1、淺談?lì)A(yù)應(yīng)力后張技術(shù)要領(lǐng)和一般出現(xiàn)的問(wèn)題 近年來(lái)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)由于其具有能充分利用材料的高強(qiáng)度性能，有效防止混凝土裂縫，減輕結(jié)構(gòu)自重，增大橋梁跨徑，剛度大、行車舒適等優(yōu)點(diǎn)，在公路橋梁上得到普遍的應(yīng)用。然而預(yù)應(yīng)力橋梁的裂縫病害相當(dāng)普遍，特別是箱梁橋。產(chǎn)生裂縫病害的原因很多，其中預(yù)應(yīng)力橋梁施工中出現(xiàn)的若干預(yù)應(yīng)力技術(shù)問(wèn)題，在施工中常出現(xiàn)一些問(wèn)題，給工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量帶來(lái)一些隱患已受到眾多專家的關(guān)注和質(zhì)疑。本文就對(duì)施工過(guò)程中常見(jiàn)的張拉技術(shù)要領(lǐng)進(jìn)行探討，分析原因并提出相應(yīng)的處理方法及預(yù)防措施。 一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用 1 、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用 碳纖維具有較高的強(qiáng)度，施工也比較簡(jiǎn)單，

2、所以采用粘貼碳纖維片材對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行加固的方法得到廣泛的應(yīng)用，但由于加固前結(jié)構(gòu)已存在初始內(nèi)力，混凝土已有初始的壓應(yīng)變和拉應(yīng)變，當(dāng)壓區(qū)混凝土壓應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限壓應(yīng)變時(shí)，構(gòu)件達(dá)到極限承載力，從加固到構(gòu)件達(dá)到極限承載力，混凝土的應(yīng)變?cè)隽繘Q定了碳纖維片材的最終應(yīng)力。如初始應(yīng)變較大，構(gòu)件破壞時(shí)碳纖維片材的應(yīng)力較小，其強(qiáng)度高的特點(diǎn)也就得不到充分發(fā)揮，可在粘貼碳纖維片材時(shí)，先對(duì)碳纖維片材施加預(yù)應(yīng)力，使其有初始拉應(yīng)力，從而提高構(gòu)件破壞時(shí)碳纖維片材的應(yīng)力，使其得到充分發(fā)揮。 2、 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在加固施工中的應(yīng)用 道路橋梁加固一般是通過(guò)對(duì)構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)和結(jié)構(gòu)性能的改善來(lái)恢復(fù)或提高現(xiàn)有道路橋梁的承載能力，以

3、延長(zhǎng)其使用年限，適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊?。其改造的主要技術(shù)途徑有：加強(qiáng)薄弱構(gòu)件增加輔助構(gòu)件、改變結(jié)構(gòu)體系、減輕恒載、加固暾臺(tái)及基礎(chǔ)等，通常加固方法有：橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法、增大截面與配筋加固法；體外預(yù)應(yīng)力加固法；粘貼鋼板加固法；改變結(jié)構(gòu)受力體系加固；增加橫向聯(lián)系加固法度；粘貼碳纖維布加固法等實(shí)際上卸載的目的就是為了減小加固施工時(shí)混凝土的初始應(yīng)變，此時(shí)可預(yù)先對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，使受壓區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力，受拉區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力，減小構(gòu)件在初彎矩作用下的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變，以提高構(gòu)件達(dá)到極限承載力時(shí)的應(yīng)變?cè)隽亢图庸啼摻畹膽?yīng)力，使加固鋼筋得到充分發(fā)揮。 3、 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土多跨連續(xù)梁的應(yīng)用 多跨連續(xù)梁有正彎矩區(qū)和負(fù)彎

4、矩區(qū)，一般支座處為負(fù)彎矩，跨中為正彎矩，當(dāng)梁的抗彎承載力和抗剪承載力不滿足要求時(shí)，需要進(jìn)行加固處理，跨中正彎矩區(qū)抗彎承載力不滿足時(shí)，可用粘貼碳纖維的方法進(jìn)行加固，施工比較容易。主要原因是所加縱筋錨固的問(wèn)題不宜解決。有時(shí)可通過(guò)在梁下加大截面提高梁的承載力，這不僅增加了結(jié)構(gòu)的自重，而且還會(huì)影響建筑的使用功能，在有些情況下可能不允許。在一定范圍內(nèi)，隨著軸向壓力的增加，其正截面承載力和斜截面承載力都將會(huì)提高。二、張拉前的準(zhǔn)備工作1、計(jì)算鋼絞線的理論伸長(zhǎng)值：張拉采取控制應(yīng)力與伸長(zhǎng)值雙控和上拱度校核的方法進(jìn)行，實(shí)際伸長(zhǎng)值應(yīng)在理論伸長(zhǎng)值誤差的6%以內(nèi)，如超出此范圍，應(yīng)查明原因，采取措施后方可繼續(xù)張拉。2、張

