预应力混凝土桥跨结构施工中应注意的几个问题.pdf

2 0 1 1 年第 7期 铁道建筑 Ra i l wa y En g i n e e r i ng 文章编 号 ： 1 0 0 3 1 9 9 5 ( 2 0 1 1 ) 0 7 0 0 1 1 0 3 预应力混凝土桥跨结构施工 中应注意的几个问题 王 红 ( 中铁二十三局集 团有 限公司 科 技部 ， 成都6 1 0 0 7 2 ) 摘要 ： 结合参与处理 、 搜集到的工程 实际问题 ， 指 出了预应力混凝土桥跨结构施工中应注意的几个问题 ， 含预应 力束安装 、 张拉 、 压浆 ， 以及大跨度桥 0 块的 固定等 ， 期望对我 国今后预应力混凝 土桥梁的施工 质 量有 所 帮助 。 关键 词 ： 预应 力 混凝 土桥跨 结构锯齿 块 防崩 钢 筋施 工 中图分 类号 ： U 4 4 5 4 7 1 文献标 识码 ： B 目前 ， 国内预应 力混凝土桥跨结构在公路 、 铁路 、 市政交通中占有很大比重， 据不完全统计 ， 预应力混凝 土桥梁已占桥梁总数的 7 0 多 。预应力混凝 土桥 的施工技术是较成熟 的技术 ， 但在最近一段时间 ， 由于 施 工技 术 不 当造 成 多起 桥 梁 工 程 施 工 事故 或 问题 ， 不 但影响施工工期 ， 造成不必要的经济损失 ， 还造成一定 的社会影响； 因此 ， 关注预应力混凝土桥跨结构在施工 过程 中的质量问题 ， 对我 国交通事业的健康发展具有 重要的社会及经济意义。 1 钢 筋与混凝土工艺 1 ) 锯 齿块 施工 在大跨预应力混凝土桥梁结构中， 由于构造需要， 常常设计有锯齿块 ， 由于其结构、 受力的特殊性 ， 在 施工过程 中往往出现锯齿块被剪断 、 锚下混凝土被压 碎等事故 ， 图 1为某桥锯齿块和箱梁底板间的缺陷。 图 1 某 桥锯 齿块 和箱梁底板间缺陷 收稿 日期 ： 2 0 1 0 1 2 - 3 0； 修回 日期 ： 2 0 1 1 - 0 3 2 0 基金项 目： 总后军事 交通部 资助项 目( B J J 1 0 J 0 0 1 ) 作者简介 ： 王红( 1 9 6 7 一 )， 女 ， 重庆人 ， 高级工程师 。 造成锯齿块锚下混凝土压碎 、 锯齿块混凝土不密 实的主要原因是在施工锯齿块混凝土时 ， 由于锯齿块 高于底板顶面， 施工时锯齿块只设置侧模 ， 不注意设置 顶面模板及侧模周边压模 ； 而在浇筑锯齿块混凝土时， 混凝土从锯齿块顶面较低处及侧模周边大量翻出， 工 人 又 不敢 振捣 ， 造成 锯齿 块混 凝土 内部严 重 不密 实 ， 在 张拉时锯齿块锚下被压碎甚至整个锯齿块被剪断。在 施工锯齿块混凝土时， 应按图 2所示加 2 0 e m左右 的 压模 ， 并在顶部根据灌筑高度分段加设顶模。 图 2 锯 齿块 模板方案 2 ) 曲线预应力束施工 在 预应力 混凝 土 桥 梁 中 ， 有很 多 区域 用 到 曲线 预 应力束 ， 如锯齿块处、 底板加厚处 、 腹板加厚处或桥梁 位于平面曲线上等。曲线预应力束在张拉时会对 曲线 内侧混凝土产生较大径向压力 ， 如施工不当， 将会使内 侧混凝土出现开裂甚至剥离 ， 图 3为某桥腹板加厚段 曲线束张拉时造成 内侧混凝土损坏的情况。曲线束张 拉过程中出现事故的主要原 因是防崩钢筋设置不 当。 