連續(xù)梁橋豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋施工質(zhì)量問題分析

林峰 賢良華 楊環(huán)榮

摘要：文章分析了連續(xù)梁橋豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題類型及成因，并提出了相應(yīng)的解決措施，為類似工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁橋;豎向預(yù)應(yīng)力;精軋螺紋鋼筋;質(zhì)量控制

0 引言

在連續(xù)箱梁的橋梁設(shè)計(jì)中，一般通過布置豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋來提高連續(xù)箱梁的豎向抗剪能力，從而保證整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。但由于豎向精軋螺紋鋼筋數(shù)量很多、施工操作困難等原因，其施工質(zhì)量很難得到保證，由此很可能存在兩個(gè)質(zhì)量隱患：（1）在進(jìn)行橋面鋪裝后，部分豎向精軋螺紋鋼筋出現(xiàn)斷裂、彈出孔道的現(xiàn)象，導(dǎo)致箱梁主拉應(yīng)力超過規(guī)范允許值，威脅橋梁結(jié)構(gòu)安全，而且斷裂時(shí)的沖擊力必然會對結(jié)構(gòu)局部造成損傷;（2）部分豎向精軋螺紋鋼筋未達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力，造成箱梁主拉應(yīng)力不足，最終導(dǎo)致箱梁開裂。

因?yàn)樨Q向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋施工質(zhì)量與橋梁結(jié)構(gòu)安全緊密相關(guān)，所以一旦發(fā)現(xiàn)豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋施工質(zhì)量問題，必須返工，這就產(chǎn)生工期延誤、成本增加等一系列問題，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和負(fù)面社會影響。近年來，國內(nèi)多座連續(xù)梁橋施工過程中都發(fā)生豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋施工質(zhì)量問題，這幾乎成為連續(xù)梁橋施工的質(zhì)量通病。

1 主要質(zhì)量問題

近年來，國內(nèi)多座連續(xù)梁橋施工過程中都發(fā)生豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋施工質(zhì)量問題，該問題已成為威脅橋梁結(jié)構(gòu)安全、影響橋梁按時(shí)通車的重要因素之一。為了了解豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋施工質(zhì)量問題的種類，筆者對出現(xiàn)該質(zhì)量問題較多的某大橋進(jìn)行了研究分析。該橋跨度大、豎向預(yù)應(yīng)力精扎螺紋鋼筋數(shù)量多，因此選取該橋作為現(xiàn)狀調(diào)查的對象具有代表性和針對性。

該橋?yàn)檫B續(xù)剛構(gòu)橋，橋梁總長742m，主橋跨徑為（126+240+126）m。主橋豎向預(yù)應(yīng)力為橫向每側(cè)設(shè)置兩排JLM32精軋螺紋鋼，數(shù)量為3472根。該橋于2009年7月至9月進(jìn)行橋面鋪裝工作。在完工的橋面上，發(fā)現(xiàn)多處豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼斷裂、沖破橋面鋪裝層的現(xiàn)象，表明豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋在施工時(shí)發(fā)生了質(zhì)量問題。施工方立即對所有豎向精軋螺紋鋼筋開鑿，聯(lián)合橋隧檢測所進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)了1261處質(zhì)量問題，豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋施工合格率僅為63.7%。

筆者對該橋豎向預(yù)應(yīng)力精扎螺紋鋼筋的數(shù)據(jù)做了詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析對比（如表1所示），直觀地反映了各種質(zhì)量問題的出現(xiàn)頻率和累計(jì)頻率。

從表1中可看出，預(yù)應(yīng)力孔道壓漿不飽滿和預(yù)應(yīng)力未達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力是豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋施工發(fā)生頻率最高的質(zhì)量問題，兩者頻率累計(jì)達(dá)到95.3%。因此，保證預(yù)應(yīng)力孔道壓漿飽滿和預(yù)應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力是確保豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋質(zhì)量的關(guān)鍵。

