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摘 要:能否科学合理的使用后张法预应力混凝土梁压浆工艺直接关系到整个混凝土工程的施工质量,笔者从事后张法预应力混凝土梁压浆工艺的研究已经有很多年的时间,在文中进行有针对性的探讨和分析,希望对读者产生或多或少的借鉴意义与参考价值。
关键词:后张法 预应力 压浆 不密实 防治措施
一、引言
众所周知,施工单位至始至终都十分重视的一个问题就是裂缝问题,混凝土施工中的裂缝问题的出现屡见不鲜并且屡禁不止,而且裂缝的出现有百害而无一利,其中最明显的危害就是降低结构构件的强度和刚度,不利于保证其使用年限,也不利于其性能的正常发挥与实现,而为了解决裂缝问题,许多施工单位一味的增加钢架的数量,同时使构件的截面面积得到大幅度的增加,其在一方面确确实实的降低了结构构件出现裂缝的出现概率,但是另一方面直接导致构件的自身重量大大增加,而钢筋的数量也远远多于正常施工。所以,解决裂缝问题的根本举措不是通过以上不科学的方法实现,而是要强化对于混凝土和钢筋性能的利用,在正式施工之前要将一定的压应力施加在受拉区混凝土处,最终抵消了载重力的拉应力,从根本上杜绝了混凝土的开裂现象,以上的描述就是预应力混凝土的含义。先张与后张是两种最为基本的张拉方法,而由于篇幅的限制,笔者在文中主要对后张法进行系统而全面的阐释和研究。我们探究后张法,究竟什么是后张法呢?所谓的后张法指的就是对混凝土构件进行优先的浇注,当浇筑完毕而且混凝土的养护期已过之后,就会结硬,然后在预应力筋的应用下在混凝土中张拉固定,待压浆成型之后,预应力混凝土就制成了。下面展开详细叙述。
1.后张法的施工工艺以及有无黏结情况分类。首先制作混凝土构件,而这些混凝土构件和一般的构件不相同,因为必须预留预应力筋摆放孔道,当混凝土养护完毕之后(通常的养护期是二十八天),混凝土就会达到一定的强度等级,这个时候就需要将预应力筋穿入孔道中,并进行锚具以及其他部件的安装,开展张拉,而达到一定的拉力之后,进行固定,主要工具是锚具,这个时候混凝土就具备了压应力。将一定量的水泥砂浆注入混凝土与钢筋之间是最后一道工序,以上就是压浆的整个过程,将混凝土构件与预应力筋组合成一个有机的的整体,所以也称为有黏结的预应力混凝土。
除了有黏结的预应力混凝土,还有无黏结预应力混凝土,顾名思义,这种预应力混凝土没有黏结,所以其施工特点和一般的混凝土施工基本相似,没有预留孔道的必要,可以直接将钢筋放入设计的位置,再将套管或者塑料袋将钢筋外表面全部包上,进行浇筑和养护,养护期一过,开展最后的张拉锚固。
无论是有黏结的预应力混凝土,还是无黏结预应力混凝土,我们都不能片面的评价,二者各有优点和缺陷,主要表现在以下几点:由于会在很大程度上受到粘结力的作用,所以有黏结的预应力混凝会降低混凝土的压应力,所以在施工中要尽可能减少这种黏结,但是其优点也是较为明显的,即施工效率高,施工简单易行,极其适合在施工現场开展施工;而后者,即无黏结预应力混凝土则很好的避免了粘结力的不利影响,而且在预压应力方面也是高于有黏结的预应力混凝土的,其成本投入较低,施工质量得到保证,非常适用于大跨度的情况。
2.和一般的钢筋混凝土相比,后张法预应力混凝土具有以下几方面特点。
