[12-11 16:59:52] 来源：http://www.tmgc8.com 桥梁工程 阅读：3956次
[摘要]介绍了后张法预应力施工中常见的质量问题（伸长值不达标，滑丝及断丝）产生的原因，及如何防治。
[主题词]后张法预应力；常见质量问题；原因
预应力混凝土是在外荷载作用前，预先建立起有效压应力的混凝土。混凝土的预压应力一般是通过张拉预应力筋来实现的。预应力混凝土与普通混凝土比较，具有结构截面小，自重轻，刚度大，抗裂度高，耐久性好，材料省等优点，所以在大型构件的现浇及预制中得到了广泛的应用。但预应力施工也需要专门的材料与设备，特殊的工艺，熟练的施工及管理队伍，这也导致了在施工过程中极易产生质量问题，给结构的安全性带来隐患。
预应力钢绞线是预应力混凝土工程的生命线，相当于人身体上的骨骼，其施工质量的好坏，直接影响到结构的安全。据不完全统计，湖北省在过去修建的二千多座桥梁中，就有一千多座桥梁存在着病害，在这一千多座桥梁中有超过六成是由于预应力控制不到位而引起的。因此张拉控制应力是预应力施工的控制重点，张拉控制应力必须达到设计规定值，但在任何情况下都不得超过设计规定的最大应力值。预应力值过大，超过设计值过多，虽然结构的抗裂性较好，但抗裂度过高，结构在正常使用的荷载作用下，经常处于过高的应力状态，与结构出现裂缝的荷载接近，往往在结构破坏前没有明显的征兆，呈现脆性破坏，严重危害结构的使用安全。
在后张法预应力张拉施工中经常遇见的几个问题就是钢绞线伸长值超标，断丝及滑丝。而这些问题都会直接影响到结构内有效预应力值的建立。根椐笔者长期从事预应力施工的经验及参考许多相关的文献，且与许多位专家进行过这方面的探讨，现对这些问题形成的原因进行一下简单的总结。
一、针对钢绞线伸长量超标的问题，根据《公路桥涵施工技术规范》要求“预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长伸进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求，设计无要求时，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。”然而在实际施工中，总会遇到伸长值超标的情况，要么过大，要么过小。有人说，我们张拉过程都是按施工规范要求进行的啊，这到底是怎么引起的呢？我们不妨从以下几个方面来分析：
1、钢绞线伸长值的计算是否有误；现在许多工程的设计图纸上都明确给出了在相应的张拉控制应力下钢绞线的理论伸长值，结果有些施工单位就按设计图纸上给出的数据进行伸长量控制，其实这种作法是不可取的，因为绝大多数设计图纸对钢绞线的伸长量计算所采用的参数都是标准参数，如：EP取的是1.95×105MPa，L按有效预应力长度计算，还有孔道摩阻系数也是按经验值取值。然而在实际情况中，纲绞线的弹模并不总是等于1.95×105MPa，施工单位应该随机抽取试样进行弹模试验以取得实际弹模值；还有在张拉过程中锚垫板口至工具夹片最前端这中间的钢绞线也进行了伸长，所以在计算伸长值时也应把这一部分的伸长量计算进去。特别是一些重要的大型工程，孔道摩阻系数还要根据现场的实际测试数据进行取值计算。现场施工中只要认真地对伸长值进行过检算与复核，钢绞线伸长值计算错误是完全可以避免的。
2、张拉应力及油表读数的计算是否有误；油表读数计算错误会直接导致钢绞线张拉应力的错误，而油表读数的计算则直接依据于千斤顶与对应油表所建立起的线性回归方程，所以应首先确保校顶报告的真实有效。在确定油表读数正确无误的基础上还应检查现场千斤顶与油表的配套关系是否与校顶报告上所标定的一致。如不一致，则说明千斤顶输出的作用力无法真实地反应到油表上，也无法确定钢绞线到底受了多大的力，当然也就更谈不上其伸长量的对错了。
3、波纹管位置不对；在实际施工中，许多施工单位对钢绞线的定位等这些细部工作并不重视，固定钢束的定位筋位置不准确或不按照施工规范及设计要求的间距进行布设，或固定得不牢固，都会造成钢束位置与设计不符，甚至有的时候还会出现急弯（弯曲半径过小），虽然钢绞线受到的应力是正确的，但改变了整个结构的受力状态，这种作法是很危险的。同时由于纲绞线位置与设计的不一样，那其伸长值与理论伸长值相差较大也是不可避免的了。
4、钢绞线之间相互缠绞；目前施工中仍有小部分队伍采用人工进行穿束，尤其对多根钢绞线的长束重量很大，人工穿束时费时费力，容易造成工人转动钢束穿进，使钢绞线互相缠绕在一起。我们在张拉过程中经常听到从结构体内发出的“咔咔”的声音，就是由于纲绞线缠在一起后被拉开时的发声现象。多根钢绞线如果缠在一起，那么在张拉时各根钢绞线的受力就不会均匀，缠绕道数多的钢绞线受力就会小，这样就会加大各根钢绞线之间的摩阻，钢绞线束的应力损失也跟着增大，同时由于钢绞线的相互缠绕，改变了原来假定的钢绞线束的匀质体系，变成了一个非匀质体，其弹模EP也跟着改变，所以其伸长值经常达不到要求。如改为用卷扬机或其它设备或整束穿钢绞线，则相互缠绕的机率将大大减小。www.tmgc8.com
