岱黃1號公路橋預應力混凝土箱梁張拉問題淺析

彭偉力

318國道岱黃1號公路橋上部為4孔30 m裝配式部分預應力混凝土箱梁。采用單片預制,簡支安裝,現(xiàn)澆連續(xù)接頭的先簡支后連續(xù)的結構體系。本文針對該橋箱梁預制張拉施工中遇到的質(zhì)量問題,對其產(chǎn)生的原因進行詳細分析并提出預防及處理措施。

1 錨墊板或錨頭附近的混凝土開裂

1)現(xiàn)象:在張拉過程中或張拉完成后,錨墊板后面的混凝土產(chǎn)生裂縫甚至碎裂。2)原因淺析。對破裂位置的混凝土進行查看,發(fā)現(xiàn)螺旋筋外部混凝土粗骨料較多,而螺旋筋內(nèi)部的混凝土基本沒有粗骨料。產(chǎn)生上述問題的主要原因是由于錨墊板后的螺旋筋間距較小,在澆筑混凝土的過程中,粗骨料不易進入螺旋筋內(nèi)部,從而降低該處的混凝土強度。3)防治方法。制作螺旋筋時,螺旋筋的螺旋間距不得小于38mm,保證混凝土粗骨料能夠順利通過,且加強錨墊板附近混凝土的振搗及養(yǎng)護。

2 張拉中滑絲

2.1 現(xiàn)象

鋼筋張拉過程中出現(xiàn)滑絲現(xiàn)象,使預應力鋼筋受力不均。

2.2 原因淺析

1)錨具、鋼絞線存放不好,表面存在油污、銹斑等。2)安裝的夾片破損或頂面不齊可能造成滑絲。3)千斤頂張拉時回油過快也可能發(fā)生滑絲現(xiàn)象。4)夾片的強度不夠,張拉時出現(xiàn)變形,導致鋼絞線回縮。

2.3 防治及處理措施

1)錨具安裝前對錨環(huán)孔、夾片進行清理,并在工具錨環(huán)孔、夾片上涂上黃油等潤滑劑(注意:黃油不得污染鋼絞線)。2)安裝夾片時要保證夾片外露部分相同。3)工具錨的夾片不能長期使用同一套,每套夾片盡量在完成一次張拉后就將其應用到工作錨中,避免長期使用而導致變形。每次安裝前要對夾片進行檢查,看是否有裂紋及齒尖損壞等現(xiàn)象,若發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象,應及時更換夾片。4)張拉完畢,應緩慢回油,并時刻關注鋼絞線及夾片的情況。卸下千斤頂及工具錨后,要檢查工具錨處每根鋼絞線上夾片的刻痕是否平齊,若不平齊則說明有滑脫現(xiàn)象。要用千斤頂對滑束進行補拉,使其達到控制應力。5)對采購的每批錨具和夾片均要進行力學性能試驗,以確定是否符合設計及規(guī)范要求。

3 張拉中斷絲

3.1 現(xiàn)象

張拉預應力鋼絞線,張拉或穩(wěn)壓時發(fā)生鋼絞線斷掉。

3.2 原因淺析

1)張拉過程控制不嚴,張拉力過大也會導致斷絲。2)錨板喇叭筒、錨板、錨環(huán)及千斤頂不對中。3)千斤頂與錨具之間沒有限位板,夾片無法拔出回縮。4)錨具夾片硬度太高,齒高也過大,稍有偏控就造成刻痕過深,容易發(fā)生斷絲。5)預應力筋力學性能不合格,或表面銹蝕,或存在其他導致截面積減小的缺陷。

