论文部分内容阅读
摘要:本文以结合近年来桥梁预应力施工实例,按照问题发生的原因进行分类,对预应力张拉出现砼崩裂事故的发生、原因及处治技术措施作介绍,为同类工程施工提供参考,避免同类质量问题再次发生。
关键词:桥梁工程;预应力施工;原因分析;技术措施
0 前言
近年来,施工单位在对桥梁预应力张拉施工时没有严格施工或采取措施不恰当,导致在进行预应力张拉施工时,屡次发生锚下砼崩裂或梁体开裂的质量问题,影响了工程质量。造成锚下砼崩裂或梁体开裂的主要原因有预应力材料产品质量差、锚下钢筋少放或漏放、钢筋或管道安装不规范、砼强度不够、锚下砼振捣不密实等五方面。本文分别在五方面对预应力张拉出现砼崩裂事故的发生、原因及技术处治措施作分析、介绍,得到了一些具有工程应用价值的有效方法。
1 预应力材料产品质量差
1.1工程实例情况
某高速公路大桥为T型连续刚构桥,在大桥合拢后进行底板束张拉,当张拉力达到100%时,退出千斤顶便发现锚板有凹陷现象,越陷越深,锚垫板周边砼也随后出现了开裂,如图1照片。
图1 张拉完成后出现的锚板凹陷现象
1.2 现象原因分析
出现凹陷现象是在张拉应力达到设计值才出现的,而且在锚垫板周围没有出现砼粉碎的现象,这表明锚下砼是密实的。当将破损的锚垫板凿出来后,发现锚垫板开裂口上有气孔和沙眼,如图2照片所示,这表明造成张拉后锚板凹陷开裂的主要原因是产品的质量问题。
图2 锚垫板开裂口的气孔和沙眼
1.3 技术处治措施
当出现凹陷后尽快将钢束逐级松张,松张原则为左右钢束对称逐级松出钢束,在松张过程中锚后严禁站人,确保施工人员安全。钢束松完后,将锚下开裂砼完全凿除,恢复锚下钢筋和锚垫板后浇注高标号砼(一般为环氧树脂砼)。并加工钢板或钢环,增强锚垫板的应力传递,如图3所示。
图3 锚垫板上加垫钢板和钢环示意图
2 锚下钢筋少放或漏放
2.1工程实例情况
在某高速路上一座连续箱梁在进行整联张拉时,当张拉力刚达到60%时,突然锚下砼开裂,锚板凹陷,如图4照片。
图4 张拉力达到60%锚下砼开裂、锚板凹陷现象
2.2 现象原因分析
张拉力远远未达到设计值就出现砼开裂,而且锚下砼完全粉碎,说明锚下砼完全未能承受相应的压力。张拉前进行箱梁砼强度检测,砼强度为53MPa,强度满足设计要求。经对梁体进行破体检查,发现梁端边腹板漏放9条箍筋,如图5照片。
图5 少放钢筋图片
2.3 技术处治措施
将钢束松张,凿除开裂砼,恢复锚下钢筋,加入漏放钢筋,浇注环氧树脂砼。在旧砼打入锚固拉杆至腹板外侧,待砼强度达到后,在张拉前在腹板外侧贴上钢板,用拉杆逼紧后进行张拉作业,待预应力管道压浆完成并达到强度后,方可拆除钢板,如图6。
图6 腹板外侧贴钢板
3 钢筋或管道安装不规范
3.1 工程实例情况
某高速公路大桥为T型连续刚构桥,在大桥合拢后进行底板束张拉,当底板管道张拉完成到70%时,底板跨中处出现了开裂现象,如图7。
图7 全桥合拢后底板束张拉底板开裂图片
3.2 现象原因分析
出现整块开裂、空洞,如图8,说明底版保护层脱空,也表明在张拉时有一种向下的力迫使砼脱开,我们认为是一种径向力的作用致使的。
图8 出现整块开裂、空洞现象
敲除空块后发现管道互相挤压不顺,同时发现底板连接上下层钢的勾筋很少,局部甚至没有,如图9。
图9 管道挤压不顺、勾筋少放现象图片
3.3 技术处治措施
