后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工要點(diǎn)及病害防治

李慶珠

(廣東省水利水電第三工程局)

1 引 言

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁能滿足各種不同環(huán)境的要求,被廣泛地應(yīng)用橋梁工程中。后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁為橋梁工程的重要構(gòu)件,其施工質(zhì)量好壞直接關(guān)系到整過橋梁工程的質(zhì)量,討論后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的施工要點(diǎn)有著重要意義。

2 施工要點(diǎn)

2.1 預(yù)制過程

為了能確保梁體幾何尺寸成型準(zhǔn)確,必須保證預(yù)制箱梁在施上過程中無沉降、小變形。臺(tái)座基礎(chǔ)一般可采用如下處理措施:分層填筑 3∶7灰土 40～60cm,并壓實(shí)作為底基層,上部采用 25～30cm碎石層夯壓作為基層,表面澆筑 10cm厚混凝土面層,并澆筑 30cm混凝土作為施上臺(tái)座,這就為箱梁的制作生產(chǎn)過程中要求臺(tái)座小沉降變形提供了充足的地基承載力。為了保證臺(tái)座底板平整和剛度的要求,底模采用水磨石面層。為保證模板足夠的精度、剛度和強(qiáng)度,保證箱梁生產(chǎn)過程中模板變形小,箱梁各部外型尺寸準(zhǔn)確無誤,外模采用整體鋼板制作箱梁模板,工廠加工,工地拼裝。

2.2 鋼筋骨架制作

在鋼筋骨架制作的過程中,需要注意如下幾點(diǎn):

(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)圖紙核對(duì)成品鋼筋的規(guī)格、數(shù)量和型號(hào)是否準(zhǔn)確,如與圖紙不符,需經(jīng)有關(guān)部門核實(shí)后方可開始制作;

(2)鋼筋骨架制作時(shí)要求:鋼筋的表面潔凈,平直,無局部彎折。成盤的鋼筋和彎曲的鋼筋均應(yīng)調(diào)直,調(diào)直后鋼筋損傷不能超過截面的 5%;

(3)鋼筋骨架必須具有足夠的剛度和穩(wěn)定性,在拼裝時(shí)應(yīng)按結(jié)構(gòu)圖紙放大樣。先將受力、架立鋼筋就位,其次套上箍筋,初步綁扎成骨架,最后完成各綁扎點(diǎn),必須按順序綁扎,以兔造成錯(cuò)綁、漏綁或鋼筋穿不進(jìn)去等現(xiàn)象。

2.3 混凝土的澆筑

根據(jù)箱梁鋼筋密,有波紋管、振搗困難等特點(diǎn),混凝上拌和應(yīng)嚴(yán)格按重量法施工。采用強(qiáng)制式拌和、電子計(jì)量,嚴(yán)格控制水灰比在 0.35～0.4之間,以減少表面氣泡、砂線等缺陷。坍落度宜控制在 7～9cm。

箱梁混凝上的澆注采用一次成型工藝,由一端開始澆注底板混凝土,澆注長度約 8～10cm,用木板封底后開始澆注腹板及頂板混凝土。當(dāng)腹板混凝土的分層坡腳達(dá)到底板8～10m位置后,再向前澆注 8～10m位置,以次類推進(jìn)行澆注到距另一端 8～10m位置時(shí),及時(shí)封底后變換方向,從端頭向中部方而澆注腹板及頂板混凝土。

箱梁混凝土的振搗方式一般采用插入式振動(dòng)器。底板混凝土澆注從端頭及頂板預(yù)留工作孔下料,用振搗棒振搗,插點(diǎn)均勻、嚴(yán)密,不得漏振。底板澆注完成一段后,將內(nèi)模部分的活動(dòng)模板壓緊固定,立即澆注腹板混凝土。腹板混凝土澆注采用對(duì)稱、分層下料的方式進(jìn)行,分層厚度不大于50cm,振搗時(shí),振搗棒移動(dòng)間距不大于 30cm,每次插入下層混凝土的深度'宜控制在 5～10cm,兩側(cè)腹板混凝土的下料和振搗須對(duì)稱,同步進(jìn)行以避免內(nèi)模偏位。

