淺談橋梁預(yù)應(yīng)力施工常見問(wèn)題和技術(shù)處治

摘要:本文以結(jié)合近年來(lái)橋梁預(yù)應(yīng)力施工實(shí)例，按照問(wèn)題發(fā)生的原因進(jìn)行分類，對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉出現(xiàn)砼崩裂事故的發(fā)生、原因及處治技術(shù)措施作介紹，為同類工程施工提供參考，避免同類質(zhì)量問(wèn)題再次發(fā)生。

關(guān)鍵詞:橋梁工程;預(yù)應(yīng)力施工;原因分析;技術(shù)措施

0 前言

近年來(lái)，施工單位在對(duì)橋梁預(yù)應(yīng)力張拉施工時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格施工或采取措施不恰當(dāng)，導(dǎo)致在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工時(shí)，屢次發(fā)生錨下砼崩裂或梁體開裂的質(zhì)量問(wèn)題，影響了工程質(zhì)量。造成錨下砼崩裂或梁體開裂的主要原因有預(yù)應(yīng)力材料產(chǎn)品質(zhì)量差、錨下鋼筋少放或漏放、鋼筋或管道安裝不規(guī)范、砼強(qiáng)度不夠、錨下砼振搗不密實(shí)等五方面。本文分別在五方面對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉出現(xiàn)砼崩裂事故的發(fā)生、原因及技術(shù)處治措施作分析、介紹，得到了一些具有工程應(yīng)用價(jià)值的有效方法。

1 預(yù)應(yīng)力材料產(chǎn)品質(zhì)量差

1.1工程實(shí)例情況

某高速公路大橋?yàn)門型連續(xù)剛構(gòu)橋，在大橋合攏后進(jìn)行底板束張拉，當(dāng)張拉力達(dá)到100%時(shí)，退出千斤頂便發(fā)現(xiàn)錨板有凹陷現(xiàn)象，越陷越深，錨墊板周邊砼也隨后出現(xiàn)了開裂，如圖1照片。

圖1 張拉完成后出現(xiàn)的錨板凹陷現(xiàn)象

1.2 現(xiàn)象原因分析

出現(xiàn)凹陷現(xiàn)象是在張拉應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)值才出現(xiàn)的，而且在錨墊板周圍沒(méi)有出現(xiàn)砼粉碎的現(xiàn)象，這表明錨下砼是密實(shí)的。當(dāng)將破損的錨墊板鑿出來(lái)后，發(fā)現(xiàn)錨墊板開裂口上有氣孔和沙眼，如圖2照片所示，這表明造成張拉后錨板凹陷開裂的主要原因是產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題。

圖2 錨墊板開裂口的氣孔和沙眼

1.3 技術(shù)處治措施

當(dāng)出現(xiàn)凹陷后盡快將鋼束逐級(jí)松張，松張?jiān)瓌t為左右鋼束對(duì)稱逐級(jí)松出鋼束，在松張過(guò)程中錨后嚴(yán)禁站人，確保施工人員安全。鋼束松完后，將錨下開裂砼完全鑿除，恢復(fù)錨下鋼筋和錨墊板后澆注高標(biāo)號(hào)砼(一般為環(huán)氧樹脂砼)。并加工鋼板或鋼環(huán)，增強(qiáng)錨墊板的應(yīng)力傳遞，如圖3所示。

圖3 錨墊板上加墊鋼板和鋼環(huán)示意圖

2 錨下鋼筋少放或漏放

2.1工程實(shí)例情況

在某高速路上一座連續(xù)箱梁在進(jìn)行整聯(lián)張拉時(shí)，當(dāng)張拉力剛達(dá)到60%時(shí)，突然錨下砼開裂，錨板凹陷，如圖4照片。