5、拉千斤頂、油壓表在施工前進(jìn)行檢查和校驗(yàn)，張拉千斤頂和油壓表配套校驗(yàn)，以確定張拉力與壓力表之間關(guān)系曲線，并由千斤頂校驗(yàn)報(bào)告所提供線性回歸方程計(jì)算張拉力時(shí)的油表讀數(shù)，對(duì)張拉作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底，當(dāng)千斤頂使用超過(guò)6個(gè)月或200次，或在使用過(guò)程中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象，應(yīng)檢修以后重新校驗(yàn)。3、檢查錨墊板和孔道，孔道要暢通、無(wú)水分和雜物，錨具和錨墊板接觸處的焊渣、毛刺、混凝土殘?jiān)宄?、安裝錨具和千斤頂：安裝錨具、夾片、限位板、千斤頂、工具錨、調(diào)整千斤頂?shù)奈恢茫骨Ы镯數(shù)膹埨ψ饔镁€與預(yù)應(yīng)力鋼絞線的軸線重合一致。5、設(shè)置張拉操作臺(tái)和防護(hù)板。制作鐵架，張拉前把鐵架緊靠在梁兩端。千斤頂和倒鏈懸掛在鐵架上，并在距

6、離千斤頂1.52.0m處安裝防護(hù)板，材料為鋼模板,尺寸寬高在2米以上,以防錨具夾片彈出傷人。三、張拉操作程序I、鋼絞線束張拉順序：當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值85%后，開始張拉，根據(jù)先張拉接近中性軸鋼絞線的原則，預(yù)應(yīng)力筋穿束前必須進(jìn)行編束,防止其產(chǎn)生交叉扭曲.單束鋼絞線的張拉順序：0 I0% con 100%con（持荷2分鐘錨固）2、用穿心式千斤頂電動(dòng)油泵，按照油泵說(shuō)明書，將B路截止閥（回油閥）打開，A路截止閥門關(guān)閉即可啟動(dòng)油泵電機(jī)，向張拉缸供油進(jìn)行預(yù)張拉，同時(shí)調(diào)節(jié)節(jié)流閥，以控制油壓高低和張拉速度。3、油表達(dá)到初應(yīng)力（10% con）所需的讀數(shù)時(shí)，暫緩進(jìn)油，量取伸長(zhǎng)值作為鋼絞線初應(yīng)力時(shí)的伸長(zhǎng)值。4

7、、繼續(xù)緩緩慢進(jìn)，當(dāng)張拉力達(dá)到控制應(yīng)力時(shí)，即可停止向A路供油，并維持兩分鐘，油表穩(wěn)定后，量取鋼絞線伸長(zhǎng)值。5、油閥回旋，同時(shí)輕回截止閥（回油閥），A路壓力降至零點(diǎn)，至此完成一次張拉循環(huán)，由于鋼絞線的回縮，活塞將被拉回若干毫米，這時(shí)工作錨的夾片被帶入錨孔內(nèi)而自行夾緊鋼絞線。卸下千斤頂并在緊靠錨具后有一定長(zhǎng)度的鋼絞線上畫標(biāo)記線，以便觀察有無(wú)滑錨現(xiàn)象。四、孔道注漿1、水泥漿的拌制：孔道壓漿采用純水泥漿，水灰比為0.400.45稠度控制在工1418s之間，泌水率控制在3%以內(nèi)，水泥為52.5號(hào)普通硅酸鹽水泥。水泥漿拌和時(shí)，先下水后下灰，拌和時(shí)間不少于2min，水泥漿自拌制到壓入孔道的間隔時(shí)間不得超過(guò)40

