預應力混凝土橋梁施工質量控制
發布時間：2014-02-25 共1頁
1預應力混凝土結構的優缺點
預應力混凝土結構與鋼筋混凝土結構相比，具有下列主要優點：①改善使用階段的性能。受拉和受彎構件中采用預應力，可延緩裂縫出現并降低較高荷載水平時的裂縫開展寬度；采用預應力，也能降低甚至消除使用荷載下的撓度，因此，可跨越大的空間，建造大跨結構。②提高受剪承載力。縱向預應力的施加可延緩混凝土構件中斜裂縫的形成，提高其受剪承載力。③改善卸載后的恢復能力。混凝土構件上的荷載一旦卸去，預應力就會使裂縫完全閉合，大大改善結構構件的彈性恢復能力。④提高耐疲勞強度。預應力作用可降低鋼筋中應力循環幅度，而混凝土結構的疲勞破壞一般是由鋼筋的疲勞（而不是由混凝土的疲勞）所控制的。⑤能充分利用高強度鋼材，減輕結構自重。在普通鋼筋混凝土結構中，由于裂縫和撓度問題，如使用高強度鋼材，不可能充分發揮其強度。⑥可調整結構內力。將預應力筋對混凝土結構的作用作為平衡全部和部分外荷載的反向荷載，成為調整結構內力和變形的手段。
預應力混凝土結構存在的缺點：①工藝較復雜，質量要求高，因而需要配備一支技術較熟練的專業隊伍。②需要有一定的專業設備，如張拉機具、灌漿設備等。③預應力反拱不易控制，它將隨混凝土的徐變增加而加大，可能影響結構使用效果。④預應力混凝土結構的開工費用較大，對于跨徑小、構件數量少的工程，成本較高。
2施工質量控制內容及影響因素
2.1預應力材料的質量控制嚴把材料質量關，采用信譽好質量好的廠家產品。產品要有出廠合格證，質量檢測報告，對到場材料進行檢驗，其強度、剛度、嚴密性及螺旋壓接縫咬合牢度等各項指標均達到質量標準方可使用。加強對波紋管的保護減少對其損傷。減少電焊作業。在普通鋼筋骨架成型后再鋪設波紋管，用振搗棒振搗混凝土時，要避開波紋管，波紋管接頭。用大一號規格的波紋管作套管，套管長20-30cm。管道接頭在套管內要對口、居中。兩端的環向縫隙用膠帶封閉嚴密。
2.2預應力張拉前的準備工作對力筋施加預應力之前，應對構件進行檢驗，外觀尺寸應符合質量標準要求。張拉時，構件混凝土強度應符合設計要求；設計無要求時，不應低于設計強度等級值的75%。當塊體拼裝構件的豎縫采用砂漿接縫時，砂漿強度不低于15MPa。對預留孔道應用通孔器或壓氣、壓水等方法進行檢查。端部預埋鐵板與錨具和墊板接觸的焊渣、毛刺、混凝土殘渣等應清除干凈。應采用先穿束的方法時用壓氣、壓水較好。鋼筋穿束前，螺絲端桿的絲扣部分應用水泥袋紙等包纏2-3層，并用細鐵絲扎牢；鋼絲束、鋼絞線束、鋼筋束等穿束前，將一端找齊平，順序編號。對于較長束，應套上穿束器，由引線及牽引設備從另一端拉出。對于夾片式錨具，上好的夾片應齊平，在張拉前并用鋼管搗實。預應力筋的張拉順序應符合設計要求。
2.3施工控制影響因素橋梁施工控制的主要目的是使施工實際狀態最大限度地與理想設計狀態（線性和受力）相吻合。要實現上述目的，就必須全面了解可能使施工狀態偏離理論設計狀態的因素，以便施工實際有的放矢的有效控制。
①結構參數。結構參數是控制中結構施工模擬分析的基本資料，其準確性直接影響分析結果的準確性。結構參數主要包括：結構構件截面尺寸、結構材料彈性模量、材料容重、材料熱膨脹系數、施工荷載和預應力或索力。②施工工藝。施工控制是為施工服務的，反過來，施工的好壞又直接影響控制目標的實現。除要求施工工藝必須符合控制要求外，在施工控制中必須計入施工條件非理想化而帶來的結構制作、安裝等方面的誤差，使施工狀態保持在控制之中。③施工監測。檢測是橋梁施工監控的最重要手段之一。檢測包括應力檢測、變形監測。
因測量儀器、儀器安裝，測量方法數據采集、環境情況等存在誤差、所以，結構監測總是存在誤差。
3預應力混凝土施工工序
