浅谈预应力混凝土梁板施工常见问题及防治措施
摘要:随着城市建设的不断发展,预应力混凝土因其多方面的优点在市政桥梁工程中被广泛采用。预应力混凝土梁板的施工质量成为这类桥梁能否长期安全使用的关键环节。本文就桥梁预应力梁板施工中的常见质量问题及防治措施进行归类总结,以期对提高预应力混凝土梁板的施工质量有所帮助。
关键词:预应力梁板常见问题防治措施
预应力混凝土工程与普通混凝土工程相比,有许多特殊技术要求,相关施工规范都有详细规定。但在实际施工过程中,由于没有严格执行这些规范、施工人员对常见问题的重视程度、认识程度不足以及处理问题的经验欠缺等原因,导致一些质量问题时有发生。下面分别就后张法预应力混凝土梁板工程一些常见问题和防治措施进行阐述。
1.梁板施工中的混凝土裂缝
产生混凝土裂缝的原因是多方面的,有内部应力作用、外部荷载作用以及温差、干缩变化等,其形态各异。桥梁结构中小于等于0.05mm的裂缝对使用没有多大危害,但大于0.05mm的裂缝终究会对结构的耐久性产生影响,同时有些裂缝会随着时间的延长继续扩展,因此不能简单处治。
施工过程中产生的裂缝根据生成的主要原因,可分为:沉缩裂缝,包括塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝,一般出现在混凝土硬结前,施工后6小时内;温度裂缝,按深度又可分表面、深层、贯穿裂缝,一般出现在施工后1至2天内,深层裂缝和贯穿裂缝出现在21天内;干缩裂缝,分塑性干缩(龟裂)和长期干缩,分别出现在1至7天和数月内。
对这些裂缝的预防措施主要有:
(1)重视混凝土配合比设计,尤其是正确进行施工配合比设计,准确估计粗、细骨料中的含水量,采用合理水灰比,按实际情况掺加必要的添加剂或优质粉煤灰,以减少沉降量和塑性收缩,保证混凝土设计强度、和易性及泌水性。
(2)在混凝土浇筑1~2h后进行二次振捣,表面拍打、振密。箱梁及T梁的翼板待梁身混凝土泌水沉降完成后才继续浇筑。混凝土面初凝后终凝前进行二次抹压,减少收缩量。
(3)采取措施降低混凝土浇筑温度,如采取夜间浇筑、降低骨料温度或加冰水、通过预埋管道通冷却水降温;采用低水化热水泥或加入粉煤灰降低水化热升温等。
(4)加强混凝土表面保护,浇筑后表面应及时用草帘、草袋、砂或养生布
等覆盖,洒水或蓄水养护。夏天延长养生时间,冬天采取保温措施,薄壁结构要适当延长拆模时间,使其缓慢降温。
对混凝土裂缝的处治措施有:
(1)对于沉降裂缝或龟裂,发现细微裂缝时可立即抹平压实。
(2)裂缝已行成时,对现浇结构表面抹一层薄砂浆封闭裂缝,保护钢筋,预制构件可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘环氧玻璃布,封闭处理。
(3)对于温度裂缝,缝宽小于0.1mm的,可按上述方法进行封闭。缝宽大于0.1mm的深层及贯穿裂缝,可根据裂缝的可灌程度采取灌浆方法进行裂缝修补。
2.预应力管道位置不准、漏浆
预应力管道的位置直接关系到预应力筋的作用位置,其施工偏差不仅增加了摩阻力,产生较大的预应力摩阻损失,还使得预应力筋偏离设计位置,降低预应力效率。预应力孔道漏浆,直接影响到预应力筋的锈蚀保护和传力效果。为防止这类质量问题的发生,施工时可采取以下技术措施:
(1)严格按照管道的设计位置采用定位钢筋进行固定安装。对于波纹管,定位钢筋间距一般取0.5米,并与模板内的钢筋骨架绑扎牢固,在曲线段适当加密定位钢筋间距。
(2)预应力管道接头采用同类管道套接,连接长度为管道内径的5~7倍,接头处不得产生角度变化,并缠裹紧密,已防止混凝土浇筑期间管道转动移位及水泥浆渗入。
(3)提高预应力管道材料的强度和刚度,浇筑混凝土时注意对管道的保护,严禁振捣棒振动管道,以防管道损伤,造成漏浆堵管。
3.预应力管道被混凝土灰浆堵塞,预应力筋无法穿过
