论文部分内容阅读
【摘 要】结合哈大客专沈阳枢纽文官屯动车出入段线特大桥工程实例，提出预应力混凝土张拉与压浆常见问题、成因及预防措施，具有施工参考价值。
【关键字】预应力混凝土；后张法；张拉；压浆
1 概述
文官屯动车出入段线特大桥为跨越客专左右线、哈大线、崇山东路等立交而设，全桥长2538.12单延米，第1-37孔为出、入段线分离的单线桥，38-54孔为出、入段线并行的双线桥。客专左右线、哈大线处采用框架墩（12#-36#墩）及12m单线预应力简支T梁跨越、崇山东路处采用40+64+40m双线连续梁跨越。
2 预应力体系
2.1 连续梁预应力体系
2.1.1 纵向预应力钢束采用抗拉强度标准值为1860MPa的高强度低松弛钢绞线，公称直径15.2mm。锚具采用OVM圆塔型锚具，管道采用金属波纹管；
2.1.2 横向预应力钢束与纵向相同，锚固体系采用BM15-4、BM15P-4扁形锚具，管道采用70×19mm扁形金属波纹管；
2.1.3 竖向预应力钢筋采用Ф25预应力混凝土用螺纹钢筋，型号PSB830，管道 内径35mm铁皮管。
2.2 框架墩预应力体系
预应力钢束采用抗拉强度标准值为1860MPa的高强度低松弛钢绞线，公称直径15.2mm。锚具采用M 15-15锚具，管道采用金属波纹管。
3 张拉、压浆常见问题、成因及预防措施
3.1 张拉常见问题、成因及预防措施
3.1.1 锚头处部位拉爆（砼、锚垫板）现象
（1）成因分析：
①浇筑砼时锚头处部位震倒不到位，导致锚头处、垫板后出现砼不密实、空缺。故施加力之后锚垫板或锚头处砼整块爆烈；
②锚垫板与设计不相符合或工作锚与锚垫板不配套；
③锚头处内部构件未安装齐全或安装错误（如弹簧筋、钢筋网片、防崩钢筋等）；
④锚垫板等锚具质量问题；
⑤施加力远超过设计力值。
（2）预防措施
①浇注砼时加强震倒，对于锚头处特别注意；
②安装锚垫板、工作锚前应仔细核对图纸，严格按设计安装采购、安装；
③安装锚头部位时，严格按图纸施工，安装注意细节。尤其注意钢筋网片、防崩钢筋等；
④材料到场抽样实验检测是否合格，如不合格须退换材料；
⑤油泵及表按要求检测，施工时常常检查，张拉时注意控制好油泵压力。
3.1.2 断丝、滑丝现象
（1）成因分析：
①施工时焊渣等其他灼伤、碰伤钢绞线；
②钢绞线自身质量问题；
③拉力大于设计值；
④夹片质量以及安装错位（工具、工作夹片）；
⑤曲线过多导致摩阻增加，使钢绞线各部位受力不均，所以使受力大的一侧钢绞线出现断丝、滑丝情况，严重的则整根断裂；
⑥限位板不配套，限位板限位量过小，张拉时则工作夹片较为松弛，使钢绞线被拉出得长也回缩得长。既影响了张拉力又可能会导致滑丝。限位板限位量过大，张拉时则工作夹片较紧，过度挤压钢绞线。即影响伸长量又会导致断丝。
（2）预防措施
①施工时注意做好相应的保护措施，以防伤致钢绞线（如用烧焊时用旧模板等其他废料保护好钢绞线）；
②材料进场必须试验检测合格；
③在油泵、表合格的基础上严格控制拉力；
④材料检查、正确安装到位，安装夹片与工作锚、工具锚配套；
⑤施工时严格控制管道走向、弯曲度；
⑥材料到场投入使用前需实验检测、复查。
3.2 压浆常见问题、成因及预防措施
孔道压浆是后张法预应力混凝土结构施工中最重要的环节之一，但设计部门提交的桥梁设计图纸中对其施工要求绝大多数是忽略的，仅要求按照施工技术规范执行。因此，孔道压浆的施工质量实际上是与施工单位的技术素质、管理水平和责任心联系在一起。
3.2.1 水泥浆泌水率过大
（1）成因分析
①采用了较大的水灰比；
②水泥存放时间过长，里面含有了较多结块。
③搅拌机搅拌能力差，将水泥浆搅拌均匀需增加搅拌时间，但过长的搅拌时间会导致水泥浆离析，泌水率增大。
（2）预防措施
①制浆用的水泥要新鲜，一定不能含有任何结块；
②所用的其他原材料如外加剂等一定要符合规范要求，不能使用过期变质的原材料；