圖4 張拉力達(dá)到60%錨下砼開裂、錨板凹陷現(xiàn)象

2.2 現(xiàn)象原因分析

張拉力遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)值就出現(xiàn)砼開裂，而且錨下砼完全粉碎，說(shuō)明錨下砼完全未能承受相應(yīng)的壓力。張拉前進(jìn)行箱梁砼強(qiáng)度檢測(cè)，砼強(qiáng)度為53MPa，強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)對(duì)梁體進(jìn)行破體檢查，發(fā)現(xiàn)梁端邊腹板漏放9條箍筋，如圖5照片。

圖5 少放鋼筋圖片

2.3 技術(shù)處治措施

將鋼束松張，鑿除開裂砼，恢復(fù)錨下鋼筋，加入漏放鋼筋，澆注環(huán)氧樹脂砼。在舊砼打入錨固拉桿至腹板外側(cè)，待砼強(qiáng)度達(dá)到后，在張拉前在腹板外側(cè)貼上鋼板，用拉桿逼緊后進(jìn)行張拉作業(yè)，待預(yù)應(yīng)力管道壓漿完成并達(dá)到強(qiáng)度后，方可拆除鋼板，如圖6。

圖6 腹板外側(cè)貼鋼板

3 鋼筋或管道安裝不規(guī)范

3.1 工程實(shí)例情況

某高速公路大橋?yàn)門型連續(xù)剛構(gòu)橋，在大橋合攏后進(jìn)行底板束張拉，當(dāng)?shù)装骞艿缽埨瓿傻?0%時(shí)，底板跨中處出現(xiàn)了開裂現(xiàn)象，如圖7。

圖7 全橋合攏后底板束張拉底板開裂圖片

3.2 現(xiàn)象原因分析

出現(xiàn)整塊開裂、空洞，如圖8，說(shuō)明底版保護(hù)層脫空，也表明在張拉時(shí)有一種向下的力迫使砼脫開，我們認(rèn)為是一種徑向力的作用致使的。

圖8 出現(xiàn)整塊開裂、空洞現(xiàn)象

敲除空塊后發(fā)現(xiàn)管道互相擠壓不順，同時(shí)發(fā)現(xiàn)底板連接上下層鋼的勾筋很少，局部甚至沒(méi)有，如圖9。

圖9 管道擠壓不順、勾筋少放現(xiàn)象圖片

3.3 技術(shù)處治措施

首先采用鉆孔重新加入足夠勾筋，如圖10;做好抗拔試驗(yàn)，如圖11，取得試驗(yàn)結(jié)果后，按試驗(yàn)結(jié)果灌入植筋膠進(jìn)行植筋施工，如圖12。

圖10 鉆孔做作業(yè)

圖11 植筋抗拔試驗(yàn)

圖12重新植入勾筋后

4 砼強(qiáng)度不夠

4.1 工程實(shí)例情況

某高速路上一座連續(xù)箱梁橋在進(jìn)行箱梁整聯(lián)張拉，當(dāng)張拉力剛達(dá)到80%時(shí)，突然錨墊板向內(nèi)凹陷，如圖13。

4.2 現(xiàn)象原因分析

圖13錨墊板突然向內(nèi)凹陷圖片

錨墊板開裂不算嚴(yán)重，如圖14照片，說(shuō)明非產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。經(jīng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在張拉作業(yè)前未對(duì)箱梁現(xiàn)場(chǎng)試件進(jìn)行施壓，經(jīng)施壓后發(fā)現(xiàn)試件砼強(qiáng)度未滿足設(shè)計(jì)要求，而導(dǎo)致錨墊板凹陷。

圖14錨墊板突然向內(nèi)凹陷后受損情況

4.3 技術(shù)處治措施

鑿除破裂部分砼，將開口處鋼筋引出，并部分斜向鉆孔植筋。在梁底粘植筋膠將1cm厚鋼板粘接梁底并用楔頂緊。在不影響錨墊板位置及安裝的情況下將植入鋼筋和原有鋼筋焊接到鋼板上。在定位錨墊板上貼上2cm厚的鋼板，大小與錨墊板一樣，同時(shí)在錨墊板上的錨具限位槽粘上1mm薄鋼板，鋼板與錨墊板間用環(huán)氧樹脂粘結(jié)合。在定位錨墊板、新舊砼表面涂界面劑，后立模澆環(huán)氧樹脂砼。如圖15所示。