首先采用钻孔重新加入足够勾筋,如图10;做好抗拔试验,如图11,取得试验结果后,按试验结果灌入植筋胶进行植筋施工,如图12。
图10 钻孔做作业
图11 植筋抗拔试验
图12重新植入勾筋后
4 砼强度不够
4.1 工程实例情况
某高速路上一座连续箱梁桥在进行箱梁整联张拉,当张拉力刚达到80%时,突然锚垫板向内凹陷,如图13。
4.2 现象原因分析
图13锚垫板突然向内凹陷图片
锚垫板开裂不算严重,如图14照片,说明非产品质量问题。经调查,发现在张拉作业前未对箱梁现场试件进行施压,经施压后发现试件砼强度未满足设计要求,而导致锚垫板凹陷。
图14锚垫板突然向内凹陷后受损情况
4.3 技术处治措施
凿除破裂部分砼,将开口处钢筋引出,并部分斜向钻孔植筋。在梁底粘植筋胶将1cm厚钢板粘接梁底并用楔顶紧。在不影响锚垫板位置及安装的情况下将植入钢筋和原有钢筋焊接到钢板上。在定位锚垫板上贴上2cm厚的钢板,大小与锚垫板一样,同时在锚垫板上的锚具限位槽粘上1mm薄钢板,钢板与锚垫板间用环氧树脂粘结合。在定位锚垫板、新旧砼表面涂界面剂,后立模浇环氧树脂砼。如图15所示。
图15技术处治工作方案示意图
5 锚下砼振捣不密实
5.1 工程实例情况
在某高速路上一座连续箱梁下穿天桥在进行整联张拉时,当张拉力刚达到60%时,突然锚下砼开裂,锚板凹陷,如图16。
5.2 现象原因分析
从图16图片不妨看出,整个锚垫板往里面收缩,显然砼疏松、不密实。在凿除开裂砼时发现有空洞,而且还夹有垃圾杂物,从现场凿除的过程中发现砼骨料少。
图16锚下砼开裂,锚板凹陷
5.3 技术处治措施
将钢束松张,凿除开裂砼,恢复锚下钢筋,加入加强钢筋,浇注环氧树脂砼。在旧砼打入锚固拉杆至腹板外侧,待砼强度达到后,在张拉前在腹板外侧贴上钢板,用拉干逼紧方可张拉,
6 结束语
由以上案例实例分析看来,引发张拉时锚下砼崩裂的最常见原因为:使用劣质锚具、锚下钢筋少放或露放、钢筋或预应力管道安装不规范、锚下砼质量不够、振捣部密实等五个方面。此外,张拉力过大也可导致锚下砼崩裂。锚下砼或梁体崩裂引起增加工序、延长工期、加大成本、损坏结构整体质量等负面影响,必须从根本上预防此类质量问题的发生,建议在施工中做到以下几点:
(1)严格按照设计图纸和施工规范要求进行施工,杜绝少放钢筋、砼强度不够即进行张拉、过度超张拉等现象。
(2)加强原材料进场检验,包括锚具、千斤顶、砼原材料、钢筋等。
(3)在预应力张拉施工前,项目要做好预应力管道、锚垫板安装操作流程、张拉流程等工作流程(作业指导书),指定张拉负责人,提高施工规范性和施工责任心。
(4) 张拉前先查混凝土试块的强度资料,确认混凝土强度达到张拉时的要求,才可进行张拉施工。
(5)加强施工前、施工中控制。确保预应力管道定位准确,张拉施工规范。
(6)预应力张拉施工必须要有技术员现场监督,记录张拉数据,处理突发问题。
(7) 注意张拉中的情况,如发现异响、滑丝、断裂,要及时停张,进行检查。
(8) 张拉完要进行记录资料的整理,并检查各个结果是否正常,最后作为技术资料归档。
参考文献
[1]路桥集团第一公路工程局主编 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000 人民交通出版社 2000-11-01实施
