林峰 贤良华 杨环荣

摘要：文章分析了连续梁桥竖向预应力精轧螺纹钢筋施工中出现的质量问题类型及成因，并提出了相应的解决措施，为类似工程施工提供参考。

关键词：连续梁桥;竖向预应力;精轧螺纹钢筋;质量控制

0 引言

在连续箱梁的桥梁设计中，一般通过布置竖向预应力精轧螺纹钢筋来提高连续箱梁的竖向抗剪能力，从而保证整个桥梁结构的安全性和耐久性。但由于竖向精轧螺纹钢筋数量很多、施工操作困难等原因，其施工质量很难得到保证，由此很可能存在两个质量隐患：（1）在进行桥面铺装后，部分竖向精轧螺纹钢筋出现断裂、弹出孔道的现象，导致箱梁主拉应力超过规范允许值，威胁桥梁结构安全，而且断裂时的冲击力必然会对结构局部造成损伤;（2）部分竖向精轧螺纹钢筋未达到设计张拉力，造成箱梁主拉应力不足，最终导致箱梁开裂。

因为竖向预应力精轧螺纹钢筋施工质量与桥梁结构安全紧密相关，所以一旦发现竖向预应力精轧螺纹钢筋施工质量问题，必须返工，这就产生工期延误、成本增加等一系列问题，造成很大的经济损失和负面社会影响。近年来，国内多座连续梁桥施工过程中都发生竖向预应力精轧螺纹钢筋施工质量问题，这几乎成为连续梁桥施工的质量通病。

1 主要质量问题

近年来，国内多座连续梁桥施工过程中都发生竖向预应力精轧螺纹钢筋施工质量问题，该问题已成为威胁桥梁结构安全、影响桥梁按时通车的重要因素之一。为了了解竖向预应力精轧螺纹钢筋施工质量问题的种类，笔者对出现该质量问题较多的某大桥进行了研究分析。该桥跨度大、竖向预应力精扎螺纹钢筋数量多，因此选取该桥作为现状调查的对象具有代表性和针对性。

该桥为连续刚构桥，桥梁总长742m，主桥跨径为（126+240+126）m。主桥竖向预应力为横向每侧设置两排JLM32精轧螺纹钢，数量为3472根。该桥于2009年7月至9月进行桥面铺装工作。在完工的橋面上，发现多处竖向预应力精轧螺纹钢断裂、冲破桥面铺装层的现象，表明竖向预应力精轧螺纹钢筋在施工时发生了质量问题。施工方立即对所有竖向精轧螺纹钢筋开凿，联合桥隧检测所进行检测，发现了1261处质量问题，竖向预应力精轧螺纹钢筋施工合格率仅为63.7%。

笔者对该桥竖向预应力精扎螺纹钢筋的数据做了详细的统计分析对比（如表1所示），直观地反映了各种质量问题的出现频率和累计频率。

从表1中可看出，预应力孔道压浆不饱满和预应力未达到设计张拉力是竖向预应力精轧螺纹钢筋施工发生频率最高的质量问题，两者频率累计达到95.3%。因此，保证预应力孔道压浆饱满和预应力达到设计张拉力是确保竖向预应力精轧螺纹钢筋质量的关键。

2 导致出现质量问题的主要原因分析

笔者通过深入施工现场、走访专业人士、查阅资料等途径，全面地搜集了导致预应力孔道压浆不饱满和预应力未达到设计张拉力的原因，针对分析得出的各个原因进行分析验证，归纳总结了4个方面的主要原因。

（1）精轧螺纹钢与锚垫板不垂直。通过查看现场发现精轧螺纹钢与锚垫板不垂直的现象十分普遍，造成张拉时螺纹钢两端受力不均衡，则结构实际所被施加的预应力大小与设计出现较大偏差。

（2）工人责任心不强，管理不到位。在张拉施工现场，工人随意读表，且认为张拉到位就回油，没有按规定持荷;在压浆施工现场，遇到浆液压不进管道的情况，立刻停止压浆，且未查明原因、未采取任何措施。

（3）波纹管接头密封性能差，管体损伤。波纹管接头未能很好地进行密封处理，浇筑混凝土时未能有效防止浆液进入波纹管。在发生堵管现象后，切开管道混凝土发现波纹管有被划破的现象。

（4）压浆工艺和流程制定不当。项目制定有压浆工艺和流程，但内容简单，对施工起不到指导作用。

3 解决措施

针对确定的4个主要原因，笔者经研究后，制定了相应对策措施。

（1）强化工人责任心，加强智能化管理。明确职责和岗位分工，落实工点负责制，加大质量教育和职业道德素质教育力度，提高全体工人、管理人员的工作责任心和质量意识。

（2）通过将零件焊接为组件的方法，使精轧螺纹钢筋与锚垫板始终保持垂直。通过将下锚固端（非张拉端）的锚固钢板、螺帽、钢管、压浆管等零部件焊接在一起形成一个组件，焊接时保证钢板垂直于钢管和螺帽。组件焊接完成后，再将精轧螺纹钢筋拧进螺帽里面，就可以保证精轧螺纹钢筋始终垂直于钢板。

