厚張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)砼在橋梁施工過(guò)程中出現(xiàn)若干問(wèn)題的探討

林玉

（樂(lè)清市路橋工程有限公司，浙江 樂(lè)清 325600）

1 前言

預(yù)應(yīng)力技術(shù)從發(fā)明到大量推廣應(yīng)用，已有近百年歷史。從理論到工程實(shí)踐經(jīng)過(guò)幾代人的研究和不斷創(chuàng)新，已發(fā)展為比較成熟的技術(shù)。按照科學(xué)發(fā)展觀，科學(xué)技術(shù)可以超越前人，但被科技先輩證明是正確的或證明是錯(cuò)誤的東西，不要輕易否定。超越時(shí)要有科學(xué)依據(jù)，因?yàn)檎_的東西已形成規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，必須執(zhí)行。錯(cuò)誤的東西不能重復(fù)出錯(cuò)。以下所提出的若干預(yù)應(yīng)力技術(shù)問(wèn)題是不應(yīng)該發(fā)生的，而且是由于違背科學(xué)發(fā)展觀和違背常規(guī)，為了追求政績(jī)搶工期、追求經(jīng)濟(jì)效益和低成本而盲目忽視技術(shù)所造成的。

2 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)砼早期強(qiáng)度的問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的砼強(qiáng)度問(wèn)題，近幾年通過(guò)摻加早強(qiáng)劑，提高砼早期強(qiáng)度，一般澆注砼三天后就開始張拉預(yù)應(yīng)力，這是不可取的。大家知道砼強(qiáng)度和彈性模量增長(zhǎng)是不同步的，強(qiáng)度增長(zhǎng)快，彈性模量增長(zhǎng)慢，早期砼變形大，過(guò)早張拉預(yù)應(yīng)力使預(yù)應(yīng)力損失增大，導(dǎo)致橋梁承載力不足，而出現(xiàn)眾多裂縫病害。

另外，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試塊測(cè)得的早期砼強(qiáng)度等級(jí)能否代表現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)的實(shí)際砼強(qiáng)度，遭到質(zhì)疑。凡是出現(xiàn)事故的結(jié)構(gòu)最后驗(yàn)算實(shí)際強(qiáng)度均未達(dá)到，有時(shí)候很低。

我們?cè)谶M(jìn)行后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉前，除現(xiàn)場(chǎng)的同步養(yǎng)生試塊強(qiáng)度外，另采用回彈儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試并換算出結(jié)構(gòu)砼的強(qiáng)度，兩者相互參考對(duì)比。在兩者強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%以上，（視氣溫情況）一般在砼澆注5～7天后進(jìn)行張拉作業(yè)，張拉效果較好。

3 后張預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的預(yù)留孔道質(zhì)量的問(wèn)題

后張預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的預(yù)留孔道質(zhì)量差，孔道不流暢，漏漿嚴(yán)重，導(dǎo)致孔道摩阻增大，預(yù)應(yīng)力損失大，這已經(jīng)成為預(yù)應(yīng)力施工中的通病。

后張法預(yù)留孔道普遍采用金屬波紋管，建設(shè)部94年頒布了相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力砼留孔用金屬螺旋管》JG/T3013-94，然而市場(chǎng)上應(yīng)用的金屬波紋管，90%以上達(dá)不到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼帶厚度:宜為0.3mm，而實(shí)際常用的僅0.24-0.28mm，波高要求≥2.5mm而實(shí)際波高僅1.25～1.5mm，普通偏小，標(biāo)準(zhǔn)所要求的徑向剛度普遍達(dá)不到。扁管更是不按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，扁管內(nèi)徑高度規(guī)定兩種高度19mm（φ12.7鋼絞線用）和25mm（φ15.24鋼絞線用），現(xiàn)在普遍改為22mm，由于徑向剛度小導(dǎo)致預(yù)留孔空間更小，建議對(duì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)重新修訂，強(qiáng)制執(zhí)行。

近2年預(yù)留孔道又推廣應(yīng)用塑料波紋管，交通部2004年出臺(tái)了《預(yù)應(yīng)力砼橋梁用塑料波紋管》JT/T529～2004。生產(chǎn)廠家見有利可圖，又是一哄而上。目前生產(chǎn)的塑料波紋管質(zhì)量問(wèn)題多多。若不加強(qiáng)質(zhì)量控制和管理，對(duì)后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致不良后果。

4 扁錨和扁錨連接器應(yīng)用的問(wèn)題

對(duì)于扁錨的應(yīng)用，是在結(jié)構(gòu)截面尺寸受到限制或構(gòu)造連接等特定條件下使用。例如:橋梁結(jié)構(gòu)先簡(jiǎn)支后連續(xù)在支座負(fù)彎矩處構(gòu)造連接和橋梁橫向整體連接使用，不作為主要受力用。

