王 紅

(中鐵二十三局集團(tuán)有限公司 科技部，成都 610072)

目前，國(guó)內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土橋跨結(jié)構(gòu)在公路、鐵路、市政交通中占有很大比重，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁已占橋梁總數(shù)的70%多［1］。預(yù)應(yīng)力混凝土橋的施工技術(shù)是較成熟的技術(shù)，但在最近一段時(shí)間，由于施工技術(shù)不當(dāng)造成多起橋梁工程施工事故或問題，不但影響施工工期，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，還造成一定的社會(huì)影響;因此，關(guān)注預(yù)應(yīng)力混凝土橋跨結(jié)構(gòu)在施工過程中的質(zhì)量問題，對(duì)我國(guó)交通事業(yè)的健康發(fā)展具有重要的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)意義。

1 鋼筋與混凝土工藝

1)鋸齒塊施工

在大跨預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中，由于構(gòu)造需要，常常設(shè)計(jì)有鋸齒塊［2］，由于其結(jié)構(gòu)、受力的特殊性，在施工過程中往往出現(xiàn)鋸齒塊被剪斷、錨下混凝土被壓碎等事故，圖1為某橋鋸齒塊和箱梁底板間的缺陷。

圖1 某橋鋸齒塊和箱梁底板間缺陷

造成鋸齒塊錨下混凝土壓碎、鋸齒塊混凝土不密實(shí)的主要原因是在施工鋸齒塊混凝土?xí)r，由于鋸齒塊高于底板頂面，施工時(shí)鋸齒塊只設(shè)置側(cè)模，不注意設(shè)置頂面模板及側(cè)模周邊壓模;而在澆筑鋸齒塊混凝土?xí)r，混凝土從鋸齒塊頂面較低處及側(cè)模周邊大量翻出，工人又不敢振搗，造成鋸齒塊混凝土內(nèi)部嚴(yán)重不密實(shí)，在張拉時(shí)鋸齒塊錨下被壓碎甚至整個(gè)鋸齒塊被剪斷。在施工鋸齒塊混凝土?xí)r，應(yīng)按圖2所示加20 cm左右的壓模，并在頂部根據(jù)灌筑高度分段加設(shè)頂模。

圖2 鋸齒塊模板方案

2)曲線預(yù)應(yīng)力束施工

在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中，有很多區(qū)域用到曲線預(yù)應(yīng)力束，如鋸齒塊處、底板加厚處、腹板加厚處或橋梁位于平面曲線上等。曲線預(yù)應(yīng)力束在張拉時(shí)會(huì)對(duì)曲線內(nèi)側(cè)混凝土產(chǎn)生較大徑向壓力，如施工不當(dāng)，將會(huì)使內(nèi)側(cè)混凝土出現(xiàn)開裂甚至剝離，圖3為某橋腹板加厚段曲線束張拉時(shí)造成內(nèi)側(cè)混凝土損壞的情況。曲線束張拉過程中出現(xiàn)事故的主要原因是防崩鋼筋設(shè)置不當(dāng)。在曲線束中，設(shè)計(jì)往往會(huì)給出防崩鋼筋構(gòu)造及布置間距，防崩鋼筋結(jié)構(gòu)形狀一般采用П型;施工過程中施工人員為安裝方便，常將防崩鋼筋上兩個(gè)直鉤剪掉，或防崩鋼筋不垂直曲線，甚至漏放，使防崩鋼筋不能很好地起到作用，造成曲線束張拉時(shí)對(duì)曲線內(nèi)側(cè)混凝土產(chǎn)生過大壓力而剝離。

