浅究桥梁施工预应力混凝土质量问题与控制

浅究桥梁施工预应力混凝土质量问题与控制

作者：宋富生 官党社

来源：《城市建设理论研究》2013年第01期

摘 要：桥梁工程的质量问题直接关系到人们的生命、财产安全，其施工质量必须得到保障。在桥梁工程中预应力混凝土的应用技术已经非常成熟，并且随着施工技术的不断发展，预应力混凝土的工艺水平也在不断提高。文中将对预应混凝土的质量问题进行介绍，并具体探讨了预应力混凝土的施工质量控制措施。

关键词：桥梁工程；预应力混凝土；施工质量

Abstract: Bridge engineering quality problems directly related to people's lives and property safety, the quality of its construction must be guaranteed. In bridge engineering the application of pre-stressed concrete technology is already very mature, and with the continuous development of

construction technology, prestressed concrete technology is constantly improving the level of. In this paper, the prestressing concrete quality problems are introduced, and discussed its construction quality control measures of prestressed concrete.

Key words: bridge engineering; prestressed concrete; construction quality 中图分类号：[TU997] 献标识码：文章编号：2095-2104（2013）1-0020-02 一、预应力混凝土结构的优缺点

预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比，具有下列主要优点：①改善使用阶段的性能。受拉和受弯构件中采用预应力，可延缓裂缝出现并降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度；采用预应力，也能降低甚至消除使用荷载下的挠度，因此，可跨越大的空间，建造大跨结构。②提高受剪承载力。纵向预应力的施加可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成，提高其受剪承载力。③改善卸载后的恢复能力。混凝土构件上的荷载一旦卸去，预应力就会使裂缝完全闭合，大大改善结构构件的弹性恢复能力。④提高耐疲劳强度。预应力作用可降低钢筋中应力循环幅度，而混凝土结构的疲劳破坏一般是由钢筋的疲劳（而不是由混凝土的疲劳）所控制的。⑤能充分利用高强度钢材，减轻结构自重。在普通钢筋混凝土结构中，由于裂缝和挠度问题，如使用高强度钢材，不可能充分发挥其强度。⑥可调整结构内力。将预应力筋对混凝土结构的作用作为平衡全部和部分外荷载的反向荷载，成为调整结构内力和变形的手段。

预应力混凝土结构存在的缺点：①工艺较复杂，质量要求高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。②需要有一定的专业设备，如张拉机具、灌浆设备等。③预应力反拱不易控制，它将随混凝土的徐变增加而加大，可能影响结构使用效果。④预应力混凝土结构的开工费用较大，对于跨径小、构件数量少的工程，成本较高。

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二、影响预应力混凝土桥梁施工质量的原因分析

预应力混凝土桥梁施工工艺复杂，涉及面广，因而影响其施工质量的因素也就很多，只有深入解了这些因素，才能更好地从根本上杜绝质量问题的出现。 1结构参数的准确性

结构参数是控制结构施工模拟分析的基本资料，它的准确性对分析结果的准确性有着直接影响。一般来说，结构参数主要包括结构构件截面尺寸、结构材料弹性模量、材料热膨胀系数和容重、施工荷载以及预应力或索力等等。 2结构计算分析模型 不管采用什么分析方法和手段，都要对实际桥梁结构进行简化和建立计算模型。这种简化式计算模型与实际情况之间存在的误差包括各种假定，边界条件处理以及模型化的本身精度等。进行质量控制过程中，必须要给与足够的重视，在这个方面做大量工作，必要时还要进行专门的试验研究，尽可能把计算模型误差所差生的影响减到最低限度。 3预应力材料 预应力材料的收缩、徐变对混凝土桥梁结构的结构内力、变形往往会产生较大的影响。这是因为在大跨径桥梁施工过程中，混凝土普遍存在加载龄期小、各阶段龄期相差大等问题，因此，加强施工质量控制必须要予以认真研究，以期采用合理的、切合实际的徐变参数。 4温度 温度对桥梁结构的受力与变形有着重要影响，这种影响随温度的变化而改变。要对不同时刻的结构状态进行量测，如果施工控制中忽略了这一因素，会导致难以得到结构的真实状态数据，进而使质量控制的有效性难以得到有效保证。所以，在预应力混凝土桥梁施工过程中考虑温度变化的影响至关重要。 三、预应力混凝土容易出现的质量问题 1．波纹管堵塞问题

在混凝土浇筑施工完成之后，可能会出现波纹管的堵塞现象。如果发生波纹管堵塞，很容易导致在穿预应力钢绞线时无法穿过，或者在张拉预应力时，钢绞线的实际伸长值与设计值差距过大，进而影响施工的正常进行。波纹管堵塞通常是由于波纹管在安装时没有按照规范操作，使波纹管的定位不准确，导致波纹管弯析或者扭曲。另外在对混凝土进行振捣时，如果振捣操作失误，也有可能使波纹管破裂，使混凝土渗透到波纹管当中导致管堵。 2．孔道压浆不够饱满

在预应力孔道压浆时，比较容易出现孔道压浆不饱满的问题，使浆体不能够与混凝土结构紧密连结。预应力钢绞线也不能够全部被水泥浆包裹，进而出现锈蚀现象，使桥梁的整体结构稳定性降低。导致压浆不饱满问题的原因，可能是由于压浆管堵塞，使水泥浆无法完全填充到管内；也可能是由于波纹管内存在残留水，使压浆不能充满；另外，水泥浆的配合比不合理或者养护工作不到位，也可能影响到浆液的饱满问题。 3．孔道灌浆不密实

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在曲线孔道的上曲部位灌浆后，比较容易出现较大的月牙形空隙或者较大的空隙。这种现象在大曲率的曲线孔道中比较常见。因为孔道在灌浆之后，孔道中的水泥浆在重力的作用下，水泥会向下沉积，而水会向上浮，使泌水在曲线孔道的上曲部位积存，当水份蒸发或者被吸收后，就会在曲线孔道上曲部出现空隙；在较高的液体压力下，沁水会进入到钢绞线的缝隙里，再向上流动到顶部锚头的下面，产生空隙；另外，在水泥浆的配制过程中，如果水灰比过大，或者掺入的减水剂和膨胀剂过少，也会导致孔道泌水问题严重，进而产生空隙；在灌浆施工时，如果灌浆的压力不足，水泥浆不能够被压送到位，就会导致浆体不密实或者顶部泌水排不出去的现象产生。

4．钢绞线滑丝或者断丝问题

钢绞线的滑丝和断丝现象在预应力混凝土施工中也较常见。滑丝是指在预应力张拉后，夹具夹不住钢绞丝或钢丝，使钢绞丝或钢丝滑动；断丝是指张拉钢绞丝或者钢丝时，钢绞丝或钢丝被夹片咬断。导致滑丝、断丝问题出现的原因，可能是由于夹片的硬度不符合设计要求，也可能是钢绞丝或钢丝的直径不符合要求，导致材料质量不稳定。另外，如果绞线或者锚具如果存在质量问题，也可能导致绞线受力不均匀而发生断丝。