近十多年來(lái)預(yù)應(yīng)力箱梁底板和板梁，為了減少截面尺寸，追求經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，采用扁錨誤認(rèn)為是創(chuàng)新，并申請(qǐng)專利、出標(biāo)準(zhǔn)圖，這是不可取的，是誤導(dǎo)。由于扁錨的張拉工藝是采用逐根張拉，整體張拉設(shè)備技術(shù)不成熟，導(dǎo)致鋼絞線受力不均勻。采用扁撥紋管留孔，扁孔空間很小，孔道摩阻大，特別是超長(zhǎng)孔道采用一端張拉工藝，問(wèn)題嚴(yán)重，某大橋5跨30m跨度連續(xù)箱梁，第一聯(lián)跨66m，第二聯(lián)跨88m，第三聯(lián)跨150m，采用5孔扁錨，扁金屬波紋管留孔，預(yù)應(yīng)力筋的張拉伸長(zhǎng)值出現(xiàn)－10%～－40%偏差，平均－25%，無(wú)法控制在規(guī)范要求的±6%以內(nèi)。由此看出，由于超長(zhǎng)束，扁孔孔道摩阻大和一端逐根張拉工藝的不合理性，導(dǎo)致有效預(yù)應(yīng)力值平均減少25%。另外孔道壓漿困難，扁孔本身空間小，無(wú)法做到孔道壓漿飽滿。某高速公路25m跨預(yù)應(yīng)力空心板梁，采用扁錨預(yù)應(yīng)力，因出現(xiàn)質(zhì)量事故，后來(lái)敲開檢查，只有兩端2m范圍內(nèi)有漿體，中間孔道幾乎沒有漿體，所以成橋后一旦通車必然出現(xiàn)裂縫。建議箱梁底板、腹板、空心板梁禁止采用扁錨。

對(duì)于扁錨連接器的應(yīng)用更要慎重，不是成熟產(chǎn)品，尤其是5孔和3孔連接器，設(shè)計(jì)構(gòu)造不合理，偏心受力，不宜推廣應(yīng)用。

5 后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制的問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)不規(guī)范，特別是張拉力控制不嚴(yán)，未引起重視。一般張拉作業(yè)采用張拉力和預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量同時(shí)控制，并以張拉力控制為主，以伸長(zhǎng)值校核張拉力。通常張拉力采用1.5級(jí)油壓表計(jì)量本身誤差大，有的千斤頂甚至未經(jīng)計(jì)量標(biāo)定就用于張拉，而且張拉人員多數(shù)是農(nóng)民工，未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，不懂技術(shù)。由于油壓表讀數(shù)比較粗，再加上作業(yè)不專心，經(jīng)常容易出現(xiàn)較大誤差，甚至讀錯(cuò)表，導(dǎo)致張拉力忽高忽低，特別在多束張拉時(shí)造成每束張拉力都不同。預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值計(jì)算不準(zhǔn)確，甚至錯(cuò)誤計(jì)算，彈性模量取信混亂。由于出現(xiàn)以上問(wèn)題，在施工過(guò)程時(shí)以伸長(zhǎng)值校核張拉力，按規(guī)范規(guī)定伸長(zhǎng)量控制范圍為±6%，實(shí)際張拉時(shí)難以做到，普遍超標(biāo)，導(dǎo)致張拉力失控。因此對(duì)預(yù)應(yīng)力工程施工須高度重視，對(duì)張拉作業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)或聘用經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)的人員、對(duì)所用儀器設(shè)備事前進(jìn)行標(biāo)定并規(guī)范使用，嚴(yán)格按施工工藝、規(guī)范要求進(jìn)行作業(yè)和管理，確保預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉質(zhì)量處于受控狀態(tài)。

6 錨具尺寸減小和錨具質(zhì)量的問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力錨具質(zhì)量問(wèn)題應(yīng)引起高度重視，2000年以后由于低價(jià)中標(biāo)影響，盡管鋼材價(jià)格在上漲，而錨具的價(jià)格逐年下滑，形成不合理的價(jià)格反差。2005年只剩下每孔20元（三件套）左右，最低每孔15元。而2000年前每孔40元左右，跌幅達(dá)50%，使生產(chǎn)廠家無(wú)利潤(rùn)空間，政府沒有保護(hù)措施，其后果只能是偷工減料。目前很多廠家將夾片長(zhǎng)度減為38～40mm，錨環(huán)厚度減小、直徑減小、孔距減小，使錨具質(zhì)量得不到保證。根據(jù)國(guó)內(nèi)外專家研究認(rèn)為，夾片對(duì)高強(qiáng)度鋼絞線的夾持長(zhǎng)度對(duì)錨具的錨固性能影響很大，夾持長(zhǎng)度過(guò)小，會(huì)引起鋼絞線滑移錨不住，后果非常嚴(yán)重。因此對(duì)夾片長(zhǎng)度應(yīng)嚴(yán)格控制，不宜小于50mm。