8、min。2、壓漿工藝：(1)、孔道壓漿順序是先下后上，預(yù)應(yīng)力筋張拉后，孔道在48小時(shí)內(nèi)應(yīng)盡早壓漿。(2)、采用電動(dòng)活塞式電動(dòng)壓漿泵，壓漿的壓力保證壓注孔內(nèi)的水泥漿密實(shí)為準(zhǔn)，開始?jí)毫σ?，逐步增加。每個(gè)孔道出漿口端冒出不含氣體的漿液，且稠度與壓注的漿液稠密度相同時(shí)，將出口孔眼封閉，壓漿端的泵壓升至0.7Mpa以上，維持時(shí)間不宜少于10min，撥除灰漿管及時(shí)封閉，壓漿后24小時(shí)內(nèi)禁止梁體受到震動(dòng)。（3）當(dāng)氣溫低于5時(shí)，孔道壓漿應(yīng)使用熱水,梁體壓漿后48小時(shí)內(nèi)必須采取保溫措施,可以用塑料布將梁體全部封閉,同時(shí)在保溫棚里生火保溫,保證壓漿后梁體不發(fā)生凍害.,（4）、拌制水泥漿時(shí)，制作標(biāo)準(zhǔn)試塊，同條件下

9、做3組,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下做2組,作為水泥壓漿28d抗壓強(qiáng)度。水泥漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后（通過(guò)隨梁養(yǎng)護(hù)試件控制），撤消養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行移位和吊裝。（5）、壓漿時(shí)，應(yīng)由專人認(rèn)真負(fù)責(zé)填寫施工記錄。五、封端及存梁養(yǎng)護(hù)孔道壓漿后，立即將梁端水泥漿沖洗干凈，同時(shí)清除支撐墊板、錨具及端面混凝土的污垢，并將端面混凝土鑿毛，進(jìn)行梁體封端，封端混凝土的澆注如一下：設(shè)置端部鋼筋網(wǎng)固定封端模板澆注封端混凝土拆模養(yǎng)護(hù)。綁扎端部鋼筋網(wǎng)：為固定鋼筋網(wǎng)的位置，可將部分箍筋點(diǎn)焊在支撐墊板上。加固封端模板，以免在澆注混凝土?xí)r，模板走動(dòng)而影響梁長(zhǎng)，立模后校核梁體全長(zhǎng)。其長(zhǎng)度應(yīng)符合允許偏差的規(guī)定。澆注封端混凝土?xí)r，要仔細(xì)操作并認(rèn)真插搗，務(wù)使錨

10、具處的混凝土密實(shí)。封端混凝土澆注后，靜置3小時(shí)，帶模澆水養(yǎng)護(hù)，24小時(shí)后脫模，在常溫下養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。六、張拉及壓漿操作注意事項(xiàng)I、為保證理論伸長(zhǎng)值和實(shí)際伸長(zhǎng)值在規(guī)定的范圍內(nèi)，必須減少額外摩阻，做到波紋管定位準(zhǔn)確，孔道內(nèi)清潔干凈無(wú)雜物。2、張拉前根據(jù)鋼絞線試驗(yàn)報(bào)告和張拉千斤頂標(biāo)定試驗(yàn)報(bào)告，認(rèn)真做好鋼絞線理論伸長(zhǎng)值計(jì)算和張拉控制應(yīng)力計(jì)算，并對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)交底。3、張拉前認(rèn)真檢查各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，主要有：混凝土強(qiáng)度是否達(dá)到張拉強(qiáng)度，張拉所需的千斤頂、油表和張拉控制數(shù)值表是否對(duì)應(yīng)，油管的安裝是否準(zhǔn)確，錨墊板和鋼絞線是否清理干凈，張拉記錄表和所張拉的預(yù)制梁是否對(duì)應(yīng)。4,張拉要嚴(yán)格按操作規(guī)范進(jìn)行，進(jìn)

11、油要緩慢進(jìn)行，兩端對(duì)稱張拉時(shí)要做到千斤頂升降壓、畫線、量伸長(zhǎng)等工作基本一致。5、張拉按既定順序進(jìn)行，不可隨意張拉，張拉時(shí)要認(rèn)真做好記錄。6、壓漿要嚴(yán)格控制好水泥漿的水灰比，稠度、拌和時(shí)間、泌水率，同時(shí)控制好靜置時(shí)間和壓漿壓力7、嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)范，不得違規(guī)操作，做好安全防護(hù)工作，張拉時(shí)千斤頂后要設(shè)安全網(wǎng)，并嚴(yán)禁千斤頂正后方站人。8,認(rèn)真檢查油管是否老化，張拉時(shí)任何人不要站在油管附近，以防高壓油管破裂傷人。9、孔道壓漿時(shí)，工人要戴防護(hù)眼鏡，以免水泥漿噴傷眼睛。七、梁體鋼絞線伸長(zhǎng)量的計(jì)算（1）理論伸長(zhǎng)量L由以下公式計(jì)算：Pp LL 二 EpAp式中：Pp 預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力（N）L 預(yù)應(yīng)力筋長(zhǎng)度