2.4 預(yù)應(yīng)力筋的加工、安裝及張拉

預(yù)應(yīng)力原材(鋼絞線、波紋管、錨具)均需自檢與監(jiān)理抽檢,檢查合格后方可用于施工。

預(yù)應(yīng)力筋的下料長度應(yīng)通過計(jì)算確定,計(jì)算時(shí)需考慮結(jié)構(gòu)的孔道長度或臺(tái)座長度、千斤頂長度、墩頭預(yù)留量、錨夾具厚度、焊接接頭、冷拉伸長值、張拉伸長值、彈性回縮值和外露長度等因素。

鋼絞線的切斷,不得采用電弧切割,宜采用切斷機(jī)或砂輪鋸。

預(yù)應(yīng)力筋同束內(nèi)應(yīng)采用強(qiáng)度相等的預(yù)應(yīng)力鋼絞線,鋼絞線下料應(yīng)在長線平臺(tái)上進(jìn)行,下料后應(yīng)逐根理順、梳整編束,每隔 1～1.5m用鐵絲綁扎牢固,編束后的鋼絞線應(yīng)順直不扭轉(zhuǎn),按編號(hào)分類存放,鋼絞線搬運(yùn)是支點(diǎn)距離不得大于3m,端部懸出長度小得大于 1.5m。鋼絞線切斷前的端口先用鐵絲綁扎,切斷后端口應(yīng)焊牢。

梁體混凝土需達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到 90%以上后才可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。千斤頂、油表等張拉設(shè)備需按規(guī)定經(jīng)相關(guān)質(zhì)量檢測(cè)部門校驗(yàn)。鋼絞線伸長量和油表讀數(shù)經(jīng)主管技術(shù)人員嚴(yán)格計(jì)算并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師和駐地高監(jiān)的復(fù)核批準(zhǔn),方用于施上。

張拉工藝要求梁體兩端對(duì)稱張拉,張拉力和伸長率雙控制,以控制張拉應(yīng)力為主,并以伸長量校核,量測(cè)伸長值時(shí)應(yīng)考慮錨具及構(gòu)件的壓.縮影響。實(shí)際伸長值和理論伸長值之差應(yīng)控制在 6%之內(nèi)。

2.5 箱梁孔道壓漿和封錨

鋼絞線張拉完畢后應(yīng)當(dāng)將錨塞周圍預(yù)應(yīng)力鋼絞線間隙用水泥漿封錨,待強(qiáng)度足夠時(shí)方可注漿。

壓漿前認(rèn)真對(duì)注漿孔、排氣孔等全面檢查,并對(duì)壓漿設(shè)備進(jìn)行安裝檢查。壓漿機(jī)采用活塞式壓漿泵,壓漿泵要同水泥漿攪拌機(jī)相連接并不停攪拌,防止水泥漿凝固。壓漿泵最大壓力不應(yīng)超過 1.0MPa。每一個(gè)孔道應(yīng)達(dá)到另一端飽滿和出漿,并應(yīng)達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。為了保證管道中充滿灰漿,將出漿口塞住,應(yīng)保持不小于 0.5MPa/2min。水泥漿水灰比宜為 0.4～0.45,并摻入膨脹劑和減水劑,水泥漿的泌水率最大不超過 3%,水泥漿稠度應(yīng)控制在 14～18s之間,天氣溫度高時(shí)取上限,反之取下限。

對(duì)需要封錨的錨具,壓漿后應(yīng)先將其周圍沖洗凈,并對(duì)梁端混凝土鑿毛處理,然后按設(shè)計(jì)布設(shè)鋼筋網(wǎng)澆注封錨混凝土。但要嚴(yán)格控制封錨后的梁體長度。對(duì)于外露的錨具,應(yīng)用高標(biāo)號(hào)砂漿抹上,防止錨具銹蝕。