7 預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量

預(yù)應(yīng)力孔道壓漿有兩個(gè)重要作用:一是保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不被銹蝕；二是保證預(yù)力筋與結(jié)構(gòu)共同工作。然而發(fā)現(xiàn)實(shí)際工程中預(yù)應(yīng)力孔道壓漿很多只是流于形式，孔道壓漿不飽滿、不密實(shí)、漏漿和漏灌現(xiàn)象十分普遍，已成為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的通病。其主要原因除了施工單位對(duì)孔道壓漿工序不重視外，還有壓漿工藝、留孔質(zhì)量、漿體的配置等控制存在的問(wèn)題，特別是漿體的水灰比，規(guī)范規(guī)定1:0.4～0.45，是偏大了，而在實(shí)際施工時(shí)加入量可能更大，孔道漿體泌水以后，孔道是不可能飽滿，也不可能密實(shí)的。近幾年，通過(guò)摻入適量的減水劑對(duì)漿體配置技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，可將水灰比降到0.35以下，同時(shí)在水泥漿中摻入適量的膨脹劑來(lái)消除漿體凝縮時(shí)的體積縮小使孔道飽滿密實(shí)，通過(guò)高速攪漿機(jī)（轉(zhuǎn)速≥1000轉(zhuǎn)／分鐘），將漿體的流動(dòng)度提高到12秒（規(guī)范規(guī)定為14～18秒），只要規(guī)范操作，普通壓漿工藝也能保證壓漿質(zhì)量。

從南京長(zhǎng)江二橋施工引進(jìn)瑞士VSL公司真空輔助壓漿工藝技術(shù)，獲得較佳壓漿效果后，目前國(guó)內(nèi)在推廣應(yīng)用。從壓漿工藝原理到漿體配置技術(shù)，應(yīng)該說(shuō)是目前比較理想的壓漿工藝技術(shù)，值得推廣。

8 后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的砼保護(hù)層失控

砼保護(hù)層普遍偏小，施工時(shí)采用的保護(hù)層水泥墊塊，多數(shù)損壞和移位，導(dǎo)致梁板保護(hù)層失控，加之預(yù)應(yīng)力孔道壓漿多數(shù)不到位，而使箱梁底板和板梁底面出現(xiàn)許多不應(yīng)產(chǎn)生的縱橫向裂縫。建議推廣應(yīng)用塑料墊塊控制保護(hù)層厚度。

9 人員管理對(duì)質(zhì)量的影響

從某種意義上來(lái)說(shuō)，人的因素是決定施工質(zhì)量的關(guān)鍵。因?yàn)樗械墓こ叹峭ㄟ^(guò)人的組織和管理，將材料合理搭配而創(chuàng)造出來(lái)的。只有擁有一支富有創(chuàng)造力的、紀(jì)律嚴(yán)明的施工隊(duì)伍才能完成一項(xiàng)質(zhì)量?jī)?yōu)良的工程。怎樣才能將施工隊(duì)伍中的技術(shù)管理人員和技術(shù)工人有機(jī)地結(jié)合起來(lái)呢？

9.1 必須加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)精神，營(yíng)造出一種榮辱與共的氛圍，職責(zé)分明但不失親和力，讓所有的員工都感到自己是這個(gè)項(xiàng)目的大家庭中的一員。從工程建設(shè)之初就應(yīng)建立一種大家庭意識(shí)，讓大家吃好、住好，同時(shí)要求大家提高責(zé)任心、加強(qiáng)責(zé)任感，鼓勵(lì)施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員充分發(fā)揮自己的才智，比如舉辦各類勞動(dòng)生產(chǎn)及生活競(jìng)賽活動(dòng)，在不影響施工的前提下，豐富職工的業(yè)余生活，從精神物質(zhì)上雙管齊下，培養(yǎng)凝聚力。

9.2 必須建立施工隊(duì)伍的管理體制，明確各崗位職責(zé)和權(quán)利，做到令出必行。一支紀(jì)律嚴(yán)明的施工隊(duì)伍，面對(duì)工期緊迫，技術(shù)復(fù)雜的工程，只有堅(jiān)決服從指揮，才能高質(zhì)量完成施工任務(wù)。而紀(jì)律嚴(yán)明，必須有相關(guān)的管理制度進(jìn)行約束，從根本上避免人為因素的負(fù)面影響。

10 結(jié)束語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力橋梁的裂縫病害相當(dāng)普遍，特別是箱梁橋。產(chǎn)生裂縫病害的原因眾多、復(fù)雜，除了設(shè)計(jì)原因之外，突出的是預(yù)應(yīng)力施工中出現(xiàn)的若干技術(shù)及施工控制問(wèn)題。在預(yù)應(yīng)力張拉施工過(guò)程中，只有采取積極有效的預(yù)防措施，規(guī)范施工作業(yè)，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)正確地解決，才能徹底消除預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中的安全隱患，提高橋梁的工程質(zhì)量，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。