12、（mm）Ep 預(yù)應(yīng)力筋彈性模量（N/mm2）Ap 預(yù)應(yīng)力筋截面面積（mm2）（2）預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力直線筋取張拉端的拉力P=Pp兩端張拉的曲線筋，Pp值可由以下公式計(jì)算：p（1- e-(kx+)）Pp = (kx+)式中：p 預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力P（N）；k 孔道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)：取K=0.0015；x 從張拉端至計(jì)算截面長(zhǎng)度(m)； 預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩擦系數(shù)；取=0.225， 從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角之和(rad)；（3）式中各項(xiàng)變量的取值，依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、橋涵規(guī)范，張拉時(shí)千斤頂所需工作長(zhǎng)度確定。八 目前路橋工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)中存在問(wèn)題 1、 波紋管堵塞 堵管

13、是指在混凝土澆筑后波紋管出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象發(fā)生了堵管會(huì)導(dǎo)致后期預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束無(wú)法通過(guò)或張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)鋼絞線實(shí)際伸長(zhǎng)值與設(shè)計(jì)計(jì)算值相差很大，給施工帶來(lái)不必要的麻煩，即影響了工期，又耗費(fèi)了人力。引起堵管的原因分析：首先，施工單位在施工過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按照施工規(guī)范安裝波紋管，出現(xiàn)波紋管定位不精確引起的彎折扭曲、套管接頭松動(dòng)，或者是在混凝土澆筑施工中，振搗人員在振搗混凝土?xí)r操作失誤，造成波紋管局部的破裂，直接導(dǎo)致混凝土水泥漿滲漏到波紋管中造成堵管。其次，波紋管自身的質(zhì)量缺陷引起漏漿堵管。 2、 預(yù)應(yīng)力超長(zhǎng)束一端張拉工藝的問(wèn)題 國(guó)內(nèi)現(xiàn)澆大跨度(35跨，每跨3050m)預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁底板預(yù)應(yīng)力束一般采用一端張拉

14、的工藝。例如某箱梁橋5跨，第一聯(lián)跨66m，第二聯(lián)跨88m，第三聯(lián)跨150m，如采用一端張拉的工藝將一束鋼絞線拉直需要0.30.4Ak的拉力，而如此長(zhǎng)的孔道要跨越多道箱梁橫隔板，其孔道摩阻是多少，要通過(guò)試驗(yàn)才能確定。根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)規(guī)范規(guī)定：跨度30m以上的預(yù)應(yīng)力橋梁，均要求采用兩端對(duì)稱張拉工藝，才能保證跨中有效預(yù)應(yīng)力和橋梁在恒載和活載作用下跨中所需抵抗彎矩的建立：否則會(huì)導(dǎo)致跨中承載力不足，而產(chǎn)生正截面裂縫。根據(jù)交通部專門調(diào)查資料，已通車的公路橋梁中，幾乎都出現(xiàn)過(guò)由于張拉工藝不適合而產(chǎn)生大量裂縫的現(xiàn)象。 3、 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)不夠規(guī)范，特別是張拉力控制不嚴(yán)對(duì)預(yù)應(yīng)力橋梁

15、質(zhì)量影響較大。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，以張拉力為主，以伸長(zhǎng)值校核張拉力。通常張拉力的計(jì)量采用1.5級(jí)油壓，誤差大，有的千斤頂甚至未經(jīng)計(jì)量標(biāo)定就張拉，而且張拉人員多數(shù)未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，如果作業(yè)不專心，經(jīng)常容易出現(xiàn)較大誤差，甚至讀錯(cuò)表，發(fā)生張拉力忽高忽低的現(xiàn)象。特別在多束張拉時(shí)，由于每束張拉力都不同，往往對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值計(jì)算不準(zhǔn)確，彈性模量取值混亂，實(shí)際張拉時(shí)難以做到將伸長(zhǎng)量按規(guī)范規(guī)定控制在6范圍內(nèi)，導(dǎo)致張拉力失控。 4、 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉前出現(xiàn)裂隙問(wèn)題 鋼筋砼結(jié)構(gòu)在使用荷載作用下裂隙是不能避免的，部分預(yù)應(yīng)力的B類構(gòu)件也允許出現(xiàn)有限制的裂隙，而在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)的構(gòu)件，則應(yīng)盡量避免出現(xiàn)

