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预应力精细化施工是桥梁结构安全和耐久性的根本保证重庆市交通委员会基本建设工程质量和安全监督站程德宏引言•随着桥梁建设事业的飞速发展和桥梁设计计算技术、施工技术的提高，桥梁朝着复杂大跨度的方向发展，预应力混凝土桥梁发展也非常迅速。尽管大跨度桥梁设计理论和施工工艺在不断更新，设计方法和施工方法在不断优化，但是经对已建桥梁的运营反馈信息进行分析，发现由于车辆超载、设计对构造细节的疏忽、以及施工方面的粗糙，特别是预应力施工的粗糙等原因，已建成的大跨度桥梁，尤其是预应力连续刚构桥普遍存在“腹板、顶板、横隔板开裂”、“跨中下挠”、“非荷载裂缝增长”等质量问题，严重影响桥梁结构的安全和使用性能，造成高额的维修加固费用，留下大量的安全后患。这些问题的出现，与预应力施工的精细程度有着密不可分的关系，预应力的影响在诸多因素中所占比重是最大的。预应力施工现状•1、施工队伍：特级、一级企业中标，包工头带领农民工施工。这种情况已是有目尽睹的普遍现象，这与我们的发展速度过快也有一定关系。•2、农民工张拉操作人员缺乏预应力施工的必要知识，不明白预应力控制的重要性。北京曾发生过栽植预应力筋再套锚具、夹片的情况，幸好发现及时，没有酿成严重后果。重庆某大桥发生过以黄泥巴填塞未压浆管道、再以砂浆抹面遮掩的情况。•3、一部分现场技术人员、监理人员缺乏预应力施工的必要经验和责任心。重庆某几座特大桥曾发生过预应力筋滞张、漏张的情况。重庆某立交桥发生过张拉记录伸长值相差一半的情况。•相关案例1、钟祥大桥短命谁之过【2005-10-159:20:00】(记者韦忠南卢成汉)耗资5400万元建成的钟祥大桥，设计使用50年，仅用了11年，就得花3300万元将主桥拆除重建。不少读者发问：谁应对该桥的“短命”负责？钟祥，中国历史文化名城，有着2700多年历史。钟祥大桥曾是钟祥人民的骄傲。钟祥大桥有关情况•交通部公路科研所的检测报告表明，大桥主桥箱梁腹板开裂，中间三跨跨中底板横向贯穿开裂，且仍在发展；部分钢筋锈蚀严重。大桥目前荷载等级远低于原设计标准，不能满足使用要求。一项质量等级优良的工程为何如此短命？据中国铁道第四勘察设计院桥梁专家蔡云标分析，除了车辆超限超载加速了大桥的衰老，桥梁耐久性不够的根本原因在于质量存在问题。正在拆除中的钟祥汉江大桥车辆排队，等候过渡桥要拆了，车子只好过渡了正在拆除施工2、关于黄石长江大桥的思考•１９９６年１２月１６日正式通车的黄石长江公路大桥是国家重点工程，是国家公路干线３１２国道（上海至成都）上的特大型桥梁，是交通部自主设计、建造的第一座特大型桥梁，１９９９年竣工验收时被评为优良工程。然而，竣工仅仅７年，腹板、顶板、横隔板开裂、跨中严重下挠等种种安全隐患却逐渐暴露出来。•黄石长江公路大桥在2002年12月19日进行通车以后的第一次整修，整修总投资额5000多万元。黄石长江大桥于1991年7月开工，于1995年12月建成通车。3、江津长江公路大桥江津长江公路大桥采用体外索加固江津长江公路大桥建成于1997年，主桥为（140+240+140）m预应力混凝土连续刚构桥，主桥箱梁运营9年后，出现主跨跨中下挠，箱梁顶、底、腹板开裂等病害。2007年，对该桥采取箱梁顶、底板粘贴纤维布和钢板、箱梁腹板布置体外预应力索的方式对裂缝和梁体下挠进行加固处理。4、重庆高家花园嘉陵江大桥•重庆高家花园嘉陵江大桥，桥型为预应力混凝土连续刚构桥。主跨240米，主桥跨径组合：140m+240m+140m。桥宽31.5m。主梁为两幅单室箱型梁，采用三向预应力钢筋混凝土结构。1996年1月开工，1998年12月竣工。•由于箱梁腹板、顶板等部位开裂、跨中下挠严重等原因，今年进行主桥箱梁加固，9月3日，箱梁内加固施工起火，对重庆内环高速公路的交通造成严重影响。重庆嘉陵江高家花园大桥重庆嘉陵江高家花园大桥加固施工发生火灾后临时恢复通车5、云南--澜沧江景洪大桥荷载试验时发生坠索事故，后实施二次锚固，发生费用约1000万元。6、2009年7月15日，津晋高速公路港塘收费站800米外匝道连续箱梁桥垮塌，5辆载货车坠落，造成6人死亡，4人受伤。