精轧螺纹钢张拉断裂怎么办？现场紧急补救全流程解析！

在连续梁施工中，竖向预应力精轧螺纹钢的张拉断裂是极为严重的质量事故。一旦发生，不仅影响结构安全，还可能引发工期延误和成本增加。本文结合多起工程案例与最新技术规范（如 JTG/T 3650-2020 ），从 断裂原因分析、应急处理、补救措施、预防关键点 四大模块，手把手教你科学应对此类事故，确保施工安全与质量。

一、断裂原因分析：找准“病根”才能精准施治

1.  材料与腐蚀问题

钢筋质量缺陷 ：钢筋表面存在腐蚀坑或螺纹根部应力集中，是断裂的常见诱因。部分案例中，断裂钢筋近表面组织为回火马氏体（硬度达500HV），对应力腐蚀敏感，裂纹从腐蚀坑处萌生并扩展 。

施工保护不足 ：钢筋在安装后未及时张拉或灌浆，长期暴露导致水气、氯离子侵入，加速腐蚀。某快速路悬臂结构断裂案例中，钢筋断裂位置锚垫板后方存在明显腐蚀坑，腐蚀深度达0.31mm 。

2.  施工工艺缺陷

对中性偏差 ：锚垫板安装倾斜或与孔道轴线不垂直，导致张拉时产生剪切应力，加剧螺纹根部应力集中。某立交桥事故中，锚垫板崩裂正是因安装误差引发局部应力超限 。

• 张拉操作不当 ：包括千斤顶回油过猛、油压表失灵、超张拉等。 网页1明确指出，油泵故障或回油冲击可能直接导致滑丝或断丝 。

3.  设计与管理疏漏

锚固系统缺陷 ：锚垫板厚度不足、螺旋筋配置不合理，导致混凝土局部压溃。某桥梁因锚下混凝土疏松，张拉后锚垫板变形，最终引发断裂 。

二、应急处理：三步锁定安全红线

第一步：立即停工，全面排查

• 切断电源，疏散人员 ，设置警戒区，防止次生伤害。

• 检查断裂位置 ：记录断裂点（锚垫板后方、螺纹根部等）、断口形态（脆性/韧性）、腐蚀情况，拍照取证。

评估影响范围 ：使用超声波或磁粉探伤，排查相邻预应力筋是否受损 。

第二步：临时加固，防止结构恶化

• 安装临时支撑 ：在断裂区域两侧焊接型钢支架，分担荷载。

卸载应力 ：采用液压千斤顶缓慢释放未断裂筋的预应力，避免应力重分布引发连锁断裂 。

第三步：制定专项方案

联合设计、监理、检测单位 ，根据断裂原因确定补救工艺。若断裂因腐蚀引起，需同步排查全桥预应力系统防护状态 。

三、补救措施：六步实操指南

1. 清理破损区域

• 凿除混凝土 ：使用液压破碎锤切除断裂点周围0.5m×0.5m区域，深度至钢筋净保护层外， 避免损伤相邻波纹管 。

关键提示 ：若锚垫板变形，需同步拆除并更换新垫板，确保承压面平整 。

2. 更换精轧螺纹钢

• 截断旧筋 ：采用砂轮切割机切除断裂段，保留两端至少30cm长度以便连接。

• 安装新筋 ：

• 螺纹对接 ：使用 JLM型连接器 套接新旧钢筋，扭矩值需达到 300N·m （参考GB/T 20065-2016）。

防腐处理 ：对接部位涂抹环氧树脂+缠裹防腐胶带，防止二次腐蚀 。

3. 修复锚固系统

• 锚垫板安装 ：

• 定位精度 ：采用全站仪校准，确保垫板中心与孔道轴线偏差≤2mm，垂直度误差≤1°。

焊接固定 ：锚垫板与螺旋筋点焊成整体，防止混凝土浇筑时移位 。

• 混凝土修补 ：

• 材料选择 ：采用C50微膨胀混凝土（掺8%UEA膨胀剂），分层浇筑厚度≤15cm。

振捣控制 ：使用Φ30mm插入式振捣棒， 严禁触碰波纹管与钢筋 。

4. 重新张拉

设备校验 ：千斤顶与油压表必须经第三方标定，配套使用误差≤1% 。

• 分级张拉 ：

• 初应力 ：10%σcon（σcon为设计张拉力），持荷2分钟消除松弛。

• 终应力 ：分20%→50%→100%三级加载，每级持荷3分钟，记录伸长值。

关键控制 ：实际伸长值与理论值偏差需≤±6%，超限需暂停并排查摩阻损失 。

锚固锁定 ：张拉至100%σcon后，用液压扳手拧紧螺母，扭矩值≥400N·m 。

5. 孔道灌浆与封锚

高强浆液配制 ：水灰比0.28~0.35，掺0.01%铝粉（膨胀剂）+1%减水剂，流动度30~50s 。

• 真空辅助灌浆 ：压力0.5~0.7MPa，持压时间≥2分钟，确保浆体密实。

封锚防腐 ：锚头涂刷环氧富锌底漆+聚氨酯面漆，外包C40混凝土防护罩 。

6. 验收与监测

无损检测 ：采用频率法或超声波检测张拉力，确保有效预应力≥95%设计值 。

长期监测 ：安装光纤传感器，持续监测修补区域应力变化，数据上传至BIM平台 。

四、预防关键：从源头杜绝断裂风险

1.  材料管控

进场复检 ：每批钢筋需做 化学成分分析、硬度测试、金相检验 ，拒绝使用表面有裂纹或腐蚀的钢筋 。

存储规范 ：室内存放，相对湿度≤60%，底部垫高30cm防潮 。

2.  工艺优化

精准定位 ：波纹管定位筋间距≤0.5m（曲线段），采用“井字形”支架固定，防止混凝土浇筑时上浮 。

张拉时序 ：混凝土强度达90%设计值且龄期≥7天方可张拉， 严禁为赶工期提前加载 。

3.  管理升级

• 班组交底 ：重点培训锚垫板安装、张拉分级、扭矩控制等工序。

三检制度 ：班组自检→技术复检→监理终检，留存影像资料备查 。

五、结语：细节决定成败

精轧螺纹钢张拉断裂绝非偶然，而是 材料、工艺、管理 多重疏漏的集中体现。通过科学分析、精准补救、严格预防，可最大限度降低事故风险。 记住：每一次张拉都是对生命的承诺，每一道工序都是对质量的坚守！