[2]陕西省公路局主编《公路桥涵养护规范》JTG H11-2004 人民交通出版社 2004-10-01实施
关键词:桥梁工程;预应力施工;原因分析;技术措施
0 前言
近年来,施工单位在对桥梁预应力张拉施工时没有严格施工或采取措施不恰当,导致在进行预应力张拉施工时,屡次发生锚下砼崩裂或梁体开裂的质量问题,影响了工程质量。造成锚下砼崩裂或梁体开裂的主要原因有预应力材料产品质量差、锚下钢筋少放或漏放、钢筋或管道安装不规范、砼强度不够、锚下砼振捣不密实等五方面。本文分别在五方面对预应力张拉出现砼崩裂事故的发生、原因及技术处治措施作分析、介绍,得到了一些具有工程应用价值的有效方法。
1 预应力材料产品质量差
1.1工程实例情况
某高速公路大桥为T型连续刚构桥,在大桥合拢后进行底板束张拉,当张拉力达到100%时,退出千斤顶便发现锚板有凹陷现象,越陷越深,锚垫板周边砼也随后出现了开裂,如图1照片。
图1 张拉完成后出现的锚板凹陷现象
1.2 现象原因分析
出现凹陷现象是在张拉应力达到设计值才出现的,而且在锚垫板周围没有出现砼粉碎的现象,这表明锚下砼是密实的。当将破损的锚垫板凿出来后,发现锚垫板开裂口上有气孔和沙眼,如图2照片所示,这表明造成张拉后锚板凹陷开裂的主要原因是产品的质量问题。
图2 锚垫板开裂口的气孔和沙眼
1.3 技术处治措施
当出现凹陷后尽快将钢束逐级松张,松张原则为左右钢束对称逐级松出钢束,在松张过程中锚后严禁站人,确保施工人员安全。钢束松完后,将锚下开裂砼完全凿除,恢复锚下钢筋和锚垫板后浇注高标号砼(一般为环氧树脂砼)。并加工钢板或钢环,增强锚垫板的应力传递,如图3所示。
图3 锚垫板上加垫钢板和钢环示意图
2 锚下钢筋少放或漏放
2.1工程实例情况
在某高速路上一座连续箱梁在进行整联张拉时,当张拉力刚达到60%时,突然锚下砼开裂,锚板凹陷,如图4照片。
图4 张拉力达到60%锚下砼开裂、锚板凹陷现象
2.2 现象原因分析
张拉力远远未达到设计值就出现砼开裂,而且锚下砼完全粉碎,说明锚下砼完全未能承受相应的压力。张拉前进行箱梁砼强度检测,砼强度为53MPa,强度满足设计要求。经对梁体进行破体检查,发现梁端边腹板漏放9条箍筋,如图5照片。
图5 少放钢筋图片
2.3 技术处治措施
将钢束松张,凿除开裂砼,恢复锚下钢筋,加入漏放钢筋,浇注环氧树脂砼。在旧砼打入锚固拉杆至腹板外侧,待砼强度达到后,在张拉前在腹板外侧贴上钢板,用拉杆逼紧后进行张拉作业,待预应力管道压浆完成并达到强度后,方可拆除钢板,如图6。
图6 腹板外侧贴钢板
3 钢筋或管道安装不规范
3.1 工程实例情况
某高速公路大桥为T型连续刚构桥,在大桥合拢后进行底板束张拉,当底板管道张拉完成到70%时,底板跨中处出现了开裂现象,如图7。
图7 全桥合拢后底板束张拉底板开裂图片
3.2 现象原因分析
出现整块开裂、空洞,如图8,说明底版保护层脱空,也表明在张拉时有一种向下的力迫使砼脱开,我们认为是一种径向力的作用致使的。
图8 出现整块开裂、空洞现象
敲除空块后发现管道互相挤压不顺,同时发现底板连接上下层钢的勾筋很少,局部甚至没有,如图9。
图9 管道挤压不顺、勾筋少放现象图片
3.3 技术处治措施
首先采用钻孔重新加入足够勾筋,如图10;做好抗拔试验,如图11,取得试验结果后,按试验结果灌入植筋胶进行植筋施工,如图12。