5、波纹管内漏浆或浇注混凝土过程中波纹管被打扁；在施工过程中只要稍微那个环节有点不注意，就有可能导致波纹管内漏浆或波纹管被振动泵打扁，轻则导致张拉伸长量太短，重则导致后穿钢绞线无法穿过孔道而需要对结构体进行开膛处理。即使在张拉过程中未出现任何反常现象，也会因为在漏浆段钢绞线应力损失太大，从而使结构体在些段范围内完全变成没有预应力的钢筋混凝土或预应力度很小。
6、当采用一端张拉，另一端出现轻微滑丝时，钢绞线的伸长量也会增大很多。
7、张拉操作人员工作不熟练或工作态度不认真也会导致伸长量的误判误读。具体表现在，张拉油泵工每一级的油表读数未控制好，测量人员读尺有误或伸长值未达到稳定时就读数。
8、其它：锚垫板安装角度不对及锚垫板后抄垫物件太多都会直接影响到钢绞线的伸长量。
二、钢绞线有时会出现滑丝情况。施工规范中规定，每束钢绞线最多只允许出现一丝滑丝。当出现滑丝现象时，人们一般都认为是夹片硬度低，质量不好，夹不住钢绞线造成的。其实夹片硬度低只是钢绞线滑丝的原因之一，现场其它许多因素都会导致夹片的滑丝。
1、夹片硬度低；当夹片硬度低于钢绞线硬度时，夹片就无法在钢绞线表面形成刻痕，当然就咬不住钢绞线了，这时当千斤顶回顶时，钢绞线就跟着往回缩，这样就形成了滑丝。
2、张拉千斤顶与锚具不同心或限位板与工作锚不同心；当其不同心时会造成张拉时一边的夹片会刮伤钢绞线，而刮掉的铁屑会充满夹片的牙齿缝隙。回顶时因为夹片牙齿隙缝中充满铁屑而无法嵌住钢绞线，此时由于回顶钢绞线高速回缩损伤夹片的牙齿，而造成滑丝。
3、限位板磨损；随着使用次数的增多，在相当大的压力下，限位板的支撑部分会被压下去，造成限位尺寸的变小。张拉钢铰线向后移动时，夹片内孔打不开，小于钢铰线的直径，因夹片硬度高于钢铰线，当千斤顶带着钢铰线强行向后移动时，夹片会刮伤钢铰线外表，造成钢铰线直径变小，夹片牙齿间充满铁屑，回顶时，产生滑丝，高速回缩的钢铰线会损伤夹片牙齿。
4、张拉时夹片牙齿中有黄油、砂子；使用时夹片牙齿中有砂子或其它杂质，杂质充填在夹片牙齿的间隙里，当回顶时，夹片无法嵌放钢铰线而产生滑丝。
5、钢铰线上有铁锈。钢铰线有铁锈同样会塞满夹片的牙齿缝隙而导致滑丝。
6、限位板内有泥砂；限位板内有泥砂，其危害相当于限位板磨损，会导致限位尺寸变小而产生滑丝。
7、安装工作夹片时不要弹性圈；安装工作锚时，有时在夹片上的弹性圈（耐油“0”形圈或钢丝圈）会损坏或丢失，有的工人图省事不要弹性圈，这样，当回顶时，夹片与钢铰线的磨擦力变小而导致夹片不跟进。高速回缩的钢铰线会损坏夹片牙齿，产生滑丝。
8、夹片与工作锚不配套；在同一工地使用两种锚具时，有时管理混乱，造成夹片的不配套使用，因为两种体系的锚具锥度可能不一样，造成夹片夹不紧钢绞线而造成滑丝。
9、操作工人不熟练，回油时降压太快，夹片来不及锚住纲绞线，高速回缩的钢铰线会损坏夹片牙齿，产生滑丝。
三、当施工现场控制得不是很好时，钢绞线可能出现断丝。施工规范中规定，每束钢绞线最多只允许出现一丝断丝，每个断面断丝总和不得超过该断面钢丝总数的1%。
1、钢绞线本身有暗伤；由于钢绞下料及安装时操作人员粗心大意，忽略了钢绞线上的刻痕或焊点，或钢绞线在使用前通过电流，都会导致钢绞线在张拉过程中产生断丝现象。
2、钢绞线强度未达到设计值；钢绞线强度达不到实际的钢绞线力时，钢绞线就会达到极限强度被拉断，产生断丝。
3、锚具与千斤顶不同心；当其不同心时会造成张拉时一边的夹片会刮伤钢绞线，当钢绞线截面积削弱过大时，在相同的作用力下，钢绞线内应力会变大，当超过极限应力时就会产生断丝。
4、限位板限位槽太浅；张拉钢铰线向后移动时，夹片内孔打不开，小于钢铰线的直径，因夹片硬度高于钢铰线，当千斤顶带着钢铰线强行向后移动时，夹片会刮伤钢铰线外表，造成钢铰线直径变小，当钢绞线截面积削弱过大时，在相同的作用力下，钢绞线内应力会变大，当超过极限应力时就会产生断丝。
5、限们板与工作锚不配套；在同一工地使用两种锚具时，有时管理混乱，造成限们板与工作锚不配套使用，即限位板与工具锚的孔眼不对应，造成在张拉过程中钢绞线被剪断。www.tmgc8.com
6、张拉应力及油表读数的计算是否有误，造成实际张拉时张拉应力过大，钢绞线被拉断。
小结：预应力张拉是预应力混凝土工程的施工关键点，正确了解在施工过程中产生的质量问题的成因，有利于我们改善施工工艺，尽量避免质量事故的发生，从而最大限度地保证了结构的安全性和耐久性。
参考文献：
《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB1002.3-99
《桥梁施工及组织管理》黄绳武人民交通出版社
《结构设计原理》邵容光人民交通出版社
《公路桥涵施工技术规范》JTJ041--2000
《建筑施工手册》缩印本第二版中国建筑出版社