③必须使用强制性搅拌机拌和灌浆料，避免搅拌时间过长影响水泥浆的质量。
3.2.2 压浆过程不连续
（1）成因分析
①水泥浆数量准备不足；
②机械设备发生故障，无备用设备。
（2）预防措施
①正确估计水泥浆用量，在实际施工时要充分考虑到排气口、泌水管、出浆口等处的水泥浆损耗；
②注意机械设备维修保养，并有备用设备；
③一旦出现这种中断压浆的情况，应更换压浆口，在第二个压浆口内灌入整个孔道的水泥浆量，把第一个压浆口灌入的水泥浆和两次灌浆之间的气体完全排出，以保证压浆密实。
3.2.3 漏浆
（1）成因分析
①出浆管和管道之间的接缝没有处理好；
②排气管和波纹管之间的接缝没有处理好；
③两波纹管之间的接头没有处理好；
④浇筑混凝土时振捣棒将波纹管碰裂。
（2）预防措施
①对排气孔和波纹管之间的连接要在波纹管上开洞覆盖海绵片和塑料弧形压板并用钢丝扎牢，再用内径不小于20mm的增强塑料管或标准管插在嘴上，并将其引至混凝土面以上50cm左右；
②对波纹管之间的接头，可采用大一号的同型号波纹管作为接头管，管径为50～60mm时接头管的长度取200mm，管径为70～85mm时取250mm， 90～100mm时取300mm，接头管的两端用防水胶带密封，不得漏浆；
③对压浆口和出浆口处压浆管和出浆管与波纹管的接缝之间使用防水胶带进行密封，防止漏浆；
④浇筑混凝土时注意避免振捣棒碰撞波纹管。
3.2.4 冬季施工措施不到位
（1）预防措施
①压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施；
②如果必须在冰冻气候下进行压浆，要采取措施保证浆体在48h内温度超过5℃；
③在冷冻天气过后开始压浆前，应先用热水冲洗套管(但不能用蒸汽)以排走冰凌。在温度低于冰冻点时，必须再用热压缩空气把水吹尽以避免重新冻结，至少要注入100%的额外浆然后排掉它以去掉被禁锢的水。
实践证明以上预防措施能有效控制预应力混凝土结构质量，使得预应力混凝土结构优势得以有效发挥，满足使用要求。
【关键字】预应力混凝土；后张法；张拉；压浆
1 概述
文官屯动车出入段线特大桥为跨越客专左右线、哈大线、崇山东路等立交而设，全桥长2538.12单延米，第1-37孔为出、入段线分离的单线桥，38-54孔为出、入段线并行的双线桥。客专左右线、哈大线处采用框架墩（12#-36#墩）及12m单线预应力简支T梁跨越、崇山东路处采用40+64+40m双线连续梁跨越。
2 预应力体系
2.1 连续梁预应力体系
2.1.1 纵向预应力钢束采用抗拉强度标准值为1860MPa的高强度低松弛钢绞线，公称直径15.2mm。锚具采用OVM圆塔型锚具，管道采用金属波纹管；
2.1.2 横向预应力钢束与纵向相同，锚固体系采用BM15-4、BM15P-4扁形锚具，管道采用70×19mm扁形金属波纹管；
2.1.3 竖向预应力钢筋采用Ф25预应力混凝土用螺纹钢筋，型号PSB830，管道 内径35mm铁皮管。
2.2 框架墩预应力体系
预应力钢束采用抗拉强度标准值为1860MPa的高强度低松弛钢绞线，公称直径15.2mm。锚具采用M 15-15锚具，管道采用金属波纹管。
3 张拉、压浆常见问题、成因及预防措施
3.1 张拉常见问题、成因及预防措施
3.1.1 锚头处部位拉爆（砼、锚垫板）现象
（1）成因分析：
①浇筑砼时锚头处部位震倒不到位，导致锚头处、垫板后出现砼不密实、空缺。故施加力之后锚垫板或锚头处砼整块爆烈；
②锚垫板与设计不相符合或工作锚与锚垫板不配套；
③锚头处内部构件未安装齐全或安装错误（如弹簧筋、钢筋网片、防崩钢筋等）；
④锚垫板等锚具质量问题；
⑤施加力远超过设计力值。
（2）预防措施
①浇注砼时加强震倒，对于锚头处特别注意；
②安装锚垫板、工作锚前应仔细核对图纸，严格按设计安装采购、安装；
③安装锚头部位时，严格按图纸施工，安装注意细节。尤其注意钢筋网片、防崩钢筋等；