图10 钻孔做作业
图11 植筋抗拔试验
图12重新植入勾筋后
4 砼强度不够
4.1 工程实例情况
某高速路上一座连续箱梁桥在进行箱梁整联张拉,当张拉力刚达到80%时,突然锚垫板向内凹陷,如图13。
4.2 现象原因分析
图13锚垫板突然向内凹陷图片
锚垫板开裂不算严重,如图14照片,说明非产品质量问题。经调查,发现在张拉作业前未对箱梁现场试件进行施压,经施压后发现试件砼强度未满足设计要求,而导致锚垫板凹陷。
图14锚垫板突然向内凹陷后受损情况
4.3 技术处治措施
凿除破裂部分砼,将开口处钢筋引出,并部分斜向钻孔植筋。在梁底粘植筋胶将1cm厚钢板粘接梁底并用楔顶紧。在不影响锚垫板位置及安装的情况下将植入钢筋和原有钢筋焊接到钢板上。在定位锚垫板上贴上2cm厚的钢板,大小与锚垫板一样,同时在锚垫板上的锚具限位槽粘上1mm薄钢板,钢板与锚垫板间用环氧树脂粘结合。在定位锚垫板、新旧砼表面涂界面剂,后立模浇环氧树脂砼。如图15所示。
图15技术处治工作方案示意图
5 锚下砼振捣不密实
5.1 工程实例情况
在某高速路上一座连续箱梁下穿天桥在进行整联张拉时,当张拉力刚达到60%时,突然锚下砼开裂,锚板凹陷,如图16。
5.2 现象原因分析
从图16图片不妨看出,整个锚垫板往里面收缩,显然砼疏松、不密实。在凿除开裂砼时发现有空洞,而且还夹有垃圾杂物,从现场凿除的过程中发现砼骨料少。
图16锚下砼开裂,锚板凹陷
5.3 技术处治措施
将钢束松张,凿除开裂砼,恢复锚下钢筋,加入加强钢筋,浇注环氧树脂砼。在旧砼打入锚固拉杆至腹板外侧,待砼强度达到后,在张拉前在腹板外侧贴上钢板,用拉干逼紧方可张拉,
6 结束语
由以上案例实例分析看来,引发张拉时锚下砼崩裂的最常见原因为:使用劣质锚具、锚下钢筋少放或露放、钢筋或预应力管道安装不规范、锚下砼质量不够、振捣部密实等五个方面。此外,张拉力过大也可导致锚下砼崩裂。锚下砼或梁体崩裂引起增加工序、延长工期、加大成本、损坏结构整体质量等负面影响,必须从根本上预防此类质量问题的发生,建议在施工中做到以下几点:
(1)严格按照设计图纸和施工规范要求进行施工,杜绝少放钢筋、砼强度不够即进行张拉、过度超张拉等现象。
(2)加强原材料进场检验,包括锚具、千斤顶、砼原材料、钢筋等。
(3)在预应力张拉施工前,项目要做好预应力管道、锚垫板安装操作流程、张拉流程等工作流程(作业指导书),指定张拉负责人,提高施工规范性和施工责任心。
(4) 张拉前先查混凝土试块的强度资料,确认混凝土强度达到张拉时的要求,才可进行张拉施工。
(5)加强施工前、施工中控制。确保预应力管道定位准确,张拉施工规范。
(6)预应力张拉施工必须要有技术员现场监督,记录张拉数据,处理突发问题。
(7) 注意张拉中的情况,如发现异响、滑丝、断裂,要及时停张,进行检查。
(8) 张拉完要进行记录资料的整理,并检查各个结果是否正常,最后作为技术资料归档。
参考文献
[1]路桥集团第一公路工程局主编 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000 人民交通出版社 2000-11-01实施
[2]陕西省公路局主编《公路桥涵养护规范》JTG H11-2004 人民交通出版社 2004-10-01实施