摘要：现阶段随着科技的进步，各种桥梁施工技术也得到了进一步发展，大跨径预应力混凝土连续箱桥技术也得到了快速的发展。在实际施工中，某段桥梁在预应力混凝土张拉后，其边角和拱脚处的混凝土有开裂情况出现，对其开裂原因进行研究发现，造成开裂原因是因为锚垫板的尺寸为按照工程要求的进行设定，致使局部荷载能力为达到既定的要求，必须及时对开裂处进行修补。由此可见锚固区锚垫板的尺寸计算是非常关键的一个环节。以此为鉴，在今后的桥梁建设施工中，必须事先做后相关的防治方案，实现对整个施工过程中与预应力张拉相关工作的管控。
关键词：预应力混凝土桥梁；张拉；裂缝；锚垫板
1 后张法预应力混凝土概述
在桥梁建设之中，经常会用到后张法预应力技术，其应用效果非常好，但是因为桥梁工程对于工程质量有着严格的要求，所以在应用后张法预应力混凝土时必须严格控制其施工质量。后张法预应力混凝土技术是指对起受力作用的混凝土部件的局部进行加压，在桥梁施工中经常会使用高强度钢筋、钢绞线等材料来确保桥梁建筑可以维持强应力状态，并且在实际运营中，钢筋还可以帮助桥梁建筑分担其承受的荷载，提高桥梁的承载能力和使用性能，避免桥梁在运营中发生开裂等情况。如果桥梁在运营中承受的压力过大，其就易出现开裂等不良情况。但是在桥梁施工中加入后张法预应力技术,就可以有效拉张桥梁中的钢筋，进而产生一定的应力，分担桥梁的荷载，避免桥梁发生开裂等情况，提高其牢固性和运营周期。所以，后张法预应力技术的推广和应用是势在必行的，其对于桥梁建设的意义重大。
2 裂缝成因分析
2.1工程概况
该工程是预应力混凝土系杆拱桥,桥梁总跨度60m，系梁由混凝土浇筑而成，其根部截面为实心矩形，宽1.2m，高2.4m，工程中使用标号为C50的混凝土,锚具型号为YM15-8,钢绞线使用的是直径为15.2mm的高强度低松驰类型的钢绞线,抗拉强度标准值fpk=1860MPa,根据工程要求当系梁强度升至100%,龄期超过10d后,对称张拉N1、N6并及时压浆。在施工中发现西南侧拱脚边缘处的N6钢束张拉力达到最大持荷时，边角处的混凝土出现开裂，当西北侧与东北侧拱脚在最北侧N1钢束张拉完成后西北侧和东北侧的混凝土发生开裂现象。
2.2原因分析
在后张法预应力梁施工中，导致张拉端出现裂缝的原因有下述几点：⑴混凝土的质量以及振捣强度不达标，致使张拉时桥梁发生裂缝；⑵没有按照既定的工程要求完成对锚下的螺旋筋以及钢筋网片的设置，致使与预应力钢筋垂直方向出现应力导致构件出现裂缝；⑶部分混凝土出现收缩性裂缝;⑷为按照工程设计设定张拉力；⑸施工人员没有充分掌握图纸的内容，在波纹管和普通钢筋出现不协调时，并没有按照图纸规定变更钢筋的位置，而是对钢绞线的位置进行了变动，导致锚固板与混凝土之间的距离产生了变动，使其不足以承载既定的荷载。⑹没有按照设计中所规定的锚具尺寸来选购锚具，或者用截面尺寸较小的锚垫板来代替，致使构件的承载能力不能达到设计要求。
对现场情况进行细致的勘察和分析，其在混凝土质量、锚下钢筋网的布设方面均符合工程的要求，其裂缝的原因是由⑸⑹两点引起的。其在设计混凝土局部承压时使用的方形锚垫板，其长宽均为22cm，但是其采购的锚垫板却是圆形，并且其直径为185mm，但是经过折算之后其仅相当于方形锚垫板的一半，导致局部承压面积没有达到预期的设计，无法承载构件的荷载，致使其发生开裂现象。在施工中为了给支座锚杆留下位置，在进行角点位置N6 钢束的建设时，改变了锚垫板位置，缩减了其与混凝土边缘间的距离，局部受压的计算底面积Ab（见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第5.7.1 条）仅为20×40=800 cm2，而为标准的Ab 尺寸为30×40=1200cm2，其仅达到了标准面积的三分之二，致使混凝土出现裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3 裂缝处理措施
