1、后張法現澆箱梁預應力張拉常見缺陷預防及處理劉向東于淼摘 要 結合工程實例，介紹了后張法預應力張拉控制措施，從理論分析、減少應力損失等 方面做出了客觀的見解，對常見缺陷預防和處理進行了分析。關鍵詞 后張法 預應力 控制措施1 概述隨著我國橋梁建設事業的發展，后張法預應力混凝土梁（板）越來越多地應用到高等級公路橋梁建設中，但在后張法預應力張拉施工過程中常出現的諸如：伸長值偏大或偏小、滑絲與斷絲、壓漿不通等問題，一直是施工單位最頭痛的問題。這些問題如果處理不當，將 直接影響橋梁的工程質量，現結合工程實例就后張法預應力施工過程中常出現的問題及其 防治措施作全面闡述。人文路跨賈魯河大橋橋梁全長526m全

2、寬55m分南、北引橋和主橋。主橋采用鋼主梁和混凝土主梁兩種。混凝土主梁采用預應力混凝土結構。混凝土主梁分為5#-6#現澆箱梁和7#-8#現澆箱梁，其中 5#-6#現澆箱梁共332束，7#-8#現澆箱梁共358束。縱向束的 張拉采用一端錨固、一端張拉的方式，橫向束的張拉采用兩端張拉的方式，采用穿心式大 噸位千斤頂整體張拉。且所有預應力管道曲線復雜，轉角多，為預應力施工增加了難度。2常見問題預防及處理2.1 伸長量偏大或偏小施工規范要求預應力張拉以控制張拉應力為主，以伸長值校核為輔，實際伸長值與理 論伸長值之差應控制在 6現內，但在實際操作中伸長量不可避免超出規定值的上下限范圍。2.1.1 伸長量

3、偏大2.1.1.1 現象在張拉結束后計算鋼絞線伸長值，有個別束超出規范伸長值的上限。2.1.1.2 原因分析預應力鋼束翹曲端管道在混凝土澆筑過程中，管道隨鋼筋下沉造成鋼束相對平順，按 照設計給定的控制應力實施張拉后，產生了相似于“超張”的效應，因此計算得出的伸長 值較理論值偏大，因伸長值超出理論值偏差小，由伸長值推算張拉應力在鋼束允許使用應 力的安全范圍內，該現象造成的伸長值偏大不影響主體質量和結構安全。2.1.2 伸長量偏小2.1.2.1 現象在張拉結束后計算鋼絞線伸長值，有個別束超出規范伸長值的下限。2.1.2.2 原因分析一是鋼束過長，澆筑過程中混凝土振搗造成預應力管道偏移引起管道軸線變

4、化，因而 由管道摩阻損失增大而引起伸長值偏小，該錨固端預應力雖有損失，但錨固端應力仍遠大 于其設計安全儲備值，不影響總體施工質量和結構安全；二是對過長的鋼束設置初始張拉 力時，為保證鋼束順直將初始張拉力加大以便鋼束順直，從而造成鋼束順直長度中含有部 分伸長量，影響了計算結果的精確性，造成鋼束伸長值過小的假象，該現象不影響總體施 工質量和結構安全；三是為避開主塔鋼束管道、鋼筋、勁性骨架施工，部分預應力管道經 設計、監理、施工及參建方現場決定有局部預應力管道在水平面上有轉角，但計算時，未 考慮其影響，致使管道摩阻損失增大而引起伸長值偏小，該錨固端預應力雖有損失，但錨 固端應力仍遠大于其設計安全儲備

5、值，不影響總體施工質量和結構安全。四是量測伸長值 的讀尺人員在液壓泵未穩壓情況下第一次讀尺，穩壓后又第二次讀尺，施工記錄的數據采 用了穩壓前的數據，計算結果造成鋼絞線伸長值偏小，后利用穩壓后的數據計算數據伸長 值滿足規范規定要求。該現象反應了張拉過程中液壓泵穩壓時間過短或施工記錄不統一， 不影響施工質量和結構安全，但應強調穩壓時間保持3-5min ,并由現場指揮提出統一、適時記錄口令后再作記錄，防止此類現象的再次發生，引起不必要麻煩。此外，本項目因鋼束長短多變造成線型多變，單端張拉長度達60余米的線型布置也為其它工程所少見，有錨固端翹曲的曲線線型，也有張拉端為翹曲的線型，翹曲點有1點至4個點不

