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【摘要】本文针对预应力梁板的施工常见问题进行了分析并提出了一般解决方法。
【关键词】预应力;梁板;施工;常见问题;解决方法
1.工程概况
临枣高速位于山东省南部临沂市与枣庄市之间,工程东起京沪高速公路,西至京福高速公路,线路全长88.633km,是国家高速公路网中京福高速公路与京沪高速公路连接线,是山东省高速公路网“五纵、四横、一环、八连”中的重要路段。该项目全线共有结构物328座,预应力梁板桥是其中的主要桥型。所以对于预应力梁板桥施工过程中的常见问题的有效防治和处理就成为了全线结构物质量控制的重要内容。
2.预应力梁板的优点
预应力梁板桥作为混凝土结构首先具有良好的经济性。作为预应力结构,因为在梁的受拉区得到了预压,能够抵消荷载产生的部分拉应力,所以获得了较好的抗裂性,并有效防止钢筋锈蚀从而增强了耐久性。采用高强钢筋,节约了钢材。由于刚度大,所以挠度较小,并可以获得较小的截面和较大的跨径。从而具有良好的经济性,适用性,安全性,耐久性和美观性。符合我国桥梁建设的根本要求,是北方地区最为常见的上部结构形式。
3.施工常见问题分析与解决方法
3.1钢绞线穿孔困难
穿钢绞线困难一般是波纹管孔道出现异常情况造成,其可能的具体情况有。①波纹管由于本身质量或其他外力原因造成破损,导致水泥浆流入孔道,造成阻塞。②异物进入造成的阻塞。③孔道不够平滑圆顺,造成钢绞线卡住而不易通过。④钢绞线头部钢束松散,造成卡孔或导致波纹管翻卷阻塞。
解决方法:梁体浇筑前检查波纹管质量。浇筑过程中保证孔道线形顺畅。穿束前,检查并清理孔道,保持孔道暢通。检查钢绞线,端部是否破损松散。
3.2滑丝和断丝
造成滑丝的常见情况有。①锚环、夹片硬度不够或夹片齿过浅。②钢束和夹片有油污,泥浆,浮锈等异物。③锚环安装不准确,坡度过大或过小,夹片顶面不齐等因素。④操作不当,例如千斤顶张拉回油过快,拆卸工具锚时震动剧烈等原因。
造成断丝的原因是①钢绞线力学性能不合格,运输安装过程中受损或表面锈蚀造成张拉时局部应力过大。②锚具、夹片硬度太高,齿度也过大,这样稍有偏控就造成刻痕过深,容易发生断丝。③张拉机具不同心,预应力筋松紧不一造成钢丝受力不均。④张拉力过大。
解决方法:不合格,不配套的锚具不得使用。预应力束条理不紊乱。锚固夹持段及钢筋应将浮锈和污物处理干净,避免锚固时夹片齿槽堵塞而引起钢绞线滑脱。张拉前,检查锚固体系是否符合要求。张拉时,速度不宜过快,保持张拉油表读数均匀增加。千斤顶校核准确。对人员进行系统的操作和安全培训。
3.3伸长值异常
在张拉过程中,根据规范的要求,实测伸长值与理论伸长值之差比上理论伸长值应在正负6%的范围内。但是实际施工中经常会出现伸长值异常的情况。其可能的情况有①孔道不够平滑圆顺,局部弯折或漏浆,异物进入等造成的摩阻力变大,从而使实测值变小②仪器不准确,操作不当或计算有误等外部原因。
解决方法:钢绞线穿束时,应防止缠绕。尽量消除各钢束之间的长度差。确保千斤顶、锚圈与空口中心线位于同一轴线上。张拉机具校验准确。
3.4金属波纹管孔道漏浆
漏浆会导致孔道变小,摩阻力增加,严重时会造成堵塞。进而又可能造成上文提到的穿孔困难,伸长值异常等问题。
造成漏浆的原因有。①金属波纹管产品本身质量有问题,刚度不足,锈蚀磨损,咬口不牢。②端部连接处密封不严。③局部疲劳损伤,引起管壁破裂。
解决方法:检查出厂合格证和检验单,检查有无开裂和脱扣现象,做灌水试验以确保管壁无漏水。运输过程要仔细,避免损伤。在室外保管时间不宜过长并注意防腐蚀。安装过程避免疲劳损伤和应力集中,施工过程中注意防护,避免造成不必要的伤害。
3.5曲线孔道灌浆不密实
