), 但預應力筋在一定拉力下尚可活動； 有的局部漏漿較多, 預應力筋和波紋管固結(jié)在一起, 但漏漿體積相對整個孔道仍很小, 通過較大的拉力拉開后, 預應力筋仍可在孔道內(nèi)來回活動。這種鑄固, 預應力筋張拉作業(yè)時, 其摩阻力增加較多。嚴重的鑄固則是在較大的拉力作用下, 甚至在全部預應力筋總張拉力的作用下, 仍不會將鑄固的預應力筋拉開。

    預應力張拉作業(yè)中, 若出現(xiàn)波紋管和預應力筋的輕度鑄固, 常常在預應力筋實施張拉作業(yè)前, 不安裝工作錨夾片, 用張拉千斤頂由兩端分別交替張拉預應力筋, 使其鑄固的預應力筋在波紋管內(nèi)松動后, 并可在外力作用下自由移動。此時, 安裝工作錨夾片, 由兩端張拉預應力筋。因孔道部分漏漿, 預應力筋張拉作業(yè)中摩阻力必然增加, 在其規(guī)定的張拉控制應力的作用下, 當實測伸長值和理論伸長值的差超過了±6% 的理論伸長值時, 可采用兩端反復張拉幾次進行調(diào)整。若仍不能滿足要求時, 采用一次按103%～ 105%的超張拉工藝張拉預應力筋, 以抵消孔道輕度鑄固所增加的摩阻力。對于嚴重鑄固的孔道, 必須找到鑄固的部位,將箱梁結(jié)構(gòu)砼鑿開清理干凈波紋管內(nèi)的灰漿, 然后再經(jīng)修復后, 進行預應力筋的張拉作業(yè)。若鑄固位置在結(jié)構(gòu)內(nèi)部無法清除, 或鑄固孔道太多、太長, 清理工作相當繁瑣且清理后結(jié)構(gòu)難以復原, 則預應力結(jié)構(gòu)應作報廢處理。

    預應力梁板橋中，預應力筋為梁板中的主要受力部分。因此，預應力施工的施工質(zhì)量是整個橋梁結(jié)構(gòu)是否安全、工程質(zhì)量是否合格的關鍵。在施工中，應嚴格按照規(guī)范進行施工，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，以減少結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全隱患。