橋梁預應力梁板施工質(zhì)量論文
時間:2022-07-22 05:21:00
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摘要:本文對橋梁預應力梁板施工中常見的質(zhì)量問題進行了總結,分析其產(chǎn)生的主要原因及預防措施,并提出了有效的處治方法。
關鍵詞:預應力;張拉;質(zhì)量
在我國,預應力技術應用于工程建設的時間僅有半個世紀,但是,隨著我國公路橋梁建設事業(yè)的迅速發(fā)展,隨著預應力設計、計算理論的不斷完善和施工工藝的逐步成熟,今天,預應力技術已廣泛應用于公路橋梁的各種結構中。筆者根據(jù)多年從事公路橋梁施工的實踐,就預應力梁(板)的施工過程中存在的一些問題進行分析和采取相應的預防措施。
1、常見問題產(chǎn)生的主要原因和預防措施
(1)預應力鋼筋或金屬螺旋管生銹。主要是材料堆放不符合要求造成的??紤]到運輸成本等原因,預應力鋼筋和金屬螺旋管一次進場的數(shù)量都較多,如果工程進度滯后,它們在現(xiàn)場堆放的時間就會很長,一旦受潮,很容易生銹,從而影響工程質(zhì)量。預應力鋼筋應放置在離開地面清潔、干燥的環(huán)境中,并應覆蓋防水帆布。而金屬螺旋管應搭棚堆放,并離開地面至少40cm。
(2)張拉前梁(板)底板跨中附近出現(xiàn)橫、豎向裂縫。主要是由制梁臺座在灌注混凝土時或之后出現(xiàn)了不均勻沉降引起的。有些施工單位不重視制梁臺座的地基處理,或在灌注混凝土前沒對制梁臺座進行預壓,很容易出現(xiàn)不可挽救的質(zhì)量問題。重慶高速公路某大橋為14*30米T型梁橋,因制梁臺座在T梁灌注前未進行預壓,結果前期灌注的4片T梁在拆模后全部在梁底跨中附近出現(xiàn)裂縫,直接導致這4片T梁全部報廢,造成了較大的經(jīng)濟損失。后經(jīng)測量,此4個制梁臺座最大沉降達8cm。所以,如果梁(板)是在預制場預制,制梁臺座地基應用砂包做預壓處理;如果是在鋼管支架上預制或現(xiàn)澆,應清除支架地基的浮土,大致整平、夯實,并做好排水工作,鋼管架立柱下應放置枕木或條石。最后,鋼管架還要做預壓處理。
(3)張拉后空心板端部截面的頂、底板出現(xiàn)豎向微裂縫。主要是由于空心板端部橫向配筋較弱引起的。江西泰贛高速公路一座大橋為7×16M后張預應力空心板梁,此橋上部用跨上預制橫移的方法施工,空心板在張拉后發(fā)現(xiàn)端部截面的頂、底板在中間附近出現(xiàn)豎向微裂縫,長度達20cm、寬達1mm。經(jīng)檢查混凝土強度及鋼筋強度均達標,預應力張拉力控制良好,施工順序恰當,而且此種情況在其他工程項目也較為常見。后來加強了空心板端部1m范圍內(nèi)的橫向鋼筋后,此種情況消失。
(4)張拉時工作夾片與鋼絞線互相刮損。主要原因是工作夾片與限位板型號不配套。當千斤頂拉出鋼絞線時,工作夾片跟著后退,退到后面的限位板后夾片找開,鋼絞線被順利拉出,當限位板的限位值相對夾片偏小時,工作夾片張開的量不夠,工作夾片于是與鋼絞線互相刮損,這種情況會磨損工作夾片的刻絲,導致鋼絞線滑絲,出現(xiàn)質(zhì)量事故。
(5)張拉時錨下混凝土因局部受壓被壓裂。這種現(xiàn)象在各個項目中都比較常見,主要原因是錨下混凝土不密實或錨下混凝土配筋不足。預應力梁(板)的腹板一般比較薄,而錨固區(qū)的鋼筋又很密,如果混凝土中碎石粒徑偏大或者振搗不好,很容易出現(xiàn)混凝土不密實的情況。所以,除了要控制好碎石級配外,還要嚴格控制碎石的最大粒徑。同時,在振搗錨固區(qū)的混凝土時,可以換成小一型號的振搗棒振搗或加長底(側)模振搗器的震動時間。另外,設計人員在錨下一般只設計了螺旋形配筋或鋼筋的其中一種,根據(jù)施工實際情況應同時采用兩種鋼筋,能圈套的提高錨下混凝土的局部承壓能力。
