TRANSPOWORLD 2012No.19(Oct)
208B
RIDGE&TUNNEL
桥梁隧道
本
文主要对预应力混凝土梁施工常见问题及解决方法进行了探讨，
首先概述了常见预应力混凝土技术，包括先张法、后张法和体外预应力法，然后从材料、设备和浇筑三个方面分析了预应力混凝土梁的质量控制要点，最后对预应力混凝土梁施工几个常见问题进行了探讨并提出了解决方法。
常见预应力混凝土技术概述
先张法
先张法顾名思义就是“先张拉钢筋、后浇筑混凝土”的方法，其具体做法是：首先布置好张拉台座，然后在张拉台座上拉伸钢筋，接下来用混凝土浇灌梁体，等到混凝土达到要求强度之后，再把混凝土与台座间的钢筋截断，让钢筋在拉力下回弹，这样就在混凝土中施加了预应力。
先张法一般采用钢绞线、高强钢丝或者直径较小的冷拉钢筋等作为预应力钢筋，这类钢筋不需要专门设置永久的锚具，借助于混凝土的粘
结力，就能获得良好的自锚性能。
先张法具有经济实用、质量稳定的特点，比较适合用于小跨径的梁和板。
后张法
后张法是首先浇筑构件混凝土，再张拉钢筋的方法，在浇筑之前要在混凝土中预留孔道，等混凝土达到要求强度后，将钢筋穿入孔道，以混凝土构件端部作为反力承压面，通过千斤顶张拉
预应力钢筋，在钢筋拉伸的同时，构件也获得了压应力；然后用专用锚具把钢筋锚固在混凝土构件上，使混凝土保持预压应力；最后，通过孔道内灌注水泥浆的方式让钢筋和构件结合成整体，并保护钢筋不生锈。
后张法在布置钢筋方面比先张法更为灵活，后张法更适用于预制大型构件，在桥梁工程中得到了广泛的应用。
体外预应力
体外预应力简称外预应力，其概念起源于法国，是后张法的重要分支。
体外预应力的混凝土结构有很多优点，
钢筋套管在布置方面较为简单，并且调整容易，简化了后张法的操作程序，大大缩短了施工时间。
体外和体内预应力结构在结构构造上的根本区别就是预应力钢筋位于混凝土构件的外部，仅在锚固及转向块处可能与结构相连，传统上来说，体内预应力筋是不被看作一个单独构件的，而体外筋在混凝土体外，自然成为一个相对于组成结构整体的单独构件，较体内筋要重要许多，由于预应力筋布置于腹板外面，使得浇注混凝土方便；同时减少了施工过程中的摩擦损失且更换预应力筋方便易行。
预应力混凝土梁的质量控制要点
材料的质量控制
预应力混凝土梁的质量控制主要包括材料、设备、浇筑等多个方面，其首要控制点就是对材料的质量控制。
进场的钢筋要有防雨防潮措施，以防止生锈，对于严重腐蚀的材料要做报废处理，坚决不能够使用，谨防出现质量事故。
波纹管在运输和保管过程中，要尽量防止外力作用而产生的变形，对于变截面的波纹管应该立即更换，不得使用，铺设波纹管施工要在普通钢筋骨架成型之后进行，另外在使用振捣棒振捣混凝土时，一定要避开波纹管及其接头，采用大规格波纹管做套管时，要把两端的环向缝隙用胶带做很好的密封。
张拉设备的核查与校验
张拉设备主要由千斤顶及配套设备构成，在施加预应力之前，要对张拉设备进行核查，对配套的油泵、油压表等进行校验，校验仪器包括传感器、标
预应力混凝土梁施工常见问题及解决方法
文/赵立波
准测力计以及压力试验机等。
每台油泵应该配套两块压力表，在操作时，一块作为备用，张拉机具设备要与锚具配套使用，并在现场进行核查。
当千斤顶在使用超过六个月时或者两百次时，要进行重新校验，弹簧测力计要每两个月校验一次，对于跨度结构大、钢丝束长的施工情况，可以采用穿心式千斤顶，该千斤顶具有张拉和顶锚两个功能，适用于张拉带JM型锚具的钢筋束和钢绞线束。
在配上拉杆和撑脚之后，穿心式千斤顶也可当做拉杆式千斤顶使用，用于张拉带镦头锚具或螺丝端杆锚具的预应力钢筋。
混凝土浇筑的质量控制
由于预应力混凝土梁的钢筋布置密集，所以浇筑难度较大，其浇筑质量的好坏直接决定着工程质量的优劣。
在浇筑时尽量每个构件一次性连续浇筑，对于确实需要分次浇筑的梁，要尽量让施工缝的受力位置处于最佳位置，并且要做好施工接缝的处理。
施工接缝除了进行凿毛处理以外，还要根据需要进行预埋钢材或者预留凹糟等作业，在进行混凝土振捣施工时，要尽量采用附着式振捣器和插入式振捣器联合振捣工艺。