6、等，因此，僅限于 1-2組管道摩阻試驗取得的成果用于指導型式多樣的鋼束張拉 施工，使得計算成果會存在一定的誤差。因此，本項目預應力施工以控制張拉控制應力為 主，其伸長值或長或短超出規范規定6班圍，有其客觀原因，好在其誤差范圍可控，對實體施工質量和結構安全未造成影響。2.2 錨墊板面與孔道軸線不垂直或錨墊板中心偏離孔道軸線2.2.1 現象張拉過程中錨環突然抖動或移動，張拉力下降。有時會發生錨杯與錨墊板不緊貼的現象。2.2.2 原因分析錨墊板安裝時沒有仔細對中，墊板面與預應力索軸線不垂直。造成鋼絞線或鋼絲束內 力不一，當張拉力增加到一定程度時，力線調整，會使錨環突然發生滑移或抖動，拉力下 降。2.

7、2.3 預防措施錨墊板安裝應仔細對中，墊板面應與預應力索的力線垂直。錨墊板要可靠固定，確保在混凝土澆筑過程中不會移動。2.2.4 處理方法另外加工一塊楔形鋼墊板，楔形墊板的坡度應能使其板面與預應索的力線垂直。2.3 錨頭下錨板處混凝土變形開裂2.3.1 現象預應力張拉后，錨板下混凝土變形開裂。2.3.2 原因分析通常錨板附近鋼筋布置很密，澆筑混凝土時，振搗不密實，混凝土疏松或僅有砂漿， 以致該處混凝土強度低。錨墊板下的鋼筋布置不夠、受壓區面積不夠、錨板或錨墊板設計厚度不夠，受力后變 形過大。2.3.3 預防措施錨板、錨墊板必須在足夠的厚度以保證其剛度。錨墊板下應布置足夠的鋼筋，以使鋼 筋混凝土

8、足以承受因張拉預應力索而產生的壓應力和主拉應力。澆筑混凝土時應特別注意在錨頭區的混凝土質量，因在該處往往鋼筋密集，混凝土的 粗骨料不易進入而只有砂漿，會嚴重影響混凝土的強度。2.3.4 處理方法將錨具取下，鑿除錨下損壞部分，然后加筋用高強度混凝土修補，將錨下墊板加大加 厚，使承壓面擴大。2.4 滑絲與斷絲2.4.1 現象錨夾具在預應力張拉后，夾片“咬不住”鋼絞線或鋼絲，鋼絞線或鋼絲滑動，達不到 設計張拉值。張拉鋼絞線或鋼絲時，夾片將其“咬斷”，即齒痕較深，在夾片處斷絲。2.4.2 原因分析錨夾片硬度指標不合格，硬度過低，夾不住鋼絞線或鋼絲；硬度過高則夾傷鋼絞線或 鋼絲，有時因錨夾片齒形和夾角不

9、合理也可引起滑絲或斷絲。鋼絞線或鋼絲的質量不穩定，硬度指標起伏較大，或外徑公差超限，與夾片規格不相 匹配。2.4.3 防治措施錨夾片的硬度除了檢查出廠合格證外，在現場應進行復驗，有條件的最好進行逐片復 檢。鋼絞線和鋼絲的直徑偏差、橢圓度、硬度指標應納入檢查內容。如偏差超限，質量不 穩定，應考慮更換鋼絞線或鋼絲的產品供應單位。滑絲斷絲若不超過規范允許數量，可不予處理，若整束或大量滑絲和斷絲，應將錨頭 取下，經檢查并更換鋼束重新張拉。2.5 波紋管線形與設計偏差較大2.5.1 現象最終成型的預應力孔道與設計線形相差較大。2.5.2 原因分析澆筑混凝土時，預應力波紋管沒有按規定可靠固定。波紋管被踩壓