7、锡澄高速公路江阴互通式立交主线桥由于预应力不足而加固锡澄高速公路是同江至三亚、北京至上海国道主干线的一段，北起江阴长江大桥，南接沪宁高速公路。江阴高架桥是锡澄高速公路连接江阴长江大桥的主要桥梁，全长3.97km。自2003年2月起，发现江阴高架桥箱梁底板产生不同程度的裂缝，经分析，该裂缝是由于预应力不足导致梁底开裂，结构承载能力下降，从而使梁体不满足结构正常使用要求。2006年，对江阴高架桥上的六座桥梁采用在梁底板粘贴碳纤维布和钢板、梁内布置体外预应力索的方式对进行加固处理。锡澄高速公路无锡互通8、三门峡黄河公路大桥三门峡黄河公路大桥•三门峡黄河公路大桥主桥结构为105m+4×140m+105m预应力混凝土连续刚构桥，通车4年后出现各跨跨中下挠，梁体出现大量裂缝，且病害还在不断发展，结构承载力逐渐下降，检测后属三类桥。经裂缝灌胶、增加体外预应力束、粘贴钢板等加固后，明显地改善了桥梁的应力状况，确保了桥梁承载力，跨中挠度也得到了控制。9、重庆某高速路空心板底部大量裂缝正在筹建的海南洋浦海湾大桥预应力施工常见质量质量通病•1、波纹管漏浆或波纹管接头处漏浆：原因是波纹管自身质量问题或连接不当。严重者将导致管道堵塞，无法灌浆，甚至局部固接预应力筋，造成假张拉现象，表现为预应力筋伸长值严重不足，严重的将危及桥梁结构安全。•2、预应力管道偏位：原因是定位钢筋网片间距过稀或网片自身尺寸偏差超限，或网片定位偏差超限。严重者将导致梁体开裂、混凝土崩裂等。•3、预应力筋伸长值计算错误：锚圈口摩阻没有扣除、曲线预应力筋没有分段扣除孔道摩阻影响。•4、预应力张拉设备（千斤顶、油泵、仪表等）未经检定或超期使用。张拉设备选型不当，大牛拉小车，油压表精度不高、指针摆动厉害，张拉人员看表方向不对等，不能保证预应力张拉控制精度。个别的还发现检定单位出具的检定报告有问题、回归方程是错误的。•5、预应力施工不精细，有效预应力不足、离散性太大。有效预应力不足是导致结构下挠、开裂的重要原因，而且低应力易导致锚固失效、夹片松脱，将影响结构耐久性、危及结构安全。连续刚构桥常见质量问题及原因浅析•1、腹板开裂：有预应力筋布置不合理(未设置斜向预应力筋）、张拉顺序不当、抗裂钢筋数量不足、预应力筋管道偏位、混凝土养护不当等方面的原因；•2、顶板开裂：多为预应力筋直线布置或未浇筑桥面铺装层即开放交通所致；•3、横隔板开裂：多为没有设置预应力筋的钢筋混凝土部分开裂；•4、跨中下挠：预应力度不足、混凝土收缩、徐变影响是主要原因；•5、非荷载裂缝增长：主要是混凝土收缩、徐变引起；•6、承载后发出异响：预应力筋管道压浆不饱满、部分段落未压浆、部分段落的预应力筋张拉时未受力、锚头夹片松动、滑丝；•7、箱梁底板崩裂：多为底版上、下层钢筋网之间的箍筋或拉接筋数量不足、预应力筋定位偏差过大造成；•8、锯齿块或锯齿块附近箱梁底板开裂：多为分布钢筋网片设置数量不足或没有设置，或力筋覆盖范围不足造成。部分质量通病和质量事故的预防•1、孔道堵塞的原因与防治（1）.产生原因：a.由于波纹管孔壁受外力和振动影响，因方向不正确而产生挤压和附加振动。b.穿束时用力过大，速度太快导致波纹管破裂或连接处开缝。c.连接管长度不足（应为5-7倍内径），缠裹不紧密。（2）.防治措施：a.在混凝土浇筑振捣时，不能出现过振现象，插入式振动棒应避免接触波纹管；b.在穿束前，将钢束端部用绝缘胶带封闭包成球状，以防顶破波纹管。c.在混凝土初凝前徐徐抽动预应力筋几次。2、孔道注浆不密实的原因与防治（1）.产生原因：a.注浆顺序不当；b.注浆压力较小，或未设排气孔、排水孔，或设置位置不当，部分孔道被空气或水堵塞；c.注浆未连续进行，部分孔道被堵塞；d.水泥标号过低；e.水泥中未加入膨胀剂。（2）.防治措施：注浆前用压力水冲洗孔道，按先下后上的顺序压浆；孔道设排气孔、排水孔，控制压浆压力在0.5～0.7MPa；每个孔道一次注浆完成，中间不停顿；采用高标号水泥，灰浆水灰比控制在0.4左右，为减少收缩，在水泥浆中掺入适量的减水剂、膨胀剂。结语•严格实行预应力精细化施工，积极开展桥梁预应力施工跟踪检测和过程验收是保证桥梁结构的设计预应力度，防止预应力桥梁开裂和超限下挠，是保证桥梁的行车舒适度、保证桥梁结构的安全和耐久性的根本途径。谢谢，敬请批评指正！