预应力混凝土梁施工常见问题及解决方法
混凝土梁裂缝问题的解决
引起混凝土梁裂缝的因素有很多，在实际施工中，混凝土收缩导致裂缝出现是最常见的因素，混凝土收缩包括塑性收缩、缩水收缩、自生收缩和碳化收缩等多种类型。
（1）塑性收缩：在混凝土浇筑后4、5个小时左右，混凝土水化反应会比较激烈，这时分子链逐渐形成，水分会急剧蒸发，混凝土产生失水收缩，同时由于骨料自身重量的原因引起下沉，下沉过程中受钢筋阻挡，就会沿着钢筋的方向形成裂缝；（2）缩水收缩：当混凝土硬结以后，其表面的水分损失会比较快，而内部水分则损失的比较慢，这就会导致不均匀的收
缩，如果混凝土表面承受不住内部产生
的拉力，就会形成收缩裂缝；（3）自
生收缩：在混凝土硬化的过程中，水泥
和水会产生水化反应，这种反应与外界
的湿度无关，普通硅酸盐水泥会产生正
收缩，矿渣水泥或粉煤灰水泥会产生负
收缩（膨胀）；（4）碳化收缩：当空
气湿度在50%左右的时候容易发生碳化
收缩，该收缩是大气中的二氧化碳与水
泥中的水化物发生化学反应而引起的收
缩变形，随着二氧化碳浓度的增加，这
种收缩会加快。
解决混凝土收缩可以通过以下几
个途径进行：（1）选择合适的水泥品
种，低热水泥、快硬水泥、矿渣水泥混
凝土的收缩性较高，而普通水泥、矾土
水泥混凝土的收缩性较低。
另外，水泥
标号越低、磨细度越大的水泥收缩越
大；（2）选择有利的气候环境施工，
大气中的湿度、空气的干燥程度、施工
现场的气温以及风速，都会影响到混凝
土水分的蒸发，水分蒸发的越快，收缩
的就越快；（3）振捣方式，在施工时
要避免长时间搅拌混凝土，并控制水灰
比，同时下料不能太快，振捣要密实，
机械振捣方式比手工捣固方式相比，后
者的收缩性更大；（4）其他因素：骨
料的品种也会影响到吸收率，石英、石
灰岩、花岗岩的吸水率较小，收缩性较
低，而砂岩、角闪岩等吸水率大，收缩
性较高。
水灰比越高，混凝土的收缩越
大。
外掺剂的保水性越好，混凝土收缩
越小。
张拉过程中滑丝问题的解决
在张拉过程中往往会出现滑丝的
现象，从结构因素来讲，以下两种因素
较为常见：（1）夹片齿顶存在圆弧偏
差或齿距偏差产生滑丝：如果齿顶圆弧
过大或者平坦，夹片就无法咬紧钢筋，
而如果圆弧过小则会咬伤钢筋，降低了
破断强度。
如果齿距细小，则很容易让
钢筋表面的刨皮将夹片齿底填满，从
而导致夹片无法夹住钢筋。
其解决方法
是采用圆弧倒牙齿形，齿顶圆弧半径
为0.3mm，齿距为1.5mm比较合适；
（2）夹片的硬度偏差产生滑丝：夹片
硬度太低会引起倒牙，而硬度太高又会
引起碎牙，这两种情况都会引起滑丝，
夹片是在复杂应力的情况下工作的，所
以其表面要具备一定的耐磨性，另外夹
片心部应该有一定强度和韧性相结合，
从而适应张拉时夹片的变形。
解决方
法是将夹片表面硬度控制在HRC62左
右，另外还要注意控制夹片的金相组
织，即马氏体和残余奥氏体及碳化物的
级别，决不允许有脱碳和内氧化的情况
出现。
伸长量不合格问题的解决
预应力钢筋张拉过长或者过短都
会造成伸长量不合格的问题，首先，波
纹管漏浆是造成伸长量不合格的重要因
素，导致漏浆的原因很多，比如波纹管
压痕连接不紧密，安装时在弯曲部位就
会造成外侧开裂；再比如在混凝土振捣
时，将接头振开而形成漏浆；还有在电
焊时，无意中将波纹管烧穿而未发现等
等。
解决此类问题可以采用以下方法：
首先应严格控制波纹管漏浆，若一旦出
现漏浆现象，可先将腹板索松锚，然后
拆除锚具，将圆钢插入探测堵管位置，
接下来在堵管位置人工开孔处理，最后
用波纹管铁皮将开口位置重新密封，重
新张拉预应力钢筋；其次，张拉设备存
在问题也会引起伸长量不合格，所以张
拉设备以及相关仪表要由专人管理和使
用，并对其进行定期维护和校验，对长
期不实用的张拉设备，要在使用前进行
严格的、全面的校验；最后，钢绞线
的捻向也会造成伸长量不合格，在实
际施工中，不用连接器的各根钢绞线
可以捻向不同，需要使用连接器连接
的各根钢绞线就要注意一定要做到捻
向相同。
作者单位：中国中铁航空港建设集团有限公司
2012年第19期209
(10月上)《交通世界》。