在曲线束中， 设计往往会给出防崩钢筋构造及 布置 间 距 ， 防崩钢筋结构形状一般采用 兀型 ； 施工过程 中施 工人员为安装方便 ， 常将防崩钢筋上两个直钩剪掉 ， 或 防崩钢筋不垂直曲线 ， 甚至漏放 ， 使防崩钢筋不能很好 地起 到作用 ， 造成 曲线束 张拉时对曲线内侧混凝土产 1 2 铁道建筑 图 3 某桥腹板加厚段 张拉 曲线柬时造成 腹板混凝 土剥离 、 箍筋严重变形 生过大压力而剥离。 3 ) 纵 向预应力筋穿束 对 于后 张法 预应 力 混 凝 土 结构 ， 纵 向 预应 力 束 可 以采用先穿束 ， 也可 以采用后穿束 。无论采用何种工 艺 ， 必须 有对 应 的技 术 措 施 。对 于 分 段 浇 筑 的 预应 力 混凝土结构 ， 如悬臂浇筑 、 支架上分段现浇等， 可以采 用后穿束 ， 但在浇筑混凝土时应在波纹管内加衬管， 以 增加波纹管刚度 ， 并注意在振捣 昆凝土时不得用振捣 棒触及波纹管 ， 否则会使波纹管漏浆 ， 造成后期穿束困 难 。如 钢束 分 阶段 张拉 ， 在 处 理 后 期 由于 穿 束 困难 问 题而不得不开孔时 ， 将引起 开孔部分 已施加 的预应力 损失， 处理将更加困难 。对 于由于漏浆造成穿束困难 采取开孔穿束的， 即使可 以顺利张拉 ， 开孔部分在压浆 时由于密封不好也会影 响压浆质量 ， 造成真空压浆无 法 实现 ， 从 而影 响结 构 耐 久 性 。 图 4为 某 桥 支 架 上分 段现浇穿束时由于未加衬管造成孔道漏浆致使大面积 开 孔情 况 。 图 4 由于孔道漏浆造成 穿束 困难 而开孔 对于整体现浇连续梁或简支梁 ， 纵 向预应力钢束 可以采用先穿束 ， 但在浇筑混凝土时 ， 应安排专人定时 来 回抽动钢束 ， 已防波纹管漏浆堵塞孔道 ， 影响后期张 拉和压浆质量。 4 ) 纵向束锚下施工质量 纵向预应力束一般 由若干束钢绞线组成 ， 锚下局 部压力很大 ， 为增加锚下混凝土承受局部压力的能力 ， 在锚下应设置螺旋 钢筋 。螺旋钢筋应采用光圆钢筋 ， 并 将其加 工成 一定 螺 距 ， 在 安 装 时应 使 螺 旋 钢 筋 尽 量 贴近锚垫板 ， 并使其中心和波纹管尽量重合 ， 还应将螺 旋钢筋焊接固定在钢筋骨架上， 在浇筑混凝土时应采 用小直径振捣棒专人负责。但在施 工过程 中， 往往忽 视其重要性 ， 对于箱梁底板 的锚下混凝土 ， 由于振捣时 看不到下面振捣情况 ， 锚下振捣不密实的情况更容易 发生 ， 造成张拉预应力束时锚下混凝土压碎 、 锚垫板开 裂 。图 5为某桥锚下螺旋钢筋不规则 的安放情况 ， 即 螺距太小 、 不居 中与未 固定 。 图 5 锚下螺旋钢筋不规则安放情 况 2张拉 与压 浆 1 ) 千斤顶 标定 在预应力张拉施工过程中， 张拉力 的控制精度直 接决定结构真实预应力的大小 ， 因此 在规范 中明确要 求 ， 千斤顶在第一次使用或使用一定 次数或时间后 须进行标定 ， 以得到张拉油表读数和张拉力 的关 系曲线。标定千斤顶的原因是由于千斤顶油缸和活塞 间存在摩擦力 ， 对活塞而 言摩擦力的方向和活塞移动 方向相反， 因此 ， 在标定千斤顶时， 应 使活塞运动方 向 和实际张拉时运动方 向一致 ， 即在标定 时应使千斤顶 顶试 验 机 ( 图 6 ( a ) ) ， 而 不 能让 试 验 机 压千 斤 顶 ， 在 标 定时其校正系数应大于 1 。图 6给出了活塞两种不 同 移动方 向时摩擦力方向。在工程实践中发现有 的单位 没有按 以上方法进行 ， 造成千斤顶标定结果的错误 。 