圖3 某橋腹板加厚段張拉曲線束時(shí)造成腹板混凝土剝離、箍筋嚴(yán)重變形

3)縱向預(yù)應(yīng)力筋穿束

對(duì)于后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，縱向預(yù)應(yīng)力束可以采用先穿束，也可以采用后穿束。無(wú)論采用何種工藝，必須有對(duì)應(yīng)的技術(shù)措施。對(duì)于分段澆筑的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，如懸臂澆筑、支架上分段現(xiàn)澆等，可以采用后穿束，但在澆筑混凝土?xí)r應(yīng)在波紋管內(nèi)加襯管，以增加波紋管剛度，并注意在振搗混凝土?xí)r不得用振搗棒觸及波紋管，否則會(huì)使波紋管漏漿，造成后期穿束困難。如鋼束分階段張拉，在處理后期由于穿束困難問題而不得不開孔時(shí)，將引起開孔部分已施加的預(yù)應(yīng)力損失，處理將更加困難。對(duì)于由于漏漿造成穿束困難采取開孔穿束的，即使可以順利張拉，開孔部分在壓漿時(shí)由于密封不好也會(huì)影響壓漿質(zhì)量，造成真空壓漿無(wú)法實(shí)現(xiàn)，從而影響結(jié)構(gòu)耐久性。圖4為某橋支架上分段現(xiàn)澆穿束時(shí)由于未加襯管造成孔道漏漿致使大面積開孔情況。

圖4 由于孔道漏漿造成穿束困難而開孔

對(duì)于整體現(xiàn)澆連續(xù)梁或簡(jiǎn)支梁，縱向預(yù)應(yīng)力鋼束可以采用先穿束，但在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)安排專人定時(shí)來回抽動(dòng)鋼束，已防波紋管漏漿堵塞孔道，影響后期張拉和壓漿質(zhì)量。

4)縱向束錨下施工質(zhì)量

縱向預(yù)應(yīng)力束一般由若干束鋼絞線組成，錨下局部壓力很大，為增加錨下混凝土承受局部壓力的能力，在錨下應(yīng)設(shè)置螺旋鋼筋。螺旋鋼筋應(yīng)采用光圓鋼筋，并將其加工成一定螺距，在安裝時(shí)應(yīng)使螺旋鋼筋盡量貼近錨墊板，并使其中心和波紋管盡量重合，還應(yīng)將螺旋鋼筋焊接固定在鋼筋骨架上，在澆筑混凝土?xí)r應(yīng)采用小直徑振搗棒專人負(fù)責(zé)。但在施工過程中，往往忽視其重要性，對(duì)于箱梁底板的錨下混凝土，由于振搗時(shí)看不到下面振搗情況，錨下振搗不密實(shí)的情況更容易發(fā)生，造成張拉預(yù)應(yīng)力束時(shí)錨下混凝土壓碎、錨墊板開裂。圖5為某橋錨下螺旋鋼筋不規(guī)則的安放情況，即螺距太小、不居中與未固定。

圖5 錨下螺旋鋼筋不規(guī)則安放情況

2 張拉與壓漿

1)千斤頂標(biāo)定

在預(yù)應(yīng)力張拉施工過程中，張拉力的控制精度直接決定結(jié)構(gòu)真實(shí)預(yù)應(yīng)力的大小，因此在規(guī)范中明確要求，千斤頂在第一次使用或使用一定次數(shù)或時(shí)間后必須進(jìn)行標(biāo)定［3-4］，以得到張拉油表讀數(shù)和張拉力的關(guān)系曲線。標(biāo)定千斤頂?shù)脑蚴怯捎谇Ы镯斢透缀突钊g存在摩擦力，對(duì)活塞而言摩擦力的方向和活塞移動(dòng)方向相反，因此，在標(biāo)定千斤頂時(shí)，應(yīng)使活塞運(yùn)動(dòng)方向和實(shí)際張拉時(shí)運(yùn)動(dòng)方向一致，即在標(biāo)定時(shí)應(yīng)使千斤頂頂試驗(yàn)機(jī)(圖6(a))，而不能讓試驗(yàn)機(jī)壓千斤頂，在標(biāo)定時(shí)其校正系數(shù)應(yīng)大于1。圖6給出了活塞兩種不同移動(dòng)方向時(shí)摩擦力方向。在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)有的單位沒有按以上方法進(jìn)行，造成千斤頂標(biāo)定結(jié)果的錯(cuò)誤。

