莫小紅
身份證號(hào)碼:450322196803076523 廣西省南寧市 530021
摘要:預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁采用較多的施工方法是后張法預(yù)應(yīng)力和先張法預(yù)應(yīng)力,后張法預(yù)應(yīng)力施工工藝由于其設(shè)備簡(jiǎn)單、程序便捷等眾多優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。近年來后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中不斷的普及應(yīng)用,這一技術(shù)已經(jīng)成為工程技術(shù)人員以及橋梁施工人員所要重點(diǎn)考慮以及解決的技術(shù)問題。文章論述了后張法預(yù)應(yīng)力在橋梁施工中的幾道重要工序,包括穿孔、張拉、孔道設(shè)置\質(zhì)量控制以及壓漿等,并主要闡述了在橋梁施工中預(yù)應(yīng)力后張法技術(shù)的施工工藝,并分析了預(yù)應(yīng)力后張法施工常易出現(xiàn)的質(zhì)量問題,提出了相應(yīng)的常用的預(yù)防措施,可供參考。
關(guān)鍵詞:橋梁施工;預(yù)應(yīng)力技術(shù);后張法;施工工藝
1前言
近幾十年來,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在各種工程項(xiàng)目中得到了廣泛的采用,而從施加預(yù)應(yīng)力的方法上來講,又以后張法預(yù)應(yīng)力和先張法預(yù)應(yīng)力為主。而二者相比較,后張法預(yù)應(yīng)力具備曲線配筋,而且不需要固定的張拉臺(tái)座,設(shè)備簡(jiǎn)單,操作更為方便,故而這種方法能在施工現(xiàn)場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用,尤其是在大量市政橋梁工程中,基本都是采用這種方法施加預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力技術(shù)是當(dāng)今橋梁施工領(lǐng)域發(fā)展速度最快、用途最為廣泛、最有發(fā)展?jié)摿Φ囊婚T科學(xué)技術(shù)。20世紀(jì)90年代以來,預(yù)應(yīng)力技術(shù)在國(guó)內(nèi)公路橋梁建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是大跨徑橋梁中經(jīng)濟(jì)合理的型式之一,它具有正彎矩小、橋面接縫少、行車舒適、剛度大、整體性強(qiáng)、耐久耐震、外型美觀、便于養(yǎng)護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。但由于后張法預(yù)應(yīng)力板梁施工技術(shù)難度大,人員、材料和機(jī)械要求高,在現(xiàn)場(chǎng)施工中更易出現(xiàn)一些質(zhì)量技術(shù)問題。
2后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝
2.1預(yù)應(yīng)力材料的檢驗(yàn)及試驗(yàn)
因預(yù)應(yīng)力施工的特殊性,預(yù)應(yīng)力材料必須經(jīng)過嚴(yán)格的試驗(yàn)檢驗(yàn)。鋼絞線成批驗(yàn)收,每批應(yīng)由同一批號(hào)、同一規(guī)格、同一生產(chǎn)工藝制作的鋼絞線組成,每批質(zhì)量不大于60t,從中任取3盤,進(jìn)行表面質(zhì)量、直徑偏差、捻距(鋼絞線擰起來后旋轉(zhuǎn)一周的長(zhǎng)度)和力學(xué)性能試驗(yàn)。錨具進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收后,先進(jìn)行外觀檢查,合格后從每批中抽取5%并不小于5套錨具,對(duì)其中有硬度要求的夾片進(jìn)行硬度試驗(yàn)。除以上材料按規(guī)范取樣做試驗(yàn)外,還應(yīng)從試驗(yàn)合格的同批錨具中抽取5%,組成鋼絞線錨具組裝件進(jìn)行靜載錨固性能試驗(yàn)。靜載錨固性能試驗(yàn)合格后,方能在施工中用作錨具。