曲线孔道灌浆不密实主要是泌水现象造成的。孔道的上曲位置,尤其是大曲率曲线孔道的顶部位置,灌浆后,水泥下沉,产生泌水现象,造成上部空隙和空洞。钢丝线的灯芯作用会增强泌水。水泥水灰比较大,没有添加减水剂、膨胀剂等也会增强泌水。另外灌浆设备压力不足,水泥浆压送不到位,导致浆体不密实,泌水无法排出也是重要的因素。
解决方法:根据孔道要求选用合适的水泥浆。灌浆压力符合规范要求,根据孔道高度与灌浆压力确定竖向孔道的灌浆方法。对于高差大于0.5米的曲线孔道,应在上部设置泌水管,并伸出梁顶400mm。灌浆人员操作规范,严格按照操作规程进行操作。在灌浆结束后,仔细检查孔道顶部灌浆密实度,对于有空隙的地方应进行人工补浆。
3.6预应力筋改变方向处混凝土开裂
预应力筋方向改变处由于局部应力过大,会产生裂缝,撕裂,崩出等现象。预应力筋出现横向偏移产生横向拉应力,使混凝土开裂。锚固处局部应力过大,造成裂缝。
解决方法:在预应力筋方向改变处加密箍筋或设置附加钢筋网。为防止预应力筋横向偏移,可以在腹板中设置横向分布钢筋。在齿块锚固处,设置较多的横向钢筋来应对复杂的局部应力,以防止构件撕裂。
4.小结
综上所述,这些常见的质量通病极大的阻碍和影响了预应力梁桥的发展,了解了这些常见的质量通病和防治方法可以更好的起到预防作用,做到防患于未然,使预应力梁桥的质量再上一个新台阶。只要加强管理,制定切实可行的质量管理措施,按设计要求和施工规范进行操作,认真落实张拉工序中各环节的质量控制措施,就可以保证施工质量。由于现场情况多变,预应力张拉施工中仍有很多现象很难准确分析,需要在以后的工作中不断摸索和总结。
【参考文献】
[1]孙锋,傅建.预应力板梁张拉工序常见质量问题与控制,建设与施工.
[2]车莹,阎生斌.预应力梁桥施工质量常见通病问题与防治方法,科技信息,2008(36).
[3]王建峰.后张法预应力结构孔道压浆不密室的病害分析,科技信息,2008(33).
[4]陈箐.后张法预应力梁施工的监理要点,湖南交通科技,2008(34).
【关键词】预应力;梁板;施工;常见问题;解决方法
1.工程概况
临枣高速位于山东省南部临沂市与枣庄市之间,工程东起京沪高速公路,西至京福高速公路,线路全长88.633km,是国家高速公路网中京福高速公路与京沪高速公路连接线,是山东省高速公路网“五纵、四横、一环、八连”中的重要路段。该项目全线共有结构物328座,预应力梁板桥是其中的主要桥型。所以对于预应力梁板桥施工过程中的常见问题的有效防治和处理就成为了全线结构物质量控制的重要内容。
2.预应力梁板的优点
预应力梁板桥作为混凝土结构首先具有良好的经济性。作为预应力结构,因为在梁的受拉区得到了预压,能够抵消荷载产生的部分拉应力,所以获得了较好的抗裂性,并有效防止钢筋锈蚀从而增强了耐久性。采用高强钢筋,节约了钢材。由于刚度大,所以挠度较小,并可以获得较小的截面和较大的跨径。从而具有良好的经济性,适用性,安全性,耐久性和美观性。符合我国桥梁建设的根本要求,是北方地区最为常见的上部结构形式。
3.施工常见问题分析与解决方法
3.1钢绞线穿孔困难
穿钢绞线困难一般是波纹管孔道出现异常情况造成,其可能的具体情况有。①波纹管由于本身质量或其他外力原因造成破损,导致水泥浆流入孔道,造成阻塞。②异物进入造成的阻塞。③孔道不够平滑圆顺,造成钢绞线卡住而不易通过。④钢绞线头部钢束松散,造成卡孔或导致波纹管翻卷阻塞。
解决方法:梁体浇筑前检查波纹管质量。浇筑过程中保证孔道线形顺畅。穿束前,检查并清理孔道,保持孔道暢通。检查钢绞线,端部是否破损松散。
3.2滑丝和断丝
造成滑丝的常见情况有。①锚环、夹片硬度不够或夹片齿过浅。②钢束和夹片有油污,泥浆,浮锈等异物。③锚环安装不准确,坡度过大或过小,夹片顶面不齐等因素。④操作不当,例如千斤顶张拉回油过快,拆卸工具锚时震动剧烈等原因。