預應力混凝土施工流程：錨具及鋼絞線檢驗合格→預應力梁底模安裝→非預應力鋼筋安裝→按設計坐標及高程焊接波紋管定位支架→安裝波紋管及排氣管→安裝錨墊板及螺旋筋→預應力工程隱蔽驗收→澆筑混凝土并養護→鋼絞線下料編束→預應力鋼絞線穿束→拆除模板→張拉設備及儀表配套校驗→安裝錨板及夾片→安裝千斤頂→預應力筋張拉錨固→張拉質量檢驗→預應力孔道壓漿→切除多余長度鋼絞線→封堵錨具孔→轉入下道工序施工。
其中預應力孔道壓漿宜在預應力束張拉完畢后盡早進行，一般預應力混凝土構件，在張拉完畢，停10小時左右，觀察預應力鋼材和錨具穩定后，即可進行。
4控制施工質量的要點
①張拉前檢查混凝土抗壓強度，要求不低于C40級，張拉時嚴格按照設計要求和有關規范執行。張拉采用雙控，即應力控制和伸長量控制。②施工中如因千斤頂工具式夾片磨損造成夾持不緊，出現滑絲，處理方法為壓力機立即回油，更換工具式夾片，檢查錨具錐孔與夾片間是否有雜物，清除錨墊板喇叭口內混凝土重新張拉。如果仍有滑絲現象，則應對鋼絞線、錨具進行重新檢測，對千斤頂油壓表進行重新標定，確保今后萬無一失。③由于波紋管破損而漏漿，造成鋼絞線與混凝土握裹，引起摩擦力過大。處理方法：反復多次張拉并持荷一段時間，以克服摩擦力過大的影響，預制T梁時應注意及時清孔。④由于孔道摩阻而使伸長量偏小，處理方法：在開始張拉時把鋼絞線拉到5.0MPa，再回油至油壓表讀數為零，然后分級張拉，并按規范要求進行超張拉，這樣得出的張拉伸長值滿足設計要求。⑤張拉過程中隨時觀測梁的上拱度和梁體的側向變形，避免梁體變形過大而產生裂紋，并及時觀測各項數據，以便今后設計、施工時作參考，做到心中有數。
5結束語
預應力張拉工藝是橋梁預應力構件施工的重要環節。特別是張拉應力及伸長量的控制，會直接影響預應力結構使用壽命，因此在預應力施工中，要充分做好張拉前的準備工作，在張拉過程中不要盲目追求數量，一定要按技術規范操作，以確保工程質量。
預應力混凝土結構與鋼筋混凝土結構相比，具有下列主要優點：①改善使用階段的性能。受拉和受彎構件中采用預應力，可延緩裂縫出現并降低較高荷載水平時的裂縫開展寬度；采用預應力，也能降低甚至消除使用荷載下的撓度，因此，可跨越大的空間，建造大跨結構。②提高受剪承載力。縱向預應力的施加可延緩混凝土構件中斜裂縫的形成，提高其受剪承載力。③改善卸載后的恢復能力。混凝土構件上的荷載一旦卸去，預應力就會使裂縫完全閉合，大大改善結構構件的彈性恢復能力。④提高耐疲勞強度。預應力作用可降低鋼筋中應力循環幅度，而混凝土結構的疲勞破壞一般是由鋼筋的疲勞（而不是由混凝土的疲勞）所控制的。⑤能充分利用高強度鋼材，減輕結構自重。在普通鋼筋混凝土結構中，由于裂縫和撓度問題，如使用高強度鋼材，不可能充分發揮其強度。⑥可調整結構內力。將預應力筋對混凝土結構的作用作為平衡全部和部分外荷載的反向荷載，成為調整結構內力和變形的手段。
預應力混凝土結構存在的缺點：①工藝較復雜，質量要求高，因而需要配備一支技術較熟練的專業隊伍。②需要有一定的專業設備，如張拉機具、灌漿設備等。③預應力反拱不易控制，它將隨混凝土的徐變增加而加大，可能影響結構使用效果。④預應力混凝土結構的開工費用較大，對于跨徑小、構件數量少的工程，成本較高。
2施工質量控制內容及影響因素
2.1預應力材料的質量控制嚴把材料質量關，采用信譽好質量好的廠家產品。產品要有出廠合格證，質量檢測報告，對到場材料進行檢驗，其強度、剛度、嚴密性及螺旋壓接縫咬合牢度等各項指標均達到質量標準方可使用。加強對波紋管的保護減少對其損傷。減少電焊作業。在普通鋼筋骨架成型后再鋪設波紋管，用振搗棒振搗混凝土時，要避開波紋管，波紋管接頭。用大一號規格的波紋管作套管，套管長20-30cm。管道接頭在套管內要對口、居中。兩端的環向縫隙用膠帶封閉嚴密。
