浅谈公路桥梁预应力混凝土施工中常见问题及处理
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作者: 谯修彦
摘 要:现代预应力混凝土是用高强度钢材和较高强度的混凝土经先进的生产工艺制作的,用现代理论方法设计的高效预应力混凝土。本文对施工过程中遇到问题进行讨论,分析原因并提出相应的处理方法及预防措施。
关键词:混凝土;预应力;施工;问题;处理
1 预应力混凝土的浇筑质量安全处理
预应力混凝土结构的施工,应考虑施工时结构受力情况和现场施工条件,而采取相应的施工方法。如对于大跨度预应力混凝土连续梁、T型钢构、斜拉桥,往往采用悬臂挂篮无支架施工方法,即在桥墩两边平衡悬臂分节段浇筑混凝土,后期节段是靠已浇筑节段来支撑,各节段经历浇筑、张拉、不断地加载(移动挂篮)等过程,逐步完成全桥的施工。首先,施工前,详细检查挂蓝连接受力节点是否牢固可靠,核算受力杆件、模板的强度、刚度能否满足施工的荷载要求;其次,安装挂蓝时,不得松动前一段梁体模板,严格检查挂蓝中线、底部标高;纵、横、竖向预应力束管道;钢筋、锚头、预埋件的位置应准确无误;浇筑时应当从挂蓝前端开始,以便减少施工过程中的变形,可防止混凝土之间产生裂缝。
2 欠张拉、超张拉处理调整方法
(1)依据设计文件图纸所用钢绞线的规格型号,可知标准应力强度值fpk、截面积A、弹性模量Ep、松弛率3.5%、松弛系数§、锚具变形、管道摩擦系数u、孔道偏差系数K、张拉夹角θ、通过数学公式计算出伸长值ΔL、并且实际伸长值与理论伸长值的偏差应控制在6%之内,再通过对《千斤顶检验报告》的回归方程计算出初应力、控制力读数。并把详细的计算过程书报其相关部门审查,以防失误。(2)预应力张拉次序应符合设计图纸要求,张拉操作时应使结构受力均匀、同步、不产生扭转、侧弯,不得使砼超应力、使构件产生过大的附加内力及变形等应进行调整,按规范持荷、锚固、封锚。
3 波纹管孔道漏浆原因分析及处理
波纹管易于制作,便于施工,对各种形状的预应力筋束张拉时摩阻力小,故大多数后张法施工的预应力筋的孔道多由它做成。由于当前波纹管强度、刚度大多数达不到要求,在安装和浇筑砼时易变形和破损,使砂浆漏入孔道造成预应力筋穿束困难,并增大预应力筋张拉时的摩阻力,由于砂浆的流入,往往造成预应力筋结固在孔道内无法进行张拉作业。波纹管安装时,因非预应力筋位置妨碍,加之波纹管的强度差,易形成弯折角或管轴线偏位,在弯折角处咬边容易开裂造成漏浆;轴线偏位易造成转角增加,使张拉时的摩阻损失增加,波纹管与锚垫板相接处,二者轴线不一致,易造成弯折处咬边开裂漏浆,两根波纹管相接,接头管的长度不够或直径太大, 使接头不严也造成漏浆。在砼浇筑中,振捣棒与波纹管相接触,因振捣时振捣棒高速旋转和振动,易使波纹管咬口开裂或自身磨损冲击开洞,造成砂浆漏入波纹管内。遇到堵管问题,首先根据预应力筋曲线坐标,标注漏浆孔道堵塞的位置,在避开梁的主筋位置,采用冲击钻缓慢进行开孔,清除波纹管中的水泥浆块,使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩,然后待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。
4 预应力筋在波纹管内的结固和处理
现浇预应力砼连续箱梁的施工中,每跨中的预应力筋多是曲线形的,当一次浇筑砼的连续箱梁跨数多于两跨时,必须先将预应力筋穿入到波纹管内,待浇筑砼达到没计要求强度后,张拉并用锚具锚固预应力筋。先穿束的预应力筋,往往由于穿筋和砼浇筑工艺处理不善,在砼浇筑作业中因波纹管漏浆被结固,在对预应力筋张拉时,不能自由的拉动,这种现象称为顶应力筋在波纹管内结固。顶应力筋的结固,根据对其张拉时拉动力的大小可分为轻度和重度两类。在千斤顶拉动预应力筋的拉力为预应力筋的摩阻力1.3倍以下时,该结固称为轻度结固。轻度结固有的是漏浆处较多,但每处漏浆量均不大,漏浆在波纹管内,但预应力筋在一定拉力下尚可活动;有的局部漏浆较多,预应力筋和波纹管固结在一起,但漏浆体积相对整个孔道仍很小,通过较大的拉力拉开后,预应力筋仍可在孔道内来回活动。
5 钢绞线滑丝、断丝
通过预应力束张拉后检查,来判断张拉后是否有滑丝、断丝现象、遇到这种情况应根据滑丝、断丝情况,采取相应的施工手段。如果受损根数少, 根据比例,适当地超张拉: 如果数量多,超张拉无法解决,应更换钢绞线,重新张拉。分析滑丝原因可能有几种:预应力钢绞线生锈太厉害或表面有水泥、油污、杂物等;工作夹片中的丝出现生锈、油污、杂物或夹片里的丝被损伤;夹片的尺寸不合格(尺寸大);千斤顶被其他工具所抵触而受力不均。
6 过长的扁波纹管孔道在施工中的问题处理
扁波纹管由圆波纹管通过压扁制成,在压制过程中,其各个转角和长轴中心附近的接缝咬口都会有不同程度的翘起,形成使灰浆进入波纹管内的通道,在箱梁砼浇筑中就可能有灰浆进入。波纹管在钢筋骨架中安装时, 由于其平顺性差、预应力孔道较长且有不少接头,难免发生一些咬口处开裂加大。当钢绞线穿入有咬口翘起的波纹管内时,难免会有碰撞,就加大了咬口的缝隙。
总而言之,预应力混凝土技术在公路桥梁工程中的具有很大的优势,应用普遍。只有做好各种预案措施,才能保障工程顺利施工,从而提高了施工效率,缩短施工周期。
参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041―2000)
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