2 導(dǎo)致出現(xiàn)質(zhì)量問題的主要原因分析

筆者通過深入施工現(xiàn)場、走訪專業(yè)人士、查閱資料等途徑，全面地搜集了導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力孔道壓漿不飽滿和預(yù)應(yīng)力未達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力的原因，針對分析得出的各個(gè)原因進(jìn)行分析驗(yàn)證，歸納總結(jié)了4個(gè)方面的主要原因。

（1）精軋螺紋鋼與錨墊板不垂直。通過查看現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)精軋螺紋鋼與錨墊板不垂直的現(xiàn)象十分普遍，造成張拉時(shí)螺紋鋼兩端受力不均衡，則結(jié)構(gòu)實(shí)際所被施加的預(yù)應(yīng)力大小與設(shè)計(jì)出現(xiàn)較大偏差。

（2）工人責(zé)任心不強(qiáng)，管理不到位。在張拉施工現(xiàn)場，工人隨意讀表，且認(rèn)為張拉到位就回油，沒有按規(guī)定持荷;在壓漿施工現(xiàn)場，遇到漿液壓不進(jìn)管道的情況，立刻停止壓漿，且未查明原因、未采取任何措施。

（3）波紋管接頭密封性能差，管體損傷。波紋管接頭未能很好地進(jìn)行密封處理，澆筑混凝土?xí)r未能有效防止?jié){液進(jìn)入波紋管。在發(fā)生堵管現(xiàn)象后，切開管道混凝土發(fā)現(xiàn)波紋管有被劃破的現(xiàn)象。

（4）壓漿工藝和流程制定不當(dāng)。項(xiàng)目制定有壓漿工藝和流程，但內(nèi)容簡單，對施工起不到指導(dǎo)作用。

3 解決措施

針對確定的4個(gè)主要原因，筆者經(jīng)研究后，制定了相應(yīng)對策措施。

（1）強(qiáng)化工人責(zé)任心，加強(qiáng)智能化管理。明確職責(zé)和崗位分工，落實(shí)工點(diǎn)負(fù)責(zé)制，加大質(zhì)量教育和職業(yè)道德素質(zhì)教育力度，提高全體工人、管理人員的工作責(zé)任心和質(zhì)量意識。

（2）通過將零件焊接為組件的方法，使精軋螺紋鋼筋與錨墊板始終保持垂直。通過將下錨固端（非張拉端）的錨固鋼板、螺帽、鋼管、壓漿管等零部件焊接在一起形成一個(gè)組件，焊接時(shí)保證鋼板垂直于鋼管和螺帽。組件焊接完成后，再將精軋螺紋鋼筋擰進(jìn)螺帽里面，就可以保證精軋螺紋鋼筋始終垂直于鋼板。

施工時(shí)，首先將一根精軋螺紋鋼筋固定在地面上，并與地面保持垂直狀態(tài)。然后在精軋螺紋鋼筋上擰進(jìn)一顆限位螺帽，在螺帽上套進(jìn)鋼管。最后在鋼管上焊接錨固鋼板，并在鋼板上焊接螺帽，便完成了錨固組件的加工。加工時(shí)需要注意兩點(diǎn)：①精軋螺紋鋼筋必須要與地面保持垂直狀態(tài)，這根精軋螺紋鋼筋可采用固結(jié)措施固定在地面上，以后加工錨固組件可重復(fù)利用;②螺帽、鋼管、錨固鋼板的兩面均為平滑狀態(tài)。

（3）做好接頭部位密封措施與防止管道損傷。在預(yù)應(yīng)力混凝土工程中，普遍用于封閉縫隙的材料有海綿膠、膠帶、橡膠條、麻絮等，而作為波紋管接頭的密封材料，必須自身要具備粘結(jié)性能，因此，有海綿膠、膠帶兩種材料供挑選。在安裝豎向精軋螺紋鋼筋，并且穿好波紋管后，接頭部位用膠帶進(jìn)行密封，這樣能防止混凝土從接頭部位進(jìn)入波紋管。

導(dǎo)致波紋管體被劃破的兩種情況主要表現(xiàn)在：①焊接鋼筋時(shí)，電焊火花燒壞波紋管的管壁;②澆筑混凝土?xí)r，被振搗棒碰撞劃破，或者在波紋管附近振搗過久，混凝土骨料將波紋管劃破。

