预应力施工常见质量问题探讨.ppt

预应力施工预应力施工常见质量问题探讨常见质量问题探讨工程监督总站 前言w桥梁病害集中暴露期：建成投入使用的2030年后w举例：2005年美国统计有桥梁588930座，有病害的桥梁158859座，约占总数的27%设计寿命75年，实际平均寿命44年w现浇预应力混凝土梁的质量问题较为集中，其中预应力管道压浆不饱满、预应力损失大是影响梁体寿命的主要因素w预应力结构的预应力筋通常隐蔽在混凝土梁体内，并且处于高应力工作状态下，有时并无表象出现时即会发生脆断，极其危险预应力混凝土桥梁事故实例w1985年英国威尔士一座节段拼装式预应力混凝土桥梁因预应力束锈蚀而倒塌；w1992年比利时横跨Scheldt河上的一座后张法预应力混凝土桥也因预应力束锈蚀而坠毁；w1992年英国运输部鉴于发生于1960年的两座人行桥事故与1985年威尔士境内一座公路桥的事故，以及随后对9座拼装式预应力混凝土桥的检测结果，发布了暂时在设计中停止采用后张法预应力混凝土桥的禁令4年后，颁布了新的后张法预应力桥的设计与检测等一系列文件，才恢复采用后张法预应力混凝土桥后张法预应力混凝土桥出现事故的主要原因：（1）预应力束孔道的注浆质量得不到保证；（2）锚具失效。

目 录 一、一、预应力施工前的技力施工前的技术准准备 二、原材料及半成品二、原材料及半成品质量控制量控制 三、三、设备与与设施施 四、制作和安装四、制作和安装 五、五、预应力力张拉拉 六、孔道六、孔道压浆 七、近期典型案例七、近期典型案例 八、自八、自动张拉拉设备简介介 九、九、问题探探讨 预应力施工质量控制的内容预应力施工质量控制的内容 预应力施工质量控制直接影响到预应力混凝土结构的安全和耐久性，包括以下内容：l各类原材料及半成品质量l锚垫板及管道安装精度及定位可靠性l混凝土性能及灌注质量l张拉设备选型l张拉过程质量控制l管道压浆及封锚 因因铁路预制梁场目前有认证程序，且属于工厂化作业，预应力铁路预制梁场目前有认证程序，且属于工厂化作业，预应力施工方面的问题较少本案主要以现浇钢筋混凝土连续梁预应力施施工方面的问题较少本案主要以现浇钢筋混凝土连续梁预应力施工常见问题、案例为主进行探讨，对预制梁、现浇简支梁等其它结工常见问题、案例为主进行探讨，对预制梁、现浇简支梁等其它结构形式的梁体预应力施工问题涉及较少构形式的梁体预应力施工问题涉及较少一、技术准备（一）重点关注的问题u三向预应力的相对位置有无冲突，设计有无调整原则或有无变更手续。

u预应力定位、防崩、防裂设计u设计对预应力孔道偏位、摩阻系数及锚下预应力损失测定的要求u采用设计值时有无错误，如将纵向预应力千斤顶施加张拉力（锚外控制力）直接采用设计给定的锚下控制力，不符合设计意图（锚下控制力+锚口预应力损失=锚外张拉控制力）u设计对于预应力单项、双向张拉的条件设定，对于分次张拉（如预制箱梁的预张、初张、终张）和二次张拉（精扎螺纹钢）的要求等u预应力压浆、封锚材料的技术要求等u施工单位施工方案、作业指导书的内容是否翔实、报批手续是否完善现场是否按照方案、作业指导书进行作业二）提 示w应根据验标或设计要求对孔道摩阻损失、喇叭口摩阻损失和锚口摩阻损失进行实际测定；根据实测结果对张拉控制应力进行调整并经监理、设计单位认可w如果个别采用锚下控制应力致使张拉力偏小的，应暂停施工，由建设单位组织评估，排除质量隐患后再进行后续施工二、原材料及半成品质量控制w1.预应力管道材料品种、规格不符合设计、验标要求w2.预应力材料管理不严格，易出现的问题w3.材料报废标准1.1.预应力管道材料品种、规格不符合设计、验标要求预应力管道材料品种、规格不符合设计、验标要求 （1）设计为镀锌波纹管，现场使用普通金属波纹管，或虽已镀锌，效果很差，锈蚀严重；（2）氯盐环境下，后张法预应力结构，验标规定预留孔道应采用塑料波纹管，而设计未采用；（3）竖向预应力孔道制孔，设计采用铁皮管，实际采用波纹管，刚度小，易偏位紧贴预应力筋，孔道摩阻增大；易漏浆、堵管，产生质量问题。