施工时，首先将一根精轧螺纹钢筋固定在地面上，并与地面保持垂直状态。然后在精轧螺纹钢筋上拧进一颗限位螺帽，在螺帽上套进钢管。最后在钢管上焊接锚固钢板，并在钢板上焊接螺帽，便完成了锚固组件的加工。加工时需要注意两点：①精轧螺纹钢筋必须要与地面保持垂直状态，这根精轧螺纹钢筋可采用固结措施固定在地面上，以后加工锚固组件可重复利用;②螺帽、钢管、锚固钢板的两面均为平滑状态。

（3）做好接头部位密封措施与防止管道损伤。在预应力混凝土工程中，普遍用于封闭缝隙的材料有海绵胶、胶带、橡胶条、麻絮等，而作为波纹管接头的密封材料，必须自身要具备粘结性能，因此，有海绵胶、胶带两种材料供挑选。在安装竖向精轧螺纹钢筋，并且穿好波纹管后，接头部位用胶带进行密封，这样能防止混凝土从接头部位进入波纹管。

导致波纹管体被划破的两种情况主要表现在：①焊接钢筋时，电焊火花烧坏波纹管的管壁;②浇筑混凝土时，被振捣棒碰撞划破，或者在波纹管附近振捣过久，混凝土骨料将波纹管划破。

针对上述两种情况，可采取以下措施避免划破管道：

①钢筋焊接工作必须由持有焊工证的专业工人操作。在波纹管附近电焊钢筋时应对波纹管加以保护，焊接完毕后再仔细检查焊花是否烧伤波纹管，如有灼烧出孔洞的现象，立刻用胶带将孔洞进行绑扎密封。

②浇注混凝土前，振捣人员要先看图纸，熟悉预应力孔道位置，在振捣时避开预应力孔道，严禁振动棒直接触碰波纹管。在预应力孔道旁振捣时间不宜太久。将振捣棒快插慢拔，待振捣区混凝土停止下沉，表面呈现平坦、泛浆、不冒气泡即可停止振捣。

（4）制定有针对性的压浆工艺及流程。竖向预应力孔道压浆采用真空压浆施工工艺，从竖向预应力孔道的最低点压浆孔压入水泥浆，由最高点排气和泄水。其具体工艺为：压浆前用压浆机向管道内注压清水，充分冲洗、润湿管道，至全部管道冲洗完后，正式拌浆，开始压浆。把真空抽气机和压浆机的抽气管和压浆管分别安装于竖向预应力孔道上端和下端的锚垫板孔上，用真空抽气机抽空管道内空气，当管道内气压达-0.1～-0.06MPa之间时，下端的压浆机开始压注水泥浆，压浆机的压力维持在0.7MPa。水泥浆压注要连续进行，直到出口处有浓浆（其稠度与压注的浆液稠度相同）排出后，用软木塞封闭出浆口。维持0.7MPa的压力持荷2min后停止压浆工作。

其工艺流程见图1。

竖向预应力压浆施工有其特殊性，需要特别注意的事项有：

①采用能制造出胶状稠度的水泥浆，并使用能以0.7MPa的常压连续进行作业的压浆拌和机。在泵的缓冲板上装上1.0mm标准孔的筛式滤净器。

②水泥浆的要求：在符合和易性要求的条件下，水泥浆的水灰比尽可能小一些，一般采用0.4～0.45;掺入适量减水剂时，水灰比可减少到0.35;采用對预应力钢材无腐蚀作用的水及减水剂。水泥浆的泌水率最大≤4%;水泥浆掺入膨胀剂后的最大自由膨胀量≤10%;水泥浆标准养护28d抗压强度≥50MPa;水泥浆拌和时间≥2min，直到获得均匀稠度为止。

③竖向预应力管道一般偏小，很容易堵塞，要特别注意保护出气孔、压浆口和波纹管。

④相邻两组竖向预应力管道一般间距很近，可以将两组竖向管道连通起来一起压浆，一个孔洞堵塞了可以从另一个管道压进来，以此提高压浆质量。

4 结语

笔者通过分析连续梁桥竖向预应力精轧螺纹钢筋质量问题的类型、产生原因和提出解决措施，指导多座同类桥梁施工，取得良好效果，未出现同类的质量问题，保证了大桥施工质量。本文通过总结，提出相关措施，为今后同类桥梁施工提供参考。

参考文献：

[1]JTJ/TF50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[2]JTGD60-2015，公路桥涵设计通用规范[S].

[3]交通部第一公路工程总公司.桥涵[M].北京：人民交通出版社，2000.