2.1 优点方面。(1)第一点就是使得混凝土构件的强度与抗裂性得到大幅度的增强。将压应力施加完毕之后,降低了在外界荷载条件下构件出现裂缝的概率,完善并保证了构件的基本性能,并使得结构的耐久性得到增强。(2)使得材料的用量大大减少,建筑自重自然降低。如若打算使用后张法张拉,其结构就不得不使用高强度的材料,那么同样的强度要求,对高强度材料的运用会大量的降低材料的用量,结构的自重大大降低,以大跨径桥梁为主的工程有着很大的自重,所以使用预应力混凝土尤为重要和必要。(3)竖向剪力大大减少,抗剪性能得到增强。曲线状钢筋在结构梁体中有着普遍和广泛的运用,所以需要布置一些曲线状钢筋,这种钢筋的主要作用就是降低了梁体在支座附近的竖向剪力。(4)使得构件的稳定性大大增强,结构的质量与安全性得到保证。墙柱、桥墩等是施工中经常用到的柱状混凝土结构构件。如果这些受压构件的长细比太大或者严重超出了规定的范围,那么在外界重力的作用之下结构极有可能被破坏而失去平衡。而如果能够将一定的压力施加在钢筋混凝土柱状结构上。就会使得钢筋拉得很紧,降低了被压弯的可能性,增强了结构的稳定程度,保证了使用过程中的安全性。(5)使得耐疲劳性能得到增强。预应力钢筋会受到很大的张拉,使得结构构件的耐疲劳性能得到增强,大量的应用到了大型桥梁工程的施工之中。
2.2 缺点方面。(1)和一般混凝土比较,其具有复杂而繁琐的施工工艺,对施工质量有着很高的要求,需要专门的施工团队进行负责。(2)需要的施工机械设备较多,需要投入大量的人力、物力以及财力。(3)成本投入多,特别是初始阶段的成本是非常多的,因此不适用于小型工程。
二、后张法预应力混凝土孔道压浆的作用
1.排除孔道内的气体和水。预应力混凝土预留孔道径不应该小于预应力筋的直径,为了将孔道内的其他和水分全部排出,保证在压浆的时候才可以填充空隙。
2.保护预应力筋不锈蚀。孔隙会在拉压预应力筋的时候出现,而压浆的时候会将空隙填充,内部的水分与其他全部排出,避免了预应力筋遭到锈蚀。
3.减轻锚具的作用负担。将浆体压入孔道之后,钢筋与混凝土的结合之下便形成了整体,因为存在一定的黏结力,就使得锚具的作用负担大大减少。
三、产生孔道压浆不密实的原因
1.工程设计方面。进行混凝土制作的时候,没有保证质量,造成孔道的内壁太过粗糙,导致孔道不能够被浆液全部充满。
2.施工工艺方面。(1)孔道质量不达标,不利于预应力筋的顺利插入,也不利于水泥浆液的全部压入,出现不密实的现象。(2)孔道内有串孔现象,内部有漏、并且外部封锚不是很严实,不能保持持久的预压应力。(3)在配置混凝土时,由于水灰比配的偏大时,不但使得混凝土强度降低,而且会增大泌水率,由于蒸发或水被吸收,原来被水占的空间形成了空洞,同样就产成了压浆不严实问题。(4)不合理的使用外加剂,例如膨胀剂的使用。膨胀剂用量不够,没有很好地起到膨胀效果,导致压浆不密实情况的出现。
四、孔道压浆不密实的防治措施
1.优选配合比。毫不夸张的说,压浆质量的高低直接受到水泥砂浆的配合比合理性的决定,如果能够保证配合比的科学与合理,会保证其强度等级。
2.谨慎使用膨胀剂。水泥浆中缺少不了膨胀剂,水泥与膨胀剂会在水泥砂浆的凝固过程中发生化学反应,在气体的作用之下水泥体积会发生膨胀,最终使得压浆的质量受到极其不利的影响。对此,应该将发气铝粉作为膨胀剂的最佳首选。
3.适当提高压浆稳压持荷的压力。通常来说,在压浆时,将压力保持在0.4Mpa~0.6Mpa的范围之内,确保稳压持荷的时间不小于五分钟,将稳压压力控制在0.6Mpa~0.8Mpa的范围之内。
4.当出现压浆不是很密实的情况。后期加压是十分常用和实用的方法,在进行填充水泥砂浆补充密实。
五、结语
通过笔者在文中的详细叙述我们不难发现,后张法预应力混凝土梁压浆工艺在各种大型工程中有着广泛的应用,但是由于压浆不密实使得大量的工程质量、安全性能得不到保证,所以对孔道压浆密实尤为迫切和重要。应该大力的控制压浆密实工作并高度重视预应力梁的制作,发挥预应力施工技术在各种大型工程中的作用。
参考文献:
[1]万墨林,韩继云.混凝土结构加固技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1995.