10、、移動、上浮等， 造成波紋管變形。2.5.3 預防措施要按設計線形準確放樣，并用U形鋼筋按規定固定波紋管的空間位置，再點焊牢固。曲線及接頭處 U形鋼筋應加密。澆筑混凝土時注意保護波紋管，不得踩壓，不得將振動棒靠在波紋管上振搗。應有防止波紋管在混凝土尚未凝固時上浮的措施。2.6 波紋管漏漿堵管2.6.1 現象用通孔器檢查波紋管時發現內有堵塞；采用在混凝土未澆筑前波紋管內先布置鋼絞線 后澆混凝土的，發現先布置的鋼絞線拉不動。2.6.2 原因分析波紋管接頭處脫開漏漿，流入孔道。波紋管破損漏漿或在施工中被踩、擠、壓癟。波紋管有孔洞。2.6.3 防治措施使用波紋管必須具備足夠的承壓強度和剛度。有破損管材

11、不得使用。波紋管連接應根 據其號數，選用配套的波紋套管。連接時兩端波紋管必須擰至相碰為止，然后用膠布或防 水包布將接頭縫隙封閉嚴密。澆筑混凝土時應保護波紋管，不得碰傷、擠壓、踩踏。發現破損應立即修補。施工時應防止電焊火花灼燒波紋管的管壁。波紋管安裝好后，宜插入塑料管作為內襯，以加強波紋管的剛度和順直度，防止波紋 管變形，碰癟、損壞。澆筑混凝土開始后，在其初凝前，應用通孔器檢查并不時拉動疏通；如采用預置預應 力索的措施，則應時時拉動預應鋼絞線。堵孔嚴重無法疏通的，應設法查準堵孔的位置， 鑿開該處混凝土疏通孔道。2.7 張拉鋼絞線延伸率偏差過大2.7.1 現象張拉力達到了設計要求，但鋼絞線延伸量與

12、理論計算相差較大。2.7.2 原因分析鋼絞線的實際彈性模量與設計采用值相差較大。孔道實際線形與設計線形相差較大，以致實際的預應力摩阻損失與設計計算值有較大差異；或實際孔道摩阻參數與設計取值有較大出入也會產生延伸率偏差過大。初應力采用值不合適或超張拉過多。張拉過程中錨具滑絲或鋼絞線內有斷絲。張拉設備未作標定或表具讀數離散性過大。2.7.3 防治措施每批鋼絞線均應復驗，并按實際彈性修正計算延伸值。校正預應力孔道的線形。按照鋼絞線的長度和管道摩阻力確定合格的初應力值和超張拉值。檢查錨具和鋼絞線有無滑絲或斷絲。校核測力系統和表具。2.8 預應力損失過大2.8.1 現象預應力施加完畢后鋼絞線松馳，應力值

13、達不到設計值。2.8.2 原因分析錨具滑絲或鋼絞線內有斷絲。鋼絞線的松馳率超限。量測表具數值有誤，實際張拉值偏小。錨具下混凝土局部破壞變形過大。鋼絞線與孔道間摩阻力過大。2.8.3 防治措施檢查鋼絞線的實際松馳率，張拉時應采取張拉力和引伸量雙控制。事先校正測力系統,包括表具。錨具滑絲失效，應予更換。鋼絞線斷絲率超限，應將其錨具、預應力筋更換。錨具下混凝土破壞，應將預應力釋放后，用環氧混凝土或高強度混凝土補強后重新張 拉。改進鋼束孔道施工工藝，使孔道線形符合設計要求，必要時可使用減摩劑。2.9 預應力孔道注漿不密實2.9.1 現象水泥漿從入口壓入孔道后，前方通氣孔或觀察孔不見有漿水流過；或有的是

14、溢出的漿水稀薄。鉆孔檢查發現孔道中有空隙，甚至沒有灰漿。2.9.2 原因分析灌漿前孔道未用高壓水沖洗，灰漿進入管道后，水分被大量吸附，導致灰漿難以流動。孔道中有局部堵塞或障礙物，灰漿被中途堵住。灰漿在終端溢出后，持續荷載繼續加壓時間不足。灰漿配制不當。如所用的水泥沁水率高、水灰比大，灰漿離析等。2.9.3 防治措施孔道在灌漿前應以高壓水沖洗，除去雜物、疏通和濕潤整個管道。配制高質量的漿液。選用的水泥可用強度等級不低于32.5MPa的普通硅酸鹽水泥，灰漿水灰比宜控制在 0.10.45 ,沁水率宜小于2%最大不應超過3%灰漿應具有良好的流 動度并不易離析，可摻入適量的減水劑和微膨脹劑，但不得使用對管道和預應力索有腐蝕 作用的外摻劑，摻量和配方應根據試驗確定