2.2孔道預(yù)設(shè)
孔道預(yù)設(shè)正確與否,是施工過程中的關(guān)鍵之一??椎赖闹睆揭话惚阮A(yù)應(yīng)力筋(束)外徑、鋼筋對(duì)焊接頭處外徑或必須穿過孔道的錨具外徑大10mm~15mm,管道采用金屬波紋管事先預(yù)埋制孔。在波紋管接頭處一定要將波紋管接口用小錘整平,并用膠帶纏緊,同時(shí)要檢查波紋管是否因?yàn)殇摻詈附拥仍虍a(chǎn)生破損,一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)修補(bǔ),在澆筑混凝土?xí)r安排專人清孔,保證管道通暢,同時(shí),在振搗時(shí),應(yīng)注意不能破壞波紋管,且不允許管道位移,尤其應(yīng)避免管道上浮,以保證達(dá)到預(yù)應(yīng)力的預(yù)期效果。
2.3穿束
在橋梁施工中,穿束通常有兩種方法:一是在孔道成型前就將鋼束穿人波紋管中;二是在孔道成型后再進(jìn)行穿束。在此主要介紹第二種方法。在孔道長(zhǎng)度較短的情況下,可采用單根編號(hào)穿束,即每根端部貼醫(yī)用膠布并編上號(hào),逐根穿入孔道,并對(duì)應(yīng)安裝錨具。而當(dāng)孔道較長(zhǎng)時(shí),宜采用編束穿孔并需使用梳形板,以防鋼絞線打絞影響張拉操作和構(gòu)件的使用安全,此時(shí)需用卷?yè)P(yáng)機(jī)拖拉穿束。為減小孔道摩阻力,可事先采用堿性肥皂水灌洗孔道,需注意不可在鋼絞線上涂潤(rùn)滑油。
2.4預(yù)應(yīng)力張拉
(1)張拉設(shè)備的校核;預(yù)應(yīng)力施工中的各種設(shè)備、儀表,均需定期維護(hù)和校驗(yàn),預(yù)應(yīng)力施工是以油表讀數(shù)和鋼絞線伸長(zhǎng)值這二者來控制的(雙控),并以油表讀數(shù)為主,鋼絞線伸長(zhǎng)值作校核。千斤頂多次使用后缸內(nèi)摩擦系數(shù)發(fā)生變化,油壓表靈敏度也發(fā)生變化,因此,必須根據(jù)使用情況進(jìn)行定期校驗(yàn)。
(2)張拉的原則;梁體強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)要求后立即張拉,張拉后按規(guī)范要求壓漿和安裝,防止粱體因橫向剛度較小,張拉后又長(zhǎng)時(shí)間放置而產(chǎn)生側(cè)彎??紤]徐變等影響,該大橋需在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%,彈性模量等于3.55×104MPa,且混凝土齡期>12d后方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工。后又因考慮到控制箱梁腹板的裂縫,經(jīng)設(shè)計(jì)變更,可在混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),進(jìn)行第一次張拉——張拉應(yīng)力達(dá)到(張拉控制應(yīng)力)的50%,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%,彈性模量等于3.55×104MPa后,進(jìn)行第二次張拉,達(dá)到的100%。
(3)張拉順序;預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,可采用分批、分階段對(duì)稱張拉,以免構(gòu)件承受過大的偏心壓力,同時(shí)應(yīng)盡量減少?gòu)埨O(shè)備的移動(dòng)次數(shù)。
2.5孔道灌漿