④材料到场抽样实验检测是否合格，如不合格须退换材料；
⑤油泵及表按要求检测，施工时常常检查，张拉时注意控制好油泵压力。
3.1.2 断丝、滑丝现象
（1）成因分析：
①施工时焊渣等其他灼伤、碰伤钢绞线；
②钢绞线自身质量问题；
③拉力大于设计值；
④夹片质量以及安装错位（工具、工作夹片）；
⑤曲线过多导致摩阻增加，使钢绞线各部位受力不均，所以使受力大的一侧钢绞线出现断丝、滑丝情况，严重的则整根断裂；
⑥限位板不配套，限位板限位量过小，张拉时则工作夹片较为松弛，使钢绞线被拉出得长也回缩得长。既影响了张拉力又可能会导致滑丝。限位板限位量过大，张拉时则工作夹片较紧，过度挤压钢绞线。即影响伸长量又会导致断丝。
（2）预防措施
①施工时注意做好相应的保护措施，以防伤致钢绞线（如用烧焊时用旧模板等其他废料保护好钢绞线）；
②材料进场必须试验检测合格；
③在油泵、表合格的基础上严格控制拉力；
④材料检查、正确安装到位，安装夹片与工作锚、工具锚配套；
⑤施工时严格控制管道走向、弯曲度；
⑥材料到场投入使用前需实验检测、复查。
3.2 压浆常见问题、成因及预防措施
孔道压浆是后张法预应力混凝土结构施工中最重要的环节之一，但设计部门提交的桥梁设计图纸中对其施工要求绝大多数是忽略的，仅要求按照施工技术规范执行。因此，孔道压浆的施工质量实际上是与施工单位的技术素质、管理水平和责任心联系在一起。
3.2.1 水泥浆泌水率过大
（1）成因分析
①采用了较大的水灰比；
②水泥存放时间过长，里面含有了较多结块。
③搅拌机搅拌能力差，将水泥浆搅拌均匀需增加搅拌时间，但过长的搅拌时间会导致水泥浆离析，泌水率增大。
（2）预防措施
①制浆用的水泥要新鲜，一定不能含有任何结块；
②所用的其他原材料如外加剂等一定要符合规范要求，不能使用过期变质的原材料；
③必须使用强制性搅拌机拌和灌浆料，避免搅拌时间过长影响水泥浆的质量。
3.2.2 压浆过程不连续
（1）成因分析
①水泥浆数量准备不足；
②机械设备发生故障，无备用设备。
（2）预防措施
①正确估计水泥浆用量，在实际施工时要充分考虑到排气口、泌水管、出浆口等处的水泥浆损耗；
②注意机械设备维修保养，并有备用设备；
③一旦出现这种中断压浆的情况，应更换压浆口，在第二个压浆口内灌入整个孔道的水泥浆量，把第一个压浆口灌入的水泥浆和两次灌浆之间的气体完全排出，以保证压浆密实。
3.2.3 漏浆
（1）成因分析
①出浆管和管道之间的接缝没有处理好；
②排气管和波纹管之间的接缝没有处理好；
③两波纹管之间的接头没有处理好；
④浇筑混凝土时振捣棒将波纹管碰裂。
（2）预防措施
①对排气孔和波纹管之间的连接要在波纹管上开洞覆盖海绵片和塑料弧形压板并用钢丝扎牢，再用内径不小于20mm的增强塑料管或标准管插在嘴上，并将其引至混凝土面以上50cm左右；
②对波纹管之间的接头，可采用大一号的同型号波纹管作为接头管，管径为50～60mm时接头管的长度取200mm，管径为70～85mm时取250mm， 90～100mm时取300mm，接头管的两端用防水胶带密封，不得漏浆；
③对压浆口和出浆口处压浆管和出浆管与波纹管的接缝之间使用防水胶带进行密封，防止漏浆；
④浇筑混凝土时注意避免振捣棒碰撞波纹管。
3.2.4 冬季施工措施不到位
（1）预防措施
①压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施；
②如果必须在冰冻气候下进行压浆，要采取措施保证浆体在48h内温度超过5℃；
③在冷冻天气过后开始压浆前，应先用热水冲洗套管(但不能用蒸汽)以排走冰凌。在温度低于冰冻点时，必须再用热压缩空气把水吹尽以避免重新冻结，至少要注入100%的额外浆然后排掉它以去掉被禁锢的水。
实践证明以上预防措施能有效控制预应力混凝土结构质量，使得预应力混凝土结构优势得以有效发挥，满足使用要求。