3.3 防治及處理措施

1)在施工中應考慮錨墊板喇叭筒與波紋管的連接,使錨墊板與孔道軸線垂直,安裝千斤頂應做到張拉方向與墊板方向垂直;在進行頂板張拉時,還應檢驗張拉槽與錨墊板垂直面的平整度,保證錨墊板與千斤頂?shù)捻斆嬖趶埨^程中始終保持平行。2)嚴格控制錨具、墊板、千斤頂和工具錨的安裝過程,不得漏裝任何部件。3)嚴把錨具、夾片和鋼絞線等原材料的質(zhì)量關,確保符合設計及規(guī)范要求。4)預應力鋼絞線的下料,不得采用電、氣焊來切割,避免其材質(zhì)冷脆。5)千斤頂油表應定期校核,同時在出現(xiàn)下列情況之一時,即千斤頂經(jīng)過拆卸、修理,油表不能回零,受到強烈碰撞或失靈現(xiàn)象,更換油表,千斤頂油壓表要進行校核、更換。6)若發(fā)生了斷絲現(xiàn)象,可以采用如下方法進行處理:a.如果在張拉過程中發(fā)生斷絲現(xiàn)象,應立即停止張拉,并讓千斤頂回油,認真檢查滑絲和斷絲的原因,更換已斷的鋼絞線或更換已損傷的夾片,問題排除后再重新進行張拉。b.如果張拉完成之后發(fā)生斷絲現(xiàn)象,則應立即退出夾片,重新張拉。具體方法為:千斤頂進油,當鋼絞線受力伸長時,夾片被稍微帶出,這時立即用鋼釬卡住夾片,同時千斤頂回油,鋼絲回縮,夾片因被卡住而不能與鋼絲同時回縮。千斤頂再次進油,如此反復的進行,直至夾片退出為止。

4 張拉中伸長量超規(guī)范值

4.1 現(xiàn)象

張拉實際伸長值與理論伸長值之差超出規(guī)范允許值。

4.2 原因淺析

1)理論伸長值計算中取值不合理。2)管道實際位置偏離設計位置。3)管道彎折變形、孔道截面縮小或由于波紋管破損而漏漿,造成鋼束與混凝土握裹。4)張拉千斤頂、油表等張拉設備未經(jīng)校正或已過有效期,或在有效期內(nèi)發(fā)生異常情況而沒有重新校正,或計算數(shù)據(jù)有誤。5)操作不當。6)實測伸長值計算錯誤。

4.3 防治及處理措施

1)在進行預應力張拉工作前,應計算鋼絞線的理論伸長值。進行試張拉時,要將鋼絞線理論伸長值與實際伸長值進行校核,如果有較大偏差,應查明原因后再進行大批量張拉。張拉器具應進行檢驗校正,每半年或張拉200次以后要重新校正。2)檢查預應力鋼絞線的實際彈性模量與計算值是否有差異。每批鋼絞線彈性模量要經(jīng)過試驗測定。3)張拉前應認真檢查張拉機具、油壓表等是否在有效期;是否發(fā)生漏油、不保壓等異常情況,發(fā)生異常情況后是否重新進行了校正;千斤頂校正數(shù)據(jù)是否準確,由此建立的關系曲線和計算公式是否正確,油壓表讀數(shù)計算是否準確,計算數(shù)據(jù)應實行技術復核制。4)波紋管使用前,要進行嚴格的質(zhì)量檢測。管道應用定位鋼筋“井”字架支墊固定,位置要準確。5)檢查工具錨夾片的刻痕是否平齊,若不平齊證明有滑絲現(xiàn)象,要對滑束進行補拉,使其達到控制應力。6)當發(fā)現(xiàn)伸長值出現(xiàn)異常時,應立即停止張拉施工,查找原因,采取相應的處理措施后,才可繼續(xù)進行張拉,切不可草率處理或不做處理就進行割絲、壓漿施工,當發(fā)現(xiàn)問題時已無法進行處理,而造成更大的經(jīng)濟損失。

5 結語

張拉在預應力箱梁的施工中是非常關鍵的工序,其施工質(zhì)量直接影響到整個結構的受力,預應力張拉一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題會使橋梁受到破壞,承載力下降,危及結構安全,影響橋梁的正常使用。在岱黃1號公路橋施工中盡可能注意各種影響預應力張拉質(zhì)量的因素,以預防為主,克服諸多不利因素,確保了預制箱梁的質(zhì)量。

[1] JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術規(guī)范[S].

[2] 馬華堂.公路工程質(zhì)量問題分析與防治技術[M].鄭州:黃河水利出版社,2003.

[3] 李忠清.預應力混凝土箱梁通病分析[J].安徽建筑,2003(6):52-53.

[4] 巨斌如,劉文玲.鐵路特大橋單箱三室三向預應力箱梁施工技術[J].山西建筑,2009,35(18):313-314.