堵管的原因主要有预埋管接头处脱开漏浆、管道破损或被踩、挤、压瘪,预防这类问题可采取以下措施:
(1)预埋预应力管道应逐根检查并做U形满水试验,安装时所有管口处用橡皮套箍严。
(2)混凝土在浇筑过程中和浇筑后都要用通孔器检查并不时反复拉动疏通。
(3)管道安装后腰严格控制电焊机使用,防止电焊火花击穿管道。
4.张拉时混凝土出现裂缝
预应力张拉时,混凝土梁端出现纵向裂缝,是较常见又很严重的质量问题,能导致混凝土局部破坏,预应力不能施加,或导致板、梁的破坏而不能使用。出现这种问题的主要原因是:张拉时间控制不好,混凝土强度不足;锚区混凝土不密实,局部抗压和抗裂强度不足;锚下钢筋配置不足;张拉施工部正确等。要防止此类质量问题的发生,可采取以下技术措施:
(1)按设计要求配置足够的锚下间接钢筋,增强锚下混凝土的局部抗压、抗裂强度,当认为钢筋布置不能充分振捣混凝土时,应重新布置套管及钢筋。混凝土浇筑前应严格按要求进行隐蔽验收。
(2)张拉时混凝土强度应符合设计要求,一般要求混凝土试块强度达到设计强度的100%。
(3)加强锚区混凝土的振捣,提高密实度,也可采用粒径较小的骨料配制混凝土。
(4)采用对称张拉,避免梁体因偏心受力而产生裂缝。
5.张拉时断丝、滑丝
张拉中断丝及滑丝的数量超过规定时降低了预应力值,也易出安全事故。造成断丝的主要原因有:钢绞线材质不均或严重锈蚀;锚圈口处分丝时交叉重叠;锚垫板与钢绞线不垂直;限位板与钢绞线不匹配,限位板限位深度太深;张拉端喇叭管与预埋管形成夹角等。造成滑丝的主要原因有:限位板与钢绞线不匹配,限位板限位深度太深;锚具夹具质量存在问题,锚固效率低;灰浆堵塞锚夹片;钢绞线锈蚀或表面有泥浆、油污以及粗细不一致等。对于这类问题采取的技术措施有:
(1)对钢绞线质量进行严格的进场检验和测试,确保其各项指标符合设计和规范要求,并将钢绞线的直径偏差、椭圆度、硬度纳入检查内容。钢绞线外观应洁净无锈蚀。
(2)严格按规定对锚具、夹具进行抽样检测,如检测结果不稳定,应及时考虑更换产品供应单位。
(3)严格执行千斤顶、油泵、压力表的校核制度,定期进行校核。
(4)确保锚垫板与钢绞线受力方向垂直,钢绞线转弯处应平缓,不能有较大折角,避免产生应力集中。
(5)安装前对锚固系统的每一部分认真清理,对其外观仔细检查,确保完好,并在锚圈孔内涂少量石蜡油,不宜多擦。
(6)严格按施工规范进行张拉操作,千斤顶给油回油应缓慢平稳,张拉、卸载速度不能过快,以免冲击影响夹片的锚固性能。
发生滑丝时的处理方法有:
(1)将卸荷座支承在锚具上,用YC122千斤顶张拉滑丝钢绞线,直至将滑丝夹片取出,换上新夹片张拉至设计应力即可。
(2)如滑丝严重或在滑丝中钢绞线受到严重伤害,则应将锚具上所有钢绞线全部卸荷,找出原因并解决,再重新张拉。
(3)如确定滑丝原因为限位板深度太深造成,应重新试验测定限位深度,然后重新订做限位板。
发生断丝的处理方法有:
(1)提高其他钢绞线的张拉力作为补偿,但任何情况下最大超张拉力不能超过应有规定。
(2)换束。卸荷、松锚、换束、重新张拉。
(3)凡反复张拉超过三次,或张拉力超过钢绞线的抗拉极限强度标准值,则整束更换。
6.张拉控制应力和伸长值不符合规定
根据JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》,预应力筋的实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求,设计无规定时,应控制在6%以内,否则应停止张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。
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