2.2預應力張拉前的準備工作對力筋施加預應力之前，應對構件進行檢驗，外觀尺寸應符合質量標準要求。張拉時，構件混凝土強度應符合設計要求；設計無要求時，不應低于設計強度等級值的75%。當塊體拼裝構件的豎縫采用砂漿接縫時，砂漿強度不低于15MPa。對預留孔道應用通孔器或壓氣、壓水等方法進行檢查。端部預埋鐵板與錨具和墊板接觸的焊渣、毛刺、混凝土殘渣等應清除干凈。應采用先穿束的方法時用壓氣、壓水較好。鋼筋穿束前，螺絲端桿的絲扣部分應用水泥袋紙等包纏2-3層，并用細鐵絲扎牢；鋼絲束、鋼絞線束、鋼筋束等穿束前，將一端找齊平，順序編號。對于較長束，應套上穿束器，由引線及牽引設備從另一端拉出。對于夾片式錨具，上好的夾片應齊平，在張拉前并用鋼管搗實。預應力筋的張拉順序應符合設計要求。
2.3施工控制影響因素橋梁施工控制的主要目的是使施工實際狀態最大限度地與理想設計狀態（線性和受力）相吻合。要實現上述目的，就必須全面了解可能使施工狀態偏離理論設計狀態的因素，以便施工實際有的放矢的有效控制。
①結構參數。結構參數是控制中結構施工模擬分析的基本資料，其準確性直接影響分析結果的準確性。結構參數主要包括：結構構件截面尺寸、結構材料彈性模量、材料容重、材料熱膨脹系數、施工荷載和預應力或索力。②施工工藝。施工控制是為施工服務的，反過來，施工的好壞又直接影響控制目標的實現。除要求施工工藝必須符合控制要求外，在施工控制中必須計入施工條件非理想化而帶來的結構制作、安裝等方面的誤差，使施工狀態保持在控制之中。③施工監測。檢測是橋梁施工監控的最重要手段之一。檢測包括應力檢測、變形監測。
因測量儀器、儀器安裝，測量方法數據采集、環境情況等存在誤差、所以，結構監測總是存在誤差。
3預應力混凝土施工工序
預應力混凝土施工流程：錨具及鋼絞線檢驗合格→預應力梁底模安裝→非預應力鋼筋安裝→按設計坐標及高程焊接波紋管定位支架→安裝波紋管及排氣管→安裝錨墊板及螺旋筋→預應力工程隱蔽驗收→澆筑混凝土并養護→鋼絞線下料編束→預應力鋼絞線穿束→拆除模板→張拉設備及儀表配套校驗→安裝錨板及夾片→安裝千斤頂→預應力筋張拉錨固→張拉質量檢驗→預應力孔道壓漿→切除多余長度鋼絞線→封堵錨具孔→轉入下道工序施工。
其中預應力孔道壓漿宜在預應力束張拉完畢后盡早進行，一般預應力混凝土構件，在張拉完畢，停10小時左右，觀察預應力鋼材和錨具穩定后，即可進行。
4控制施工質量的要點
①張拉前檢查混凝土抗壓強度，要求不低于C40級，張拉時嚴格按照設計要求和有關規范執行。張拉采用雙控，即應力控制和伸長量控制。②施工中如因千斤頂工具式夾片磨損造成夾持不緊，出現滑絲，處理方法為壓力機立即回油，更換工具式夾片，檢查錨具錐孔與夾片間是否有雜物，清除錨墊板喇叭口內混凝土重新張拉。如果仍有滑絲現象，則應對鋼絞線、錨具進行重新檢測，對千斤頂油壓表進行重新標定，確保今后萬無一失。③由于波紋管破損而漏漿，造成鋼絞線與混凝土握裹，引起摩擦力過大。處理方法：反復多次張拉并持荷一段時間，以克服摩擦力過大的影響，預制T梁時應注意及時清孔。④由于孔道摩阻而使伸長量偏小，處理方法：在開始張拉時把鋼絞線拉到5.0MPa，再回油至油壓表讀數為零，然后分級張拉，并按規范要求進行超張拉，這樣得出的張拉伸長值滿足設計要求。⑤張拉過程中隨時觀測梁的上拱度和梁體的側向變形，避免梁體變形過大而產生裂紋，并及時觀測各項數據，以便今后設計、施工時作參考，做到心中有數。
5結束語
預應力張拉工藝是橋梁預應力構件施工的重要環節。特別是張拉應力及伸長量的控制，會直接影響預應力結構使用壽命，因此在預應力施工中，要充分做好張拉前的準備工作，在張拉過程中不要盲目追求數量，一定要按技術規范操作，以確保工程質量。
