淺談?lì)A(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

王成紅

青海省路橋建設(shè)機(jī)械工程有限公司，青海 西寧 810003

0 引言

為了避免鋼筋砼結(jié)構(gòu)的裂縫過早出現(xiàn)，充分利用高強(qiáng)度鋼筋及高強(qiáng)度砼，設(shè)法在砼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受使用荷載前，預(yù)先對(duì)受拉區(qū)的砼施加壓力后的砼，這種壓力可以減小或抵消荷載所引起的砼拉應(yīng)力，從而將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拉應(yīng)力控制在較小范圍，甚至處于受壓狀態(tài),以推遲砼裂縫的出現(xiàn)和開展，從而提高構(gòu)件的抗裂性能和剛度。我省預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用比較晚，但是這種技術(shù)的推廣卻很快，高速公路橋梁和許多獨(dú)立大橋上應(yīng)用比較廣泛，本文就通過對(duì)預(yù)應(yīng)力的材料和施工方面簡要的探討一下預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的施工問題，與大家共勉。

1 預(yù)應(yīng)力鋼筋

預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)采用的鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼筋等的質(zhì)量要符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定在預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)場的時(shí)候要分批驗(yàn)收，驗(yàn)收時(shí)對(duì)其質(zhì)量證明書、包裝和規(guī)格進(jìn)行檢查外，還要分批抽查檢驗(yàn)，對(duì)于鋼絲每批重量不大于60t。先從每批中抽查5%，但不少于5盤，對(duì)形狀，尺寸，表面進(jìn)行檢查，如檢查不合格則要對(duì)該盤鋼絲逐盤檢查。各項(xiàng)指標(biāo)中如有一項(xiàng)不合格則此盤鋼筋報(bào)廢。對(duì)于鋼絞線每批中任取3盤，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有不合格的時(shí)候要逐盤檢查。預(yù)壓應(yīng)力用來預(yù)應(yīng)力鋼束的孔道位置、鋼絞線是否發(fā)生纏絞現(xiàn)象是質(zhì)量控制的關(guān)鍵?？椎牢恢貌粶?zhǔn)確，改變了結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，如果曲線孔道標(biāo)高變化段不圓順還會(huì)增大預(yù)應(yīng)力孔道摩阻損失，因此孔道位置準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到施工的預(yù)應(yīng)力度能否與設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力度相吻合，對(duì)結(jié)構(gòu)安全和工程使用階段是否會(huì)產(chǎn)生裂縫都有很深的影響。多根鋼絞線如果纏絞在一起，張拉時(shí)各根鋼絞線受力不均勻，增大了鋼絞線之間的摩阻，造成預(yù)應(yīng)力損失加大。實(shí)際施工中很多施工單位并不重視這些細(xì)部工作，固定鋼束的井字架位置不準(zhǔn)確或不按照規(guī)范和設(shè)計(jì)規(guī)定的間距布設(shè)，必然造成鋼束位置與設(shè)計(jì)不符、有的還會(huì)在曲線變化段產(chǎn)生急彎（半徑太?。┗蚩椎谰植科钸^大。目前仍有小部分隊(duì)伍使用人工進(jìn)行穿束，尤其對(duì)多根鋼絞線的長束重量很大，人工穿束費(fèi)時(shí)費(fèi)力，容易造成工人轉(zhuǎn)動(dòng)鋼束穿進(jìn)，使鋼絞線互相纏絞在一起。張拉時(shí)大部分鋼束的伸長值與理論伸長值不符（有的比理論值少11%），張拉過程中經(jīng)常聽到內(nèi)部鋼束纏絞在一起后被拉開的聲音，在設(shè)備沒有問題的情況下設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位和施工單位開始對(duì)問題進(jìn)行分析，其中鋼絞線計(jì)算伸長值時(shí)采用實(shí)測彈性模量，μ、κ取值按規(guī)范推薦值。

