摘要：后張法預應力管道壓漿不實是現代混凝土橋梁建設的質量通病之一，本文通過一系列分析指出針對這一質量病害預防重于事后處理，在大跨徑橋梁建設中推薦使用塑料波紋管及真空壓漿工藝進行灌漿施工。

　　關鍵詞：后張法預應力結構孔道壓漿不實 質量通病 分析 處理措施

　　后張法預應力管道壓漿不實是現代混凝土橋梁建設的質量通病之一，它將嚴重影響結構的極限承載能力和結構耐久性（安全性）。

　　一、病害實例：

　　采用后張預應力結構的英國的Ynys-Gwas橋梁建于1953年，在使用了32年后于1985年12月4日突然倒塌，經過英國運輸與道路研究試驗室（TRRL）對倒塌的橋梁進行分析，發(fā)現橋梁倒塌是由于預應力灌漿不密實，使預應力筋銹蝕所致。建于1957年的美國康涅狄格州的Bissell大橋，因為預應力筋銹蝕導致橋梁的安全度下降，在使用了35年之后，在1992年不得不炸毀重建。另外美國從地震垮塌的后張預應力橋梁構件上截取若干斷面解剖測試，發(fā)現后張預應力結構因孔道壓漿不密實而造成的預應力筋銹蝕、斷面銳減、斷絲及應力損失嚴重等致命的質量問題，為此曾一度禁止后張預應力結構的應用。通過近幾年的調查和調查資料證明，我國于80年代中期至90年代中期興建的一批預應力混凝土梁橋，壓漿不實是一個普遍存在的現象，個別橋梁該問題還十分突出，通過對破壞的預制梁的孔道部位進行破損檢查發(fā)現大多數預制梁的預應力孔道存在空洞、預應力筋銹蝕現象（見下圖）。因此對后張法預應力結構孔道壓漿不實的質量通病進行分析是很有現實意義的。

　　二、預應力管道壓漿不實造成的危害和機理分析：

　　鋼筋銹蝕是混凝土結構損壞的機理之一，而孔道壓漿的根本目的是排除孔道內的水和空氣，防止預應力筋被腐蝕，保證預應力構件的耐久性?？椎缐簼{的第二個目的是使預應力鋼筋通過灰漿與周圍混凝土結成一個整體，將預應力鋼筋上的力均勻地傳入到結構物中，從而既能減輕錨具的受力，又能提高構件的承載能力、抗裂性能和耐久性。本文主要分析因孔道壓漿不實造成預應力筋腐蝕對結構物的損害。

　　預應力鋼材的銹蝕分為一般腐蝕和應力腐蝕，應力腐蝕是特別危險的腐蝕形式。所謂應力腐蝕是鋼材處于受拉狀態(tài)下，而同時受到腐蝕時發(fā)生的腐蝕的結果，將引起鋼材急劇地脆性破壞。應力腐蝕斷裂是金屬材料在應力和腐蝕介質聯合作用下產生的一種特殊破壞形式。不存在應力時腐蝕非常輕微，當應力超過某一臨界值后金屬會在腐蝕并不嚴重的情況下發(fā)生脆斷。預應力筋的直徑相對較小，強度較高，對腐蝕尤其是應力腐蝕更敏感。而且預應力筋發(fā)生的應力腐蝕不易從構件的外表察覺，其破壞又呈高度脆性，就使構件的破壞呈現突然性。這是由于預應力構件本身的性質及預應力筋的性質造成的。

　　眾所周知，普通鋼筋混凝土構件中的鋼筋中的應力值在構件開裂前很小，而預應力混凝土構件中的預應力筋從張拉直到破壞始終處于受拉狀態(tài)，所以發(fā)揮了高強鋼材和混凝土兩種材料各自的特長。預應力混凝土構件出現裂縫比普通鋼筋混凝土構件遲得多，所以構件裂度大為提高，但裂縫出現的荷載與破壞荷載比較接近，延性較差。從下面的預應力混凝土簡支梁的荷載-撓度曲線和非預應力筋和預應力筋應力-應變曲線比較圖可以看出：預應力的作用改變了截面應力狀態(tài)，使全截面受力階段的范圍擴大，反映出很好的抗裂性能；預應力筋的塑性較小，一些高強度預應力筋應力-應變曲線沒有明顯的屈服臺階。

　　預應力鋼材對應力腐蝕具有敏感性，而且鋼材抗拉強度越大敏感性越大。應力腐蝕是一種低應力脆性斷裂，因為導致應力腐蝕開裂的最低應力遠小于材料斷裂強度fu，而且斷裂前無明顯的塑性變形，脆性斷裂時其應力水平一般不會超出屈服點，宏觀塑性變形很小，同時脆性破壞的斷裂速度非常高，可達聲速的1/3。這一點也是脆性破壞常導致災難性事故的主要原因。國際預應力協會（FIP）采用公式來說明斷裂時間與鋼材抗拉強度、高強鋼絲工作應力之間的關系。取，則。不難算出當分別為1860Mpa和1425Mpa時，后者應力腐蝕斷裂時時間約為前者的24倍。

　　綜上可以看出，應力腐蝕產生的破壞具有突然性，從構件外表不易察覺，斷裂速度特別快，因此預應力筋的防腐是后張預應力混凝土的關鍵問題，而預應力孔道內的壓漿的質量成為防腐的重點。