[2]卓尚木,季直仓,卓昌志.钢筋混凝土结构事故分析与加固[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
关键词:后张法 预应力 压浆 不密实 防治措施
一、引言
众所周知,施工单位至始至终都十分重视的一个问题就是裂缝问题,混凝土施工中的裂缝问题的出现屡见不鲜并且屡禁不止,而且裂缝的出现有百害而无一利,其中最明显的危害就是降低结构构件的强度和刚度,不利于保证其使用年限,也不利于其性能的正常发挥与实现,而为了解决裂缝问题,许多施工单位一味的增加钢架的数量,同时使构件的截面面积得到大幅度的增加,其在一方面确确实实的降低了结构构件出现裂缝的出现概率,但是另一方面直接导致构件的自身重量大大增加,而钢筋的数量也远远多于正常施工。所以,解决裂缝问题的根本举措不是通过以上不科学的方法实现,而是要强化对于混凝土和钢筋性能的利用,在正式施工之前要将一定的压应力施加在受拉区混凝土处,最终抵消了载重力的拉应力,从根本上杜绝了混凝土的开裂现象,以上的描述就是预应力混凝土的含义。先张与后张是两种最为基本的张拉方法,而由于篇幅的限制,笔者在文中主要对后张法进行系统而全面的阐释和研究。我们探究后张法,究竟什么是后张法呢?所谓的后张法指的就是对混凝土构件进行优先的浇注,当浇筑完毕而且混凝土的养护期已过之后,就会结硬,然后在预应力筋的应用下在混凝土中张拉固定,待压浆成型之后,预应力混凝土就制成了。下面展开详细叙述。
1.后张法的施工工艺以及有无黏结情况分类。首先制作混凝土构件,而这些混凝土构件和一般的构件不相同,因为必须预留预应力筋摆放孔道,当混凝土养护完毕之后(通常的养护期是二十八天),混凝土就会达到一定的强度等级,这个时候就需要将预应力筋穿入孔道中,并进行锚具以及其他部件的安装,开展张拉,而达到一定的拉力之后,进行固定,主要工具是锚具,这个时候混凝土就具备了压应力。将一定量的水泥砂浆注入混凝土与钢筋之间是最后一道工序,以上就是压浆的整个过程,将混凝土构件与预应力筋组合成一个有机的的整体,所以也称为有黏结的预应力混凝土。
除了有黏结的预应力混凝土,还有无黏结预应力混凝土,顾名思义,这种预应力混凝土没有黏结,所以其施工特点和一般的混凝土施工基本相似,没有预留孔道的必要,可以直接将钢筋放入设计的位置,再将套管或者塑料袋将钢筋外表面全部包上,进行浇筑和养护,养护期一过,开展最后的张拉锚固。
无论是有黏结的预应力混凝土,还是无黏结预应力混凝土,我们都不能片面的评价,二者各有优点和缺陷,主要表现在以下几点:由于会在很大程度上受到粘结力的作用,所以有黏结的预应力混凝会降低混凝土的压应力,所以在施工中要尽可能减少这种黏结,但是其优点也是较为明显的,即施工效率高,施工简单易行,极其适合在施工現场开展施工;而后者,即无黏结预应力混凝土则很好的避免了粘结力的不利影响,而且在预压应力方面也是高于有黏结的预应力混凝土的,其成本投入较低,施工质量得到保证,非常适用于大跨度的情况。
2.和一般的钢筋混凝土相比,后张法预应力混凝土具有以下几方面特点。
2.1 优点方面。(1)第一点就是使得混凝土构件的强度与抗裂性得到大幅度的增强。将压应力施加完毕之后,降低了在外界荷载条件下构件出现裂缝的概率,完善并保证了构件的基本性能,并使得结构的耐久性得到增强。(2)使得材料的用量大大减少,建筑自重自然降低。如若打算使用后张法张拉,其结构就不得不使用高强度的材料,那么同样的强度要求,对高强度材料的运用会大量的降低材料的用量,结构的自重大大降低,以大跨径桥梁为主的工程有着很大的自重,所以使用预应力混凝土尤为重要和必要。(3)竖向剪力大大减少,抗剪性能得到增强。曲线状钢筋在结构梁体中有着普遍和广泛的运用,所以需要布置一些曲线状钢筋,这种钢筋的主要作用就是降低了梁体在支座附近的竖向剪力。