3 病害防治

3.1 脫模后梁底板出現(xiàn)小的波紋

梁底板出現(xiàn)波紋的原因?yàn)槭┕r(shí)刷兩遍脫模劑,然后再綁扎鋼筋。這種施工順序容易導(dǎo)致鋼筋周圍粘上脫模劑,因此在施工中刷完脫模劑后應(yīng)加鋪一層塑料薄膜,然后再進(jìn)行鋼筋綁扎。這樣可避免了以上問題,但是會(huì)引起脫模后梁底板出現(xiàn)小的波紋,這是塑料薄膜與預(yù)制平臺(tái)粘貼不緊密造成的。

防治措施:施工技術(shù)人員應(yīng)該在綁扎鋼筋前檢查塑料薄膜的粘貼質(zhì)量,務(wù)必達(dá)到平整、無氣泡的態(tài)。

3.2 錨具碎裂

錨具碎裂,是指預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)或張拉后,錨板、錨墊板或夾片出現(xiàn)碎裂。其原因?yàn)?(1)錨具熱處理不當(dāng),硬度偏大,導(dǎo)致鋼筋延性較差,在應(yīng)力集中時(shí)發(fā)生脆性斷裂;(2)錨具鋼材本身存有裂紋、沙眼、夾雜等隱患,在應(yīng)力集中作用下發(fā)生碎裂。

防治措施:(1)加強(qiáng)對(duì)錨具的檢驗(yàn),錨具的技術(shù)要求應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力筋用錨夾具和連接器》的要求,有缺陷、隱患或熱處理后質(zhì)量不穩(wěn)定的產(chǎn)品一律不得使用;(2)發(fā)現(xiàn)錨具出現(xiàn)裂縫后,應(yīng)立即更換新錨具,同時(shí)對(duì)同批量的錨具進(jìn)行逐個(gè)檢查,確認(rèn)合格后才能繼續(xù)使用。

3.3 波紋管注漿不密實(shí)

波紋管注漿不密實(shí),指水泥漿從入口壓入孔道后,前方通氣孔或觀察孔不見有漿水流過或是溢出的漿水稀薄,鉆孔檢查發(fā)現(xiàn)孔道中有空隙。

產(chǎn)生原因:(1)灌漿前孔道末用高壓水沖洗,灰漿進(jìn)入孔道后,水份被大量吸附,水泥漿難以流動(dòng);(2)孔道中有堵塞物,灰漿中途被堵住;(3)管道排氣孔堵塞,灌漿時(shí)空氣無法排出,導(dǎo)致灰漿難以流動(dòng);(4)灰漿配合比不當(dāng),例如所水灰比大,產(chǎn)生灰漿離析。

防治措施:(1)灌漿前孔道應(yīng)用高壓水沖洗,除去雜物,疏通并濕潤整個(gè)管道;(2)配制高質(zhì)量的水泥漿,選用的水泥強(qiáng)度等級(jí)不低于 32.5MPa的普通硅酸鹽水泥,灰漿水灰比應(yīng)控制在 0.1～0.45,灰漿應(yīng)具有良好的流動(dòng)性并不易離析;(3)管道及排氣孔應(yīng)疏通好,壓漿時(shí)應(yīng)從低處住高處壓,等高處的孔眼冒出濃漿后,堵住排氣口繼續(xù)加壓,等水流光后再塞住孔口;(4)當(dāng)孔道較長或第一次壓漿不夠理想時(shí),需進(jìn)行第二次壓漿,二次壓漿應(yīng)在第一次壓漿初凝后進(jìn)行。

4 結(jié) 語

通過以上分析可知預(yù)應(yīng)力后張法混凝土箱梁施工比較復(fù)雜,施工要點(diǎn)多,施工中易出現(xiàn)的問題也較多,但只要嚴(yán)格施工,并針對(duì)各道工序中易出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行防范,就可以保證預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的質(zhì)量。

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