針對上述兩種情況，可采取以下措施避免劃破管道：

①鋼筋焊接工作必須由持有焊工證的專業(yè)工人操作。在波紋管附近電焊鋼筋時(shí)應(yīng)對波紋管加以保護(hù)，焊接完畢后再仔細(xì)檢查焊花是否燒傷波紋管，如有灼燒出孔洞的現(xiàn)象，立刻用膠帶將孔洞進(jìn)行綁扎密封。

②澆注混凝土前，振搗人員要先看圖紙，熟悉預(yù)應(yīng)力孔道位置，在振搗時(shí)避開預(yù)應(yīng)力孔道，嚴(yán)禁振動棒直接觸碰波紋管。在預(yù)應(yīng)力孔道旁振搗時(shí)間不宜太久。將振搗棒快插慢拔，待振搗區(qū)混凝土停止下沉，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿、不冒氣泡即可停止振搗。

（4）制定有針對性的壓漿工藝及流程。豎向預(yù)應(yīng)力孔道壓漿采用真空壓漿施工工藝，從豎向預(yù)應(yīng)力孔道的最低點(diǎn)壓漿孔壓入水泥漿，由最高點(diǎn)排氣和泄水。其具體工藝為：壓漿前用壓漿機(jī)向管道內(nèi)注壓清水，充分沖洗、潤濕管道，至全部管道沖洗完后，正式拌漿，開始壓漿。把真空抽氣機(jī)和壓漿機(jī)的抽氣管和壓漿管分別安裝于豎向預(yù)應(yīng)力孔道上端和下端的錨墊板孔上，用真空抽氣機(jī)抽空管道內(nèi)空氣，當(dāng)管道內(nèi)氣壓達(dá)-0.1～-0.06MPa之間時(shí)，下端的壓漿機(jī)開始壓注水泥漿，壓漿機(jī)的壓力維持在0.7MPa。水泥漿壓注要連續(xù)進(jìn)行，直到出口處有濃漿（其稠度與壓注的漿液稠度相同）排出后，用軟木塞封閉出漿口。維持0.7MPa的壓力持荷2min后停止壓漿工作。

其工藝流程見圖1。

豎向預(yù)應(yīng)力壓漿施工有其特殊性，需要特別注意的事項(xiàng)有：

①采用能制造出膠狀稠度的水泥漿，并使用能以0.7MPa的常壓連續(xù)進(jìn)行作業(yè)的壓漿拌和機(jī)。在泵的緩沖板上裝上1.0mm標(biāo)準(zhǔn)孔的篩式濾凈器。

②水泥漿的要求：在符合和易性要求的條件下，水泥漿的水灰比盡可能小一些，一般采用0.4～0.45;摻入適量減水劑時(shí)，水灰比可減少到0.35;采用對預(yù)應(yīng)力鋼材無腐蝕作用的水及減水劑。水泥漿的泌水率最大≤4%;水泥漿摻入膨脹劑后的最大自由膨脹量≤10%;水泥漿標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d抗壓強(qiáng)度≥50MPa;水泥漿拌和時(shí)間≥2min，直到獲得均勻稠度為止。

③豎向預(yù)應(yīng)力管道一般偏小，很容易堵塞，要特別注意保護(hù)出氣孔、壓漿口和波紋管。

④相鄰兩組豎向預(yù)應(yīng)力管道一般間距很近，可以將兩組豎向管道連通起來一起壓漿，一個(gè)孔洞堵塞了可以從另一個(gè)管道壓進(jìn)來，以此提高壓漿質(zhì)量。

4 結(jié)語

筆者通過分析連續(xù)梁橋豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋質(zhì)量問題的類型、產(chǎn)生原因和提出解決措施，指導(dǎo)多座同類橋梁施工，取得良好效果，未出現(xiàn)同類的質(zhì)量問題，保證了大橋施工質(zhì)量。本文通過總結(jié)，提出相關(guān)措施，為今后同類橋梁施工提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTJ/TF50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JTGD60-2015，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

[3]交通部第一公路工程總公司.橋涵[M].北京：人民交通出版社，2000.