2)豎向預(yù)應(yīng)力孔道壓漿

目前一般的豎向預(yù)應(yīng)力孔道壓漿均采用在箱梁底部?jī)?nèi)側(cè)留壓漿孔，即從箱底壓漿，箱梁頂面出漿(圖7(a))，但在混凝土振搗過程中，由于不能觀察到底部情況，容易使預(yù)留壓漿孔處漏漿，且在后期拆除箱梁內(nèi)模時(shí)容易損壞壓漿孔。某橋由于豎向預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)漿口處漏漿，造成大量豎向預(yù)應(yīng)力孔道不能從壓漿口處進(jìn)漿，不得不在進(jìn)漿口上部重新鉆孔壓漿，壓漿質(zhì)量很難保證。更重要的是由于下部漏漿，造成后期張拉豎向預(yù)應(yīng)力筋時(shí)箱梁底部無(wú)豎向預(yù)應(yīng)力或預(yù)應(yīng)力不足，減小了結(jié)構(gòu)的預(yù)壓主應(yīng)力。為避免此影響，可采用圖7(b)方式將相臨豎向鋼束在底部聯(lián)結(jié)在一起，這樣，不僅可使壓漿、出漿均在箱梁頂面，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，又可避免由于拆除內(nèi)模對(duì)壓漿孔損傷等。

圖6 千斤頂不同運(yùn)動(dòng)方向的摩擦力方向

圖7 壓漿孔布置

3 懸臂法施工中0#塊臨時(shí)固結(jié)

懸臂對(duì)稱澆筑連續(xù)梁中，均需要對(duì)0#塊和橋墩臨時(shí)固結(jié)。目前主要做法有在0#塊兩端設(shè)支墩，在墩頂設(shè)混凝土支墩及普通鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼筋兩種做法。在0#塊兩端設(shè)混凝土或鋼管做支墩在后期體系轉(zhuǎn)換拆除時(shí)較方便，但在橋墩較高時(shí)應(yīng)特別注意對(duì)支撐墩穩(wěn)定性簡(jiǎn)算，國(guó)內(nèi)某橋在懸臂澆筑時(shí)發(fā)生的整體傾覆應(yīng)和支墩的穩(wěn)定有關(guān)(圖8)。

圖8 某橋懸臂對(duì)稱灌注時(shí)箱梁整體墜落

又如，國(guó)內(nèi)某橋0#塊固結(jié)，采用墩頂混凝土支墩和加設(shè)預(yù)應(yīng)力形式，在混凝土支墩上加填木條，存在嚴(yán)重安全隱患。

還有，國(guó)內(nèi)某橋0#塊臨時(shí)固結(jié)措施采用墩頂混凝土支墩和普通鋼筋方式，在施工混凝土支墩時(shí)未采取任何措施，在后期拆除臨時(shí)支墩時(shí)花費(fèi)了大量時(shí)間，造成了較大浪費(fèi)。如在施工時(shí)采用硫磺夾層或其它措施，則會(huì)便于后期拆除。

4 結(jié)語(yǔ)

以上所列預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工中存在的問題是現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常遇到的，解決的方法雖然并不復(fù)雜，但對(duì)工程質(zhì)量、工期、社會(huì)效益影響較大。只要在施工中關(guān)注這些問題，并采取相應(yīng)措施就可以避免。本文的目的是想通過筆者參與或收集到的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工中的質(zhì)量問題，對(duì)施工、監(jiān)理提供有益借鑒，在今后類似工程施工中加強(qiáng)管理，提高工程質(zhì)量，確保工程施工安全。

［1］賈朝霞.道路與橋梁工程概論［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

［2］金清平，胡志剛，周湘君.預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁齒板張拉破壞分析與對(duì)策［J］.鐵道建筑，2010(3):22-24.

［3］中華人民共和國(guó)交通部.JTJ041—2000 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京:人民交通出版社，2000.

［4］中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10203—2002 鐵道橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2002.