⑴为了扩大局部承压位置的受力面积，降低锚下局部应力，可在圆形锚垫板和锚板间加设长宽均为25cm，厚3cm的钢垫板。为了保证钢板的接合质量，要事先将混凝土表面打磨平整，在钢板表面涂抹适当厚度的钢板胶，按照既定的设计完成对其的固定，在经过监理人员查验合格后才可进行下一次的张拉。
⑵为了对出现裂缝的拱脚进行修补，需要已完成张拉的N6 钢束进行放张退锚处理，并凿除以往的混凝土，但是不能破坏N6钢束中间的两股钢绞线，之后就可以重新进行螺旋钢筋、锚下钢筋网等的安装，对于已凿除的混凝土可使用环氧水泥浆代替，如果某些锚垫板与与混凝土边缘的距离较近，可增加局部的截面面积。环氧树脂要现配现用，其必须依据规定的配比进行配制，并且在浇筑完成后要及时对其进行养护，当其强度达标后，才可实施下步工序。
⑶为了提高钢绞线与压浆料、混凝土间的锚固强度，降低锚头荷载，在孔道灌浆时要使用型号为JC-K20 孔道压浆料，此材料的初期强度和后期强度都非常高，根据浇筑时间变化其强度会逐渐提高，其在3天、7天、和28天时的强度可分别超过30MPa、50MPa和60 MPa，其还具有流动性高、损失小等特点。
4 预防措施
⑴ 检验预应力材料使用合格的材料是保证施工质量的前提，材料进场后应首先检查合格证、质保书、出厂检验报告是否齐全，并及时进行监理见证抽样送检，只有合格证齐全、进场复验合格的材料才允许在工程上使用。材料进场复验应包括:预应力钢绞线拉伸性能检验、锚具硬度检验、锚具组装件静载锚固性能检验、预应力混凝土用金属螺旋管抗压及抗渗检验、水泥物理性能检验等。工程质检人员应严格按照施工规范做好材料检验工作，阻止不合格材料进人施工现场。
⑵混凝土必须达到设计要求的强度后方能张拉。张拉时注意根据设计图纸有需要的要对称张拉。张拉之前必须对操作工人应进行详细的技术交底，张拉时质检人员必须全程跟踪，监理工程师也应进行全程旁站。张拉过程中主要控制好三要素，即预施应力采用三控措施，即应力、伸长值和持荷时间，张拉过程中保持两端的伸长量基本一致。
⑶锚下螺旋筋位置要放置正确，同时须设置锚下钢筋网片，网片不应少于四层。对于靠近混凝土边缘的钢束的锚下钢筋网片设置时应加设直角弯钩更多的锚入混凝土。梁端锚头集中区应设置加密箍筋。
⑷施工必须严格按照图纸要求进行钢束的布置，对于局部钢束和普通钢筋存在碰撞的情况，应优先保证波纹管不动，适当挪动普通钢筋。设计人员在给出锚具型号的同时应给出相应的锚垫板的尺寸，尽量建议采用方形锚垫板。
结束语
锚下应力是个比较复杂的课题，本文仅从锚垫板的尺寸及施工角度对锚下局部承压的能力进行分析。预应力混凝土构件的张拉工序至关重要，直接关系到结构的质量和使用寿命，因此需要严格控制张拉裂缝的产生，从设计到施工、监理都必须重视预应力张拉这一环节。
参考文献
[1]胡志红，王攀，邹红丹.某预应力混凝土箱梁桥悬臂施工中底板纵向裂缝成因分析及处理措施[J].世界桥梁，2015（3）：89-93．
[2]于晓光.悬臂浇筑箱梁0号块开裂原因分析及防裂措施[J].世界桥梁，2014（1）：90-95．
[3]徐栋，孙远，吴佳璞.箱梁薄壁效应及腹板开裂成因分析[J].桥梁建设，2009（4）：80-83．
[4]虞建成，李旺丰.某连续刚构桥中跨跨中底板纵向裂缝成因分析[J].中外公路，2007（1）：118-121．
[5]汤伟泉.论连续刚构桥的施工质量控制[J].广东科技，2011（20）：194-195．
论文作者:张引龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
标签：混凝土论文; 预应力论文; 垫板论文; 桥梁论文; 裂缝论文; 钢筋论文; 局部论文; 《基层建设》2017年4期论文;