圖15技術(shù)處治工作方案示意圖

5 錨下砼振搗不密實(shí)

5.1 工程實(shí)例情況

在某高速路上一座連續(xù)箱梁下穿天橋在進(jìn)行整聯(lián)張拉時(shí)，當(dāng)張拉力剛達(dá)到60%時(shí)，突然錨下砼開裂，錨板凹陷，如圖16。

5.2 現(xiàn)象原因分析

從圖16圖片不妨看出，整個(gè)錨墊板往里面收縮，顯然砼疏松、不密實(shí)。在鑿除開裂砼時(shí)發(fā)現(xiàn)有空洞，而且還夾有垃圾雜物，從現(xiàn)場(chǎng)鑿除的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)砼骨料少。

圖16錨下砼開裂，錨板凹陷

5.3 技術(shù)處治措施

將鋼束松張，鑿除開裂砼，恢復(fù)錨下鋼筋，加入加強(qiáng)鋼筋，澆注環(huán)氧樹脂砼。在舊砼打入錨固拉桿至腹板外側(cè)，待砼強(qiáng)度達(dá)到后，在張拉前在腹板外側(cè)貼上鋼板，用拉干逼緊方可張拉，

6 結(jié)束語(yǔ)

由以上案例實(shí)例分析看來(lái)，引發(fā)張拉時(shí)錨下砼崩裂的最常見原因?yàn)?使用劣質(zhì)錨具、錨下鋼筋少放或露放、鋼筋或預(yù)應(yīng)力管道安裝不規(guī)范、錨下砼質(zhì)量不夠、振搗部密實(shí)等五個(gè)方面。此外，張拉力過(guò)大也可導(dǎo)致錨下砼崩裂。錨下砼或梁體崩裂引起增加工序、延長(zhǎng)工期、加大成本、損壞結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量等負(fù)面影響，必須從根本上預(yù)防此類質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生，建議在施工中做到以下幾點(diǎn):

(1)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范要求進(jìn)行施工，杜絕少放鋼筋、砼強(qiáng)度不夠即進(jìn)行張拉、過(guò)度超張拉等現(xiàn)象。

(2)加強(qiáng)原材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，包括錨具、千斤頂、砼原材料、鋼筋等。

(3)在預(yù)應(yīng)力張拉施工前，項(xiàng)目要做好預(yù)應(yīng)力管道、錨墊板安裝操作流程、張拉流程等工作流程(作業(yè)指導(dǎo)書)，指定張拉負(fù)責(zé)人，提高施工規(guī)范性和施工責(zé)任心。

(4) 張拉前先查混凝土試塊的強(qiáng)度資料，確認(rèn)混凝土強(qiáng)度達(dá)到張拉時(shí)的要求，才可進(jìn)行張拉施工。

(5)加強(qiáng)施工前、施工中控制。確保預(yù)應(yīng)力管道定位準(zhǔn)確，張拉施工規(guī)范。

(6)預(yù)應(yīng)力張拉施工必須要有技術(shù)員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，記錄張拉數(shù)據(jù)，處理突發(fā)問(wèn)題。

(7) 注意張拉中的情況，如發(fā)現(xiàn)異響、滑絲、斷裂，要及時(shí)停張，進(jìn)行檢查。

(8) 張拉完要進(jìn)行記錄資料的整理，并檢查各個(gè)結(jié)果是否正常，最后作為技術(shù)資料歸檔。

參考文獻(xiàn)

[1]路橋集團(tuán)第一公路工程局主編 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041-2000 人民交通出版社 2000-11-01實(shí)施

[2]陜西省公路局主編《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》JTG H11-2004 人民交通出版社 2004-10-01實(shí)施