2 應(yīng)力控制與伸長值

張拉控制應(yīng)力能否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值直接影響預(yù)應(yīng)力效果，因此張拉控制應(yīng)力是張拉中質(zhì)量控制的重點(diǎn)，張拉控制應(yīng)力必須達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值，但是不能超過設(shè)計(jì)規(guī)定的最大張拉控制應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力值過大，超過設(shè)計(jì)值過多，雖然結(jié)構(gòu)抗裂性較好，但因抗裂度過高，預(yù)應(yīng)力筋在承受使用荷載時(shí)經(jīng)常處于過高的應(yīng)力狀態(tài)，與結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時(shí)的荷載接近，往往在破壞前沒有明顯的預(yù)兆，將嚴(yán)重危害結(jié)構(gòu)的使用安全。因此為了準(zhǔn)確把握預(yù)應(yīng)力的施加情況，以應(yīng)力控制方法張拉時(shí)必須以伸長值進(jìn)行校核。因此能夠提供準(zhǔn)確的理論伸長值顯得尤為重要，必須對(duì)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）中理論伸長值的計(jì)算有個(gè)正確理解：1）預(yù)應(yīng)力孔道坐標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求、曲線孔道圓順的情況下，孔道局部偏差和預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁間的摩擦系數(shù)對(duì)理論伸長值大小的影響不大，均可按照規(guī)范取中值；2）鋼絞線的彈性模量Ep取值對(duì)理論伸長值大小的影響較大，應(yīng)根據(jù)實(shí)測值進(jìn)行計(jì)算；3）L的取值：計(jì)算平均張拉力時(shí)應(yīng)按照孔道長度計(jì)算，計(jì)算伸長值時(shí)L的取值應(yīng)加上錨墊板至工具夾片的前端的距離。

3 施工過程質(zhì)量事故處理

施工過程中，由于操作失誤或千斤頂壓力不準(zhǔn)確或錨具安裝誤差、夾片質(zhì)量差等原因，有時(shí)會(huì)發(fā)生斷絲和滑絲的情況，當(dāng)斷絲或滑絲數(shù)不超過規(guī)范值時(shí)，可采用超張拉方式補(bǔ)足應(yīng)力，若超過規(guī)范值必須卸錨，更換鋼束。對(duì)此處理時(shí)必須慎重，必須保證質(zhì)量和安全。

3.1 補(bǔ)足應(yīng)力處理

根據(jù)斷絲數(shù)確定應(yīng)力損失值，通過提高其它鋼絲應(yīng)力補(bǔ)足斷絲造成的應(yīng)力損失，但在任何情況下都不得使鋼絞線應(yīng)力達(dá)到0.8Rb，否則必須更換鋼束。

3.2 更換鋼束的處理方法

1）絲束放松。將千斤頂按張拉狀態(tài)裝好，并將鋼絲在夾盤內(nèi)楔緊。一端張拉，當(dāng)鋼絲受力伸長時(shí)，錨塞稍被帶出。這時(shí)立即用鋼釬卡住錨塞螺紋（鋼釬可用φ5mm的鋼絲、端部磨尖制成，長20cm～30cm）。然后主缸緩慢回油，鋼絲內(nèi)縮，錨塞因被卡住而不能與鋼絲同時(shí)內(nèi)縮。如千斤頂行程不夠可如此反復(fù)進(jìn)行至錨塞退出為止。然后拉出鋼絲束更換新的鋼絲束和錨具。

2）單根滑絲單根補(bǔ)拉。將滑進(jìn)的鋼絲楔緊在卡盤上，張拉達(dá)到應(yīng)力后頂壓楔緊。

4 孔道壓漿

預(yù)應(yīng)力管道壓漿工作在后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中起著舉足輕重的作用：防止預(yù)應(yīng)力鋼材銹蝕；使預(yù)應(yīng)力鋼材與砼有效粘結(jié)，實(shí)現(xiàn)整體應(yīng)力效果，增強(qiáng)梁體的承載能力；減輕錨固體系的負(fù)荷。因此必須高度重視壓漿質(zhì)量。因此要求壓入孔道內(nèi)的水泥漿在結(jié)硬后應(yīng)有可靠的密實(shí)性，能起到預(yù)應(yīng)力筋的防護(hù)作用，同時(shí)也要具備一定的粘結(jié)強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度，以便將預(yù)應(yīng)力有效的傳遞給周圍的砼。在以往的工程實(shí)踐中，由于施工人員對(duì)孔道壓漿的工藝和材料質(zhì)量未給予足夠重視，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋過早生銹，降低結(jié)構(gòu)耐久性。要想使壓漿工作成功，必須做到以下幾點(diǎn)；水泥、水、外加劑和壓漿設(shè)備符合規(guī)范要求；水泥漿的水灰比、泌水率、膨脹率和稠度等指標(biāo)符合規(guī)范要求；壓漿前檢查孔道是否暢通；壓漿順序正確。按孔道由低向高的順序進(jìn)行；嚴(yán)格控制壓漿壓力和速度；采用真空壓漿技術(shù)。

5 結(jié)論

預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁一般都是作為全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確的建立預(yù)應(yīng)力度極為重要。但是實(shí)際施工中常有由于以上原因造成預(yù)應(yīng)力不足、梁體產(chǎn)生裂縫、支座破壞等問題，因此施工過程中必須嚴(yán)格控制影響預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。