16、裂隙。張拉前出現(xiàn)的裂隙經(jīng)常是由于干縮和溫差造成的。裂縫常在表面處，寬度較細(xì)、分布不均，梁板類構(gòu)件多沿短方向分布，有時(shí)產(chǎn)生在箍筋位置，有時(shí)從構(gòu)件頂面延伸到構(gòu)件側(cè)面，溫度裂縫溫度裂縫有表面的、深進(jìn)的和貫穿的，走向元一定規(guī)律。梁板式構(gòu)件裂縫多平行于短邊，深進(jìn)和貫穿的裂縫一般與短邊方向平行，裂縫沿構(gòu)件全長(zhǎng)分段出現(xiàn)。 5、 預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道堵塞問(wèn)題 這種現(xiàn)象主要發(fā)生在后張法構(gòu)件中，預(yù)留孔道塌陷或堵塞使預(yù)應(yīng)力筋不能順利穿過(guò)，不能保證灌注工程質(zhì)量，影響張拉效果。產(chǎn)生的主要原因是抽芯過(guò)早，水泥砼尚未凝固，不具有一定的強(qiáng)度，或抽芯太晚，橡膠抽拔管可能被拔斷。九、路橋工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)相關(guān)問(wèn)題解決方案 遇到堵管問(wèn)題，

17、首先根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋曲線坐標(biāo)，標(biāo)注漏漿孔道堵塞的位置，在避開梁的主筋位置，采用沖擊鉆緩慢進(jìn)行開孔，清除波紋管中的水泥漿塊，使鋼絞線能順利穿過(guò)波紋管并能夠自由伸縮；然后待張拉完畢后用高一等級(jí)微膨脹混凝土封堵孔洞?？刹扇∫韵骂A(yù)防措施：在施工下料前對(duì)波紋管質(zhì)量仔細(xì)檢查，對(duì)有缺陷的波紋管及早發(fā)現(xiàn)；在澆筑混凝土前檢查波紋管的安裝位置，固定好，檢查套管接頭連接是否牢固，密閉性是否達(dá)到要求；在澆筑混凝土過(guò)程中注意波紋管的保護(hù)，避免振搗棒碰壞波紋管。 為預(yù)防表面溫度裂縫，應(yīng)控制構(gòu)件內(nèi)外過(guò)大的溫差，在夏季施工時(shí)優(yōu)先使用低水化熱水泥。在低溫時(shí)預(yù)制構(gòu)件應(yīng)采取保溫措施，不要過(guò)早拆除模板。對(duì)空心板等薄壁構(gòu)件適當(dāng)延長(zhǎng)拆模時(shí)間，使之緩慢降溫。預(yù)制構(gòu)件和臺(tái)座之間應(yīng)涂刷有效隔離劑以預(yù)防粘接，使構(gòu)件不受底模熱脹冷縮的作用。在砼澆筑前的施工作業(yè)中應(yīng)注意保護(hù)隔離劑，對(duì)于用長(zhǎng)線法生產(chǎn)先張構(gòu)件應(yīng)及時(shí)放松應(yīng)力筋，以減少約束作用。十、 結(jié)語(yǔ) 在道路橋梁施工預(yù)應(yīng)力工藝較復(fù)雜，在預(yù)應(yīng)力施工中應(yīng)做好預(yù)應(yīng)力施工操作人員的技能培訓(xùn)，嚴(yán)格要求按照操作程序施工，認(rèn)真做好施工前后的各項(xiàng)檢查，早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，因此從設(shè)計(jì)到施工的所有技術(shù)人員都應(yīng)精心設(shè)計(jì)、保證工程順利施工，編制科學(xué)合理的施工方案嚴(yán)格按照施工驗(yàn)收規(guī)范、操作規(guī)程作業(yè)，同時(shí)應(yīng)不斷應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝，確保工程施工質(zhì)量。