2 ) 竖向预应力孔道压浆 目前一般的竖向预应力孑 L 道压浆均采用在箱梁底 部 内侧留压浆孔 ， 即从箱底压浆 ， 箱梁顶 面出浆 ( 图 7 ( a ) ) ， 但在混凝土振捣过程 中， 由于不 能观察到底部 情况 ， 容易使预 留压浆孔处漏浆 ， 且在后期拆除箱梁内 2 0 1 1年第 7期 预应力混凝土桥跨 结构施工 中应 注意的几个问题 活塞运动方向 力方向 活塞 运动方向 ( a ) 千斤顶顶试验机 ( b ) 试验机压千斤顶 图 6 千斤顶不同运动方向的摩擦力方 向 J， 摩擦力方向 模时容易损坏压浆孔 。某桥由于竖向预应力孔道进浆 口处漏浆 ， 造成大量竖向预应力孔道不能从压浆 口处 进 浆 ， 不 得 不在进 浆 口上部 重新 钻孔 压浆 ， 压浆 质量 很 难保证 。更重要的是 由于下部漏浆 ， 造成后期张拉竖 向预应力筋时箱梁底部无竖向预应力或预应力不足， 减小了结构的预压主应力 。为避免此影响 ， 可采用图 7 ( b ) 方式将 相临竖向钢束在底部联结在一起 ， 这样 ， 不仅可使压浆 、 出浆 均在箱梁顶面 ， 减轻劳动强度 ， 又 可避免由于拆除内模对压浆孔损伤等。 高强粗钢筋 ( a ) 压浆孔在箱梁底部 图 7 联 结管 出浆孔 ( b 】 压浆、出浆均在箱梁顶部 压浆孔布置 孔 3悬臂法施工 中 0 块 临时固结 悬臂对称浇筑连续梁中， 均需要对 0 块和桥墩 临 时固结。目前 主要做法有在 0 块两端设支墩 ， 在墩顶 设混凝土支墩及普通钢筋或预应力钢筋两种做法 。在 0 块两端设? 昆 凝土或钢管做支墩在后期体系转换拆 除 时较方便 ， 但在桥墩较高时应特别注意对支撑墩稳定 性简算 ， 国内某桥在悬臂浇筑时发生 的整体倾覆应 和 支墩的稳定有关 ( 图 8 ) 。 图 8 某桥悬臂对称灌注时箱梁整体坠落 又如 ， 国内某桥 0 块 固结 ， 采用墩顶混凝土支墩 和加设预应力形式 ， 在混凝 土支墩上加填木条 ， 存在严 重安全隐患。 还 有 ， 国 内某 桥 0 块 临时 固结措 施 采 用墩 顶 混 凝 土支墩和普通钢筋方式 ， 在施工混凝土支墩 时未采取 任何措施 ， 在后期拆除临时支墩时花费了大量时间， 造 成了较大浪费。如在施工 时采用 硫磺夹层或其 它措 施 ， 则会便于后期拆除。 4 结语 以上所列预应力混凝土梁施工中存在的问题是现 场经常遇到的， 解决的方法虽然并不复杂 ， 但对工程质 量、 工期 、 社会效益影 向 较大 。只要在施工中关注这些 问题 ， 并采取相应措施就可以避免。本文 的 目的是想 通过笔者参与或收集到的预应力混凝土桥梁施工中的 质量问题， 对施工 、 监理提供有益借鉴 ， 在今后类似工 程施工中加强管理 ， 提高工程质量 ， 确保工程施工安 全 。 参 考 文 献 1 贾朝霞 道路与桥梁工 程概 论 M 北京 ： 中 国建 筑工业 出 版社 ， 2 0 1 0 2 金清平 ， 胡 志刚 ， 周湘 君 预应力混 凝土箱 梁齿板 张拉破 坏 分析与对策 J 铁道建筑 ， 2 0 1 0 ( 3 ) ： 2 2 2 4 3 中华人 民共 和 国交 通部 J T J 0 4 1 2 0 0 O公路 桥涵 施工 技 术规范 s 北京 ： 人 民交通 出版社 ， 2 0 0 0 4 中华人 民共和 国铁道部 T B 1 0 2 0 3 -2 0 0 2 铁道桥涵施 工技 术规范 s 北京 ： 中国铁道 出版社 ， 2 0 0 2 ( 责任审编孟庆伶)