4）管道材料缺少试验报告检查中发现有相当数量的工地波纹管相关试验一次也没有做，认为波纹管质量对工程实体质量没有大的影响，等出了问题（漏浆、堵管）才重视；金属波纹管集中荷载的径向刚度、抗弯曲渗漏试验，塑料波纹管的环刚度、抗冲击性、柔韧性、局部横向荷载作用性能是检验波纹管质量的主要指标；参考的标准：预应力混凝土用金属波纹管（JG225）；预应力混凝土桥梁用塑料波纹管（JT/T529）提 示n后张梁预留孔道用的金属波纹管、塑料波纹管等的品种、规格和质量必须符合设计要求n预应力筋用锚具、夹具和连接器的品种、规格必须符合设计要求监督检查中如发现后张梁预留孔道以粗代细或以细代粗（竖向预应力）、以波纹管代替铁皮管（竖向预应力）、以抽拔橡胶棒代替波纹管等与设计不符的情况，应责令改正n如发现预应力筋用锚具、夹片不配套或混用，应要求其改正，查找原因，并对此前的施工质量做出评估2.2.预应力材料管理不严格，易出现的问题预应力材料管理不严格，易出现的问题（1 1）保管不善引起的质量问题保管不善引起的质量问题如预应力筋、制孔材料、锚具的锈蚀问题预应力材料的保管是否规范，是体现预应力施工质量控制水平的一个方面，比如制孔材料变质，可能导致漏浆堵管或加大摩阻系数等。

2 2）钢绞线弹模变化大钢绞线弹模变化大造成伸长量波动较大，双控难以实现有的厂家预应力筋技术指标不稳定，主要表现是弹性模量变化较大，施工单位不及时调整有关张拉数据，双控难以实现，对结构影响就比较大比如，预制T梁如张拉力偏大，其上拱偏大，进而影响到桥面附属和后期维护；如张拉力偏小，加载后底板易出现微裂纹，影响耐久性预应力筋的标准：预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003）预应力混凝土用钢丝（GB/T5223-2002）预应力混凝土用螺纹钢筋（GB/T20065-2006）（3 3）锚环与夹片不匹配锚环与夹片不匹配在领用时易出现不配套现象，即不同厂家的产品混用；即使同一厂家的产品，不同批次的锚环与夹片也不一定能匹配现在的实际情况是一个供应商可能使用几个厂家的产品往一个工点供货进场检验和匹配发放很关键检验标准：预应力筋锚具、夹具和连接器（GB/T14370-2007）铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件（4）压浆材料中不应含有高碱（总碱含量不应超过0.75%）膨胀剂或以铝粉为膨胀源的膨胀剂不应掺入含氯盐类、亚硝酸盐类或其它对预应力筋有腐蚀作用的外加剂压浆剂或压浆料中氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.06%。

3.3.材料报废标准材料报废标准（1）预应力筋l现场预应力筋允许有轻微的浮锈，当预应力筋腐蚀严重且表面可见有麻坑时应做报废处理l预应力筋受到损伤，表面有斑疤、裂缝等缺陷或有弯折时应予以报废，对预应力用精轧螺纹钢筋，不得有横向裂纹l后张法预应力筋钢绞线夹片式锚具在张拉到控制应力锚固后因滑丝或锚下垫板破损，预应力筋必须重新张拉时，钢绞线已受到损伤，应重新换索张拉2）锚具、夹片、连接器l因产品表面有裂纹或夹片、锥孔有锈蚀时应做报废处理（供应商通常会返厂酸洗上油后重新发货）l夹片因保存不当或张拉滑丝后重新张拉时，内表面凸牙被损伤，该副夹片应做报废处理l存在破损或裂纹的锚垫板应做报废处理3）制孔材料l金属波纹管存在咬口开裂、脱口现象，变形严重不能满足制孔要求时，此段波纹管应做报废处理波纹管表面允许有轻微的浮锈，但不得有严重的锈斑，否则应做报废处理l塑料波纹管在现场被重压变形严重或高温烧伤变形；受油污或化学品污染或损坏情况下应做报废处理l制孔胶管在变形、表面开裂脱皮严重、直径小于设计孔径5mm时应报废横向预应力张拉前锈蚀严重竖向预应力张拉前锈蚀严重下完料的钢绞线锈蚀严重波纹管被焊渣烧伤三、预应力施工设备、设施 （一）张拉设备应配套标定，配套使用，定期检定（一）张拉设备应配套标定，配套使用，定期检定。