(6)張拉時預應力筋出現(xiàn)斷。這種現(xiàn)象原因很多,第一,預應力強度指標等不符合要求;其次,施工時實際張拉力超出設計張拉力許多;另外,預應力管道滲入了水泥漿。預應力筋出現(xiàn)斷絲情況,應首先對預應力盤進行檢驗,看預應力筋是否質(zhì)量合格。如果預應力筋質(zhì)量合格,則應校驗千斤頂和油表,檢查實際張拉力是否超出設計張拉力。有些施工隊伍習慣或根據(jù)實際情況要在灌注混凝土前將預應力筋穿進預應力金屬管,而金屬管在灌注主梁混凝土時有可能會滲進水泥漿,凝固的水泥漿會對張拉預應力筋生產(chǎn)影響。當千斤頂一次張拉多根預應力鋼筋時,預應力鋼筋會出現(xiàn)受力不均勻的情況,從而導致斷絲的發(fā)生。在條件允許的情況下,應先在預應力管道內(nèi)穿入橡膠棒后再灌注混凝土。預應力管道的接頭一定要用膠布纏密實,而且在澆注混凝土時,振搗棒注意不要直接接觸預應力管道,以免把它戳穿。為防萬一,在梁(板)混凝土灌注完畢,終凝之前,將預應力筋或橡膠棒前后拉動,防止?jié)B進去的水泥漿凝固成塊。
(7)張拉實際伸長值超出理論計算范圍。如果發(fā)現(xiàn)預應力鋼筋實際伸長值超出理論計算值6%以上,應首先重新校驗張拉千斤頂和壓力表。如果張拉千斤頂和壓力表都正常,那么出現(xiàn)這種情況可能是以下幾個原因:理論計算時預應力鋼筋彈性模量ES取值不準,導致理論計算伸長值偏小或偏大(一般是偏?。?,所以如果實驗條件許可,ES值都應該通過試驗取得;計算預應力鋼筋理論伸長時預應力筋的長度L沒有加上錨墊板至工具夾片的前端的距離,導致理論伸長值偏??;計算預應力鋼筋理論伸長值時,計算張拉最大控制應力采用設計值,但實測伸長值時卻是在預應力筋在超張拉應力(1.03QK或1.05QK)的情況下量測,這就導致理論伸長值相對實測值偏小。
(8)灌漿時孔道堵塞。其原因主要有:一是在澆注混凝土時,水泥漿滲進管道,凝固后堵塞孔道;二是灌注水泥漿水灰比不當,水泥用量過多;三是灌注水泥漿攪拌后放置時間過長;四是灌漿時中途出現(xiàn)停頓。
(9)灌漿后梁(板)底板預應力管道位置出現(xiàn)裂縫。有混凝土保護層過薄或灌漿時壓力過大的原因,還有另外一個原因就是水泥漿中膨脹劑用量過大,水泥漿凝固后膨脹將混凝土干用脹裂。所以預應力管道應嚴格按照設計圖中預應力筋的曲線坐標用定位筋牢牢固定;空心板梁的芯模應使用可靠有效的措施固定,防止芯模上浮或下沉;壓灌水泥漿中膨脹劑的用量一定要通過試驗確定,具體試驗方法可以參考《橋涵施工技術規(guī)范》。
2、處治方法
在實際施工過程中,應盡量避免出現(xiàn)質(zhì)量問題,但問題真的出現(xiàn)時,只要不影響外觀和使用安全,可采取一些措施來糾正或彌補這些缺陷。
(1)預應力鋼筋允許有輕微的浮銹,但如果有肉眼可見的麻坑,預應力鋼筋應作廢。金屬螺旋管生銹,如果除銹后其有效厚度小于規(guī)范規(guī)定的最小厚度,金屬管應作廢。
(2)張拉前底板跨中附近出現(xiàn)橫、豎向裂縫,如果縫寬超過0.2㎜,應報廢重新制作。
(3)張拉后空心板端部截面的頂、底板出現(xiàn)的豎向微裂縫一般不影響結構的正常使用,因為端部截面還要進行封端,所以只要裂縫寬度不超過0.4㎜,對裂縫進行修補后即可繼續(xù)使用。
(4)張拉過程中如果發(fā)現(xiàn)錨座下混凝土開裂,應立即停止張拉,并放松已經(jīng)張拉的預應力鋼筋,鑿除錨下混凝土;如果是配筋不夠的原因,還要增加配筋。然后,用高強混凝土、環(huán)氧樹脂或兩者的混合物(強度不低于梁體混凝土的設計強度等級)修補,待混凝土達到設計強度后,即可張拉灌漿。
(5)每塊板中不允許有一根鋼絞線斷裂,每根鋼絞線束中斷絲不得超過兩絲,張拉時如果預應力鋼筋斷絲數(shù)量超過以上規(guī)定時,原則上要更換,當不能更換時,可采取其他補救措施,如提高其他束的應力值等。
(6)灌漿時應盡量避免孔道堵塞,如果發(fā)生堵塞應從另一端灌水,觀測梁體兩側的色澤與水印,判定堵塞部位,然后在梁體一側鉆孔清除堵塞處鋼紋線上的混凝土或水泥漿,并認真填補鉆孔(可用高強混凝土地、環(huán)氧樹脂或兩者的混合物填補),最后再進行孔道的正常壓漿。
(7)灌漿后梁(板)底預應力鋼筋管道附近出現(xiàn)裂縫,如果裂縫寬度不超過0.2㎜,對裂縫進行修補后梁(板)可以繼續(xù)使用。
3、結語
預應力技術雖然在我國得到了迅猛的發(fā)展,但對于一些中小型施工企業(yè)來說,預應力技術的運用并不十分熟練,往往存在一些不足或錯誤。這時候,我們就應該善于發(fā)現(xiàn)問題,及時改正問題,讓預應力技術為交通建設事業(yè)更好地服務。