造成断丝的原因是①钢绞线力学性能不合格,运输安装过程中受损或表面锈蚀造成张拉时局部应力过大。②锚具、夹片硬度太高,齿度也过大,这样稍有偏控就造成刻痕过深,容易发生断丝。③张拉机具不同心,预应力筋松紧不一造成钢丝受力不均。④张拉力过大。
解决方法:不合格,不配套的锚具不得使用。预应力束条理不紊乱。锚固夹持段及钢筋应将浮锈和污物处理干净,避免锚固时夹片齿槽堵塞而引起钢绞线滑脱。张拉前,检查锚固体系是否符合要求。张拉时,速度不宜过快,保持张拉油表读数均匀增加。千斤顶校核准确。对人员进行系统的操作和安全培训。
3.3伸长值异常
在张拉过程中,根据规范的要求,实测伸长值与理论伸长值之差比上理论伸长值应在正负6%的范围内。但是实际施工中经常会出现伸长值异常的情况。其可能的情况有①孔道不够平滑圆顺,局部弯折或漏浆,异物进入等造成的摩阻力变大,从而使实测值变小②仪器不准确,操作不当或计算有误等外部原因。
解决方法:钢绞线穿束时,应防止缠绕。尽量消除各钢束之间的长度差。确保千斤顶、锚圈与空口中心线位于同一轴线上。张拉机具校验准确。
3.4金属波纹管孔道漏浆
漏浆会导致孔道变小,摩阻力增加,严重时会造成堵塞。进而又可能造成上文提到的穿孔困难,伸长值异常等问题。
造成漏浆的原因有。①金属波纹管产品本身质量有问题,刚度不足,锈蚀磨损,咬口不牢。②端部连接处密封不严。③局部疲劳损伤,引起管壁破裂。
解决方法:检查出厂合格证和检验单,检查有无开裂和脱扣现象,做灌水试验以确保管壁无漏水。运输过程要仔细,避免损伤。在室外保管时间不宜过长并注意防腐蚀。安装过程避免疲劳损伤和应力集中,施工过程中注意防护,避免造成不必要的伤害。
3.5曲线孔道灌浆不密实
曲线孔道灌浆不密实主要是泌水现象造成的。孔道的上曲位置,尤其是大曲率曲线孔道的顶部位置,灌浆后,水泥下沉,产生泌水现象,造成上部空隙和空洞。钢丝线的灯芯作用会增强泌水。水泥水灰比较大,没有添加减水剂、膨胀剂等也会增强泌水。另外灌浆设备压力不足,水泥浆压送不到位,导致浆体不密实,泌水无法排出也是重要的因素。
解决方法:根据孔道要求选用合适的水泥浆。灌浆压力符合规范要求,根据孔道高度与灌浆压力确定竖向孔道的灌浆方法。对于高差大于0.5米的曲线孔道,应在上部设置泌水管,并伸出梁顶400mm。灌浆人员操作规范,严格按照操作规程进行操作。在灌浆结束后,仔细检查孔道顶部灌浆密实度,对于有空隙的地方应进行人工补浆。
3.6预应力筋改变方向处混凝土开裂
预应力筋方向改变处由于局部应力过大,会产生裂缝,撕裂,崩出等现象。预应力筋出现横向偏移产生横向拉应力,使混凝土开裂。锚固处局部应力过大,造成裂缝。
解决方法:在预应力筋方向改变处加密箍筋或设置附加钢筋网。为防止预应力筋横向偏移,可以在腹板中设置横向分布钢筋。在齿块锚固处,设置较多的横向钢筋来应对复杂的局部应力,以防止构件撕裂。
4.小结
综上所述,这些常见的质量通病极大的阻碍和影响了预应力梁桥的发展,了解了这些常见的质量通病和防治方法可以更好的起到预防作用,做到防患于未然,使预应力梁桥的质量再上一个新台阶。只要加强管理,制定切实可行的质量管理措施,按设计要求和施工规范进行操作,认真落实张拉工序中各环节的质量控制措施,就可以保证施工质量。由于现场情况多变,预应力张拉施工中仍有很多现象很难准确分析,需要在以后的工作中不断摸索和总结。
【参考文献】
[1]孙锋,傅建.预应力板梁张拉工序常见质量问题与控制,建设与施工.
[2]车莹,阎生斌.预应力梁桥施工质量常见通病问题与防治方法,科技信息,2008(36).
[3]王建峰.后张法预应力结构孔道压浆不密室的病害分析,科技信息,2008(33).
[4]陈箐.后张法预应力梁施工的监理要点,湖南交通科技,2008(34).