(4)使得构件的稳定性大大增强,结构的质量与安全性得到保证。墙柱、桥墩等是施工中经常用到的柱状混凝土结构构件。如果这些受压构件的长细比太大或者严重超出了规定的范围,那么在外界重力的作用之下结构极有可能被破坏而失去平衡。而如果能够将一定的压力施加在钢筋混凝土柱状结构上。就会使得钢筋拉得很紧,降低了被压弯的可能性,增强了结构的稳定程度,保证了使用过程中的安全性。(5)使得耐疲劳性能得到增强。预应力钢筋会受到很大的张拉,使得结构构件的耐疲劳性能得到增强,大量的应用到了大型桥梁工程的施工之中。
2.2 缺点方面。(1)和一般混凝土比较,其具有复杂而繁琐的施工工艺,对施工质量有着很高的要求,需要专门的施工团队进行负责。(2)需要的施工机械设备较多,需要投入大量的人力、物力以及财力。(3)成本投入多,特别是初始阶段的成本是非常多的,因此不适用于小型工程。
二、后张法预应力混凝土孔道压浆的作用
1.排除孔道内的气体和水。预应力混凝土预留孔道径不应该小于预应力筋的直径,为了将孔道内的其他和水分全部排出,保证在压浆的时候才可以填充空隙。
2.保护预应力筋不锈蚀。孔隙会在拉压预应力筋的时候出现,而压浆的时候会将空隙填充,内部的水分与其他全部排出,避免了预应力筋遭到锈蚀。
3.减轻锚具的作用负担。将浆体压入孔道之后,钢筋与混凝土的结合之下便形成了整体,因为存在一定的黏结力,就使得锚具的作用负担大大减少。
三、产生孔道压浆不密实的原因
1.工程设计方面。进行混凝土制作的时候,没有保证质量,造成孔道的内壁太过粗糙,导致孔道不能够被浆液全部充满。
2.施工工艺方面。(1)孔道质量不达标,不利于预应力筋的顺利插入,也不利于水泥浆液的全部压入,出现不密实的现象。(2)孔道内有串孔现象,内部有漏、并且外部封锚不是很严实,不能保持持久的预压应力。(3)在配置混凝土时,由于水灰比配的偏大时,不但使得混凝土强度降低,而且会增大泌水率,由于蒸发或水被吸收,原来被水占的空间形成了空洞,同样就产成了压浆不严实问题。(4)不合理的使用外加剂,例如膨胀剂的使用。膨胀剂用量不够,没有很好地起到膨胀效果,导致压浆不密实情况的出现。
四、孔道压浆不密实的防治措施
1.优选配合比。毫不夸张的说,压浆质量的高低直接受到水泥砂浆的配合比合理性的决定,如果能够保证配合比的科学与合理,会保证其强度等级。
2.谨慎使用膨胀剂。水泥浆中缺少不了膨胀剂,水泥与膨胀剂会在水泥砂浆的凝固过程中发生化学反应,在气体的作用之下水泥体积会发生膨胀,最终使得压浆的质量受到极其不利的影响。对此,应该将发气铝粉作为膨胀剂的最佳首选。
3.适当提高压浆稳压持荷的压力。通常来说,在压浆时,将压力保持在0.4Mpa~0.6Mpa的范围之内,确保稳压持荷的时间不小于五分钟,将稳压压力控制在0.6Mpa~0.8Mpa的范围之内。
4.当出现压浆不是很密实的情况。后期加压是十分常用和实用的方法,在进行填充水泥砂浆补充密实。
五、结语
通过笔者在文中的详细叙述我们不难发现,后张法预应力混凝土梁压浆工艺在各种大型工程中有着广泛的应用,但是由于压浆不密实使得大量的工程质量、安全性能得不到保证,所以对孔道压浆密实尤为迫切和重要。应该大力的控制压浆密实工作并高度重视预应力梁的制作,发挥预应力施工技术在各种大型工程中的作用。
参考文献:
[1]万墨林,韩继云.混凝土结构加固技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1995.
[2]卓尚木,季直仓,卓昌志.钢筋混凝土结构事故分析与加固[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.