后張法孔道灌漿的作用是保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋和防止其銹蝕,使預(yù)應(yīng)力筋與構(gòu)件混凝土有效地粘結(jié),以控制裂縫的開展。該大橋設(shè)計(jì)規(guī)定孔道灌漿為M20的水泥漿。在施工中,水泥漿的基本原材料采用了525R普通硅酸鹽水泥,減水劑采用了FDN型高效減水劑,以0.38的水灰比進(jìn)行配制。水泥漿的配合比為:水泥:水:減水劑=1:0.38:0.006。張拉完畢后,應(yīng)立即對(duì)梁體壓漿,防止預(yù)應(yīng)力值損失影響起拱度。壓漿前先將錨頭夾片縫隙用水泥砂漿堵住,再使用壓漿機(jī)壓水泥漿,壓漿最大壓力0.6MPa,俟排氣孔冒出濃漿后用木楔塊封堵,壓漿另一端流出濃漿后用截門封閉保壓至0.5MPa達(dá)2min,關(guān)掉截門,壓漿4~5h后,再拆除截門,每一孔道壓漿均一次完成,并根據(jù)規(guī)范要求制作用于鑒定水泥漿強(qiáng)度的試件。綜上所訴,該大橋的箱梁后張法施工,從確定施工方案起,就合理組織,嚴(yán)格要求,不僅對(duì)材料嚴(yán)格把關(guān),且對(duì)所有施工人員進(jìn)行了培訓(xùn),按照IS09001:2000質(zhì)量管理體系的要求,加強(qiáng)全面質(zhì)量意識(shí),保證每道工序都按照操作規(guī)程施工,既滿足了設(shè)計(jì)要求,又創(chuàng)造了優(yōu)良的施工質(zhì)量。3.壓漿
2.6壓漿
壓漿要在預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后立即進(jìn)行,防止鋼筋銹蝕以及耐久性的降低。灌漿之前要保證孔道的潔凈與濕潤(rùn),如果是水平孔道應(yīng)該首先灌注下層的孔道,而豎直孔道要遵循自下而上的順序?qū)嵤┕嘧ⅲ瑫r(shí)在下段的頂部以及上段的底部設(shè)置灌漿孔和排氣孔。灌漿選用0.5mpa—0.6mpa,進(jìn)行均勻緩慢的灌漿,中途不得停止。
2.7張拉過程中需要注意的問題。
進(jìn)行短預(yù)應(yīng)力鎖(張拉的伸長(zhǎng)量不大于30mm)張拉之前要實(shí)現(xiàn)對(duì)千斤頂?shù)挠透坠┯?,使其外?0mm,防止出現(xiàn)故障工具錨拆卸困難時(shí)千斤頂不能完全的回程;安裝工具錨以及工作錨時(shí)要注意防止應(yīng)力筋的纏繞的發(fā)生,確保正常的錨固;在工具錨夾片外圓錐面墊一層塑料薄膜,以防止工具錨卡死;工作錨、夾片以及工具錨、夾片要配套,保證不出現(xiàn)斷絲以及滑絲現(xiàn)象;回油自錨時(shí)首先將一端進(jìn)行完畢,之后再進(jìn)行另一端。
2.8張拉錨固。
首先是工作錨的安裝:如果孔道的形狀為直線,錨環(huán)的中心要與孔道同軸,如果孔道的形狀為曲線,錨環(huán)要向曲率中心偏移4mm。然后使用手捶敲擊夾片,使錨環(huán)以?shī)A片頂緊;其次是工具錨、千斤頂以及限位板的安裝。為了保證工具錨的拆卸,當(dāng)千斤頂?shù)膹埨铋L(zhǎng)小于6cm時(shí)要將其活塞伸長(zhǎng)3cm;之后是張拉缸進(jìn)油、回程缸回油以及張拉開始操作,此過程保證工具錨的夾片的外漏長(zhǎng)度在3cm以下;最后是在張拉持荷后進(jìn)行回油自錨以及關(guān)閉電機(jī)、檢查鋼束的錨固情況。
2.9后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工的安全措施。
張拉作業(yè)時(shí)除了張拉作業(yè)人員外不準(zhǔn)其他人停留,并在現(xiàn)場(chǎng)樹立明顯的警告標(biāo)志。張拉作業(yè)的安全要遵循以下幾個(gè)原則:張拉之前對(duì)于所有的設(shè)備進(jìn)行檢查,及時(shí)的更換故障部件;使用到的液壓設(shè)備要配備安全閥,同時(shí)設(shè)定最大的安全負(fù)荷;在高壓液壓軟管以及千斤頂之間設(shè)置安全閥,防止軟管的破裂導(dǎo)致的千斤頂?shù)耐蝗粡椈?;張拉設(shè)備要定期的進(jìn)行校準(zhǔn);對(duì)承壓板以及錨具設(shè)備周圍的混凝土實(shí)施密切的關(guān)注;確保錨具以及相應(yīng)的輔助設(shè)施的良好狀態(tài);關(guān)注張拉的全過程,防止意外事故的發(fā)生,同時(shí)佩戴防護(hù)眼鏡;最后是嚴(yán)禁在張拉設(shè)備的后方停留。
3預(yù)應(yīng)力后張法施工常易出現(xiàn)的質(zhì)量問題與預(yù)防措施
3.1張拉作業(yè)管理混亂
張拉設(shè)備使用混亂,表現(xiàn)為未經(jīng)標(biāo)定、檢驗(yàn)或超期使用;隨意配套組合使用,造成張拉力不準(zhǔn)確;操作人員沒有遵照原定的張拉順序進(jìn)行張拉,