根据“TB10415-2003铁路桥涵工程施工质量验收标准”中“9.1.9条”，千斤顶校正有效周期为1个月且不超过200次张拉作业；压力表精度不低于1.0级（检定期一周），当使用0.4级时，检定有效期可为一个月在施工中发生下列情况之一时，应重新校验张拉设备：u预应力筋连续崩断；u千斤顶严重漏油；u千斤顶更换油压部件或使用修复后的测力仪表或更换油的规格；u油压表指针不能回零；u油压表在高压时指针稳不住；指针不归零千斤顶漏油油表上应张贴标识，注明油表编号、标定有效期等（二）张拉设备各部件与锚具要配套（二）张拉设备各部件与锚具要配套 夹片式锚具的限位板和工具锚应采用与工作锚同一家的配套产品现场存在的问题主要有：（1）工作锚代替工具锚（通常是工具锚丢失或损坏，临时代替），反复使用后夹片产生内伤肉眼不易发现，张拉时锚固不牢，造成整束滑动或滑丝等质量问题；（2）限位板与工作锚不配套，特别是限位刻槽的深度(通常为7、8mm左右）是一个关键数据，必须严格依照产品的相关说明设置，且与钢绞线的直径有直接的关与钢绞线的直径有直接的关与钢绞线的直径有直接的关与钢绞线的直径有直接的关系系系系，不得随意更改监督检查时应将厂家提供的有效技术文件与实物进行比对。

图示为限位板与千斤顶之间的连接板，安装时不对中，槽缘变形限位板限位槽（三）预应力施工设施（三）预应力施工设施（三）预应力施工设施（三）预应力施工设施 现场经常会遇到预应力施工无工作平台和人员通道或不完善的情况，不只是存在安全隐患，关键是施工质量不能保证，质检人员和监理人员不能有效履行职责，有问题不能及时发现在监督检查过程中应首先检查预应力施工的工作环境和施工设施，设施不完善、作业环境恶劣的，施工质量存在隐患的可能性就大设施不完善、作业环境恶劣的，施工质量存在隐患的可能性就大重点是以下几个方面：l横向预应力张拉、压浆工作平台，作业人员通道；l纵向预应力张拉、压浆工作平台，作业人员通道；l竖向预应力压浆作业人员安全通道横向预应力施工平台纵向预应力施工平台安全措施不到位四、预应力制作和安装 预应力管道及预应力筋的安装质量是是保证预应力施工质量的重要前提预应力管道通常采用抽拔胶管、金属波纹管、塑料波纹管、铁皮管制孔，其质量控制要点有以下几个方面：1.首先要确保管道定位准确、牢靠检查要点：设计文件要求的孔道定位形式，现场的制作安装是否符合设计和验标要求预应力管道安装偏差应符合铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB104242010）第7.3.5条”预应力孔道位置允许偏差4mm”的要求。

预应力预留孔道位置不准确，在进行预应力张拉时，实际张拉力及伸长值就会与设计发生较大偏差，甚至超出设计和规范允许范围，由于预应力筋位置发生变化，还会影响梁板强度甚至使用安全竖向预应力定位不准锚垫板与预应力筋不垂直波纹管存在硬弯横向预应力偏位、扭转纵向预应力定位不准定位网格尺寸偏差大定位网格尺寸偏差大图纸给出的定位网格尺寸 2.保证管道的安装质量因混凝土浆液流入管道造成的管道堵塞，造成预应力筋无法穿入或预应力筋因管道堵塞、摩阻力加大张拉质量无法保证喇叭口内杂物影响影响钢绞线的发散角和孔口摩阻，并且影响喇叭口内的压浆质量，在浆体和喇叭口之间形成一个隔离层孔道内水泥浆未清理孔道堵塞、混凝土凿开梁体开槽梁体开槽梁体开槽梁体开槽 长节段现浇连续梁腹板钢绞线曲线布置，梁体混凝土灌注前，孔道内未预穿钢绞线，波纹管接头不顺畅，混凝土灌注后钢绞线难以穿过孔道波纹管接头不平顺、带毛刺，易造成穿束困难喇叭口漏浆，波纹管与喇叭口不在一个轴线上3.对超长管道按照要求设置中间排气孔，管道驼峰处也应设置排气孔；预应力孔道排气孔 4.要保证喇叭口和端模的连接牢靠密贴，喇叭口上的压浆孔必须防止浆液流入因喇叭口和端模连接不牢，造成喇叭口端面和管道中心不垂直，造成张拉时锚具受力不均发生断、滑丝现象；锚垫板上杂物未清理 5.曲线管道按照要求安装锚下螺旋筋、网片筋、防崩钢筋等，钢筋安装漏缺、不规范，易造成。