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摘要:本文论述了锚具、夹具、钢绞线缺乏保护,未能正确形成预应力预留孔道,锚垫板下混凝土不密实等问题以及防治措施。
关键词:桥梁,预应力张拉,问题,防治措施。
中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:
一、对锚具、夹具、钢绞线缺乏保护
预应力材料受损伤、锈蚀等影响,造成预应力施工中滑丝、断丝、锚固异常。原因分析:预应力材料没有专人管理,保存条件不满足要求,搬运使用中野蛮作业。
防治措施。(1)预应力材料必须保持清洁,存放和搬运过程中应避免机械损伤和锈蚀。如进场后存放期较长应定期进行外观检查。(2)存放预应力材料的仓库应干燥、防潮、通风、无腐蚀介质;室外存放时间不宜超过6个月,必须垫枕木并用油布覆盖,防止锈蚀。(3)锚具、夹具等应专人保管,避免锈蚀、沾污、损伤或散失。
二、未能正确形成预应力预留孔道
施工中如果预留孔道位置不准确,或者混凝土浇注后孔道变形、堵塞, 张拉时实际张拉力及伸长值就会与设计发生偏差, 严重时还会影響结构强度甚至影响使用安全。原因分析:(1)预留孔道时未看清图纸或坐标计算错误,使孔道位置设置错误。(2)孔道定位筋间距过大,定位筋未牢固固定。(3)浇注混凝土时波纹管受到扰动, 孔道位置发生变形, 甚至波纹管被振捣棒捣裂。(4)波纹管接头处套接不牢或有孔洞。(5)焊接钢筋时,电焊火花烧坏波纹管的管壁。
防治措施。(1)在留孔道时,应认真阅读图纸,正确计算孔道坐标。(2)波纹管应准确牢固定位, 定位筋的位置、间距要合理。(3)在浇注混凝土时, 防止振捣棒碰撞波纹管, 避免孔道移位或破损。(4)钢筋焊接时,应防止电焊火花烧破波纹管壁。(5)管道间接头、管道与锚垫板喇叭口的接头,必须做到密封、牢固、不易脱开和漏浆。(6)浇注前在波纹管内穿入稍细于管内径的P V C 芯棒,浇注完成后再拔出,可有效预防波纹管变形和堵塞。
三、锚垫板下混凝土不密实
由于锚垫板下钢筋较多,易出现漏振,浇筑时骨料下料困难,造成混凝土松散、不密实。对锚垫板下梁体承压非常不利,张拉时甚至出现锚垫板回缩。原因分析:(1)该部位钢筋过密,振捣棒无法插入该部位。(2)混凝土中大粒径骨料多,骨料不能进入,只有砂浆进入。
防治措施。(1)应特别注意对预应力锚垫板下混凝土的振捣,可选用细振捣棒。(2)严格控制骨料粒径和级配。(3)如发现混凝土松散或空洞,应在张拉前进行处理,凿除松散部分并填补高强度环氧砂浆。
四、预应力张拉施工中出现异常
预应力筋张拉时出现异常情况,如锚垫板变形、梁体起拱不正常、千斤顶、油压表等声音异常,锚夹具滑出、千斤顶支架倾倒等。
原因分析。(1)锚垫板承压面与孔道中心线不垂直,锚具孔与锚垫板未对正,由于张拉力过大造成锚垫板变形。(2)千斤顶回油过猛,产生较大的冲击振动,造成滑丝。(3)千斤顶或油泵出现故障,声音出现异常。(4)预应力筋被拉断,出现异常声音和梁体起拱不正常。(5)千斤顶支架不稳固。
防治措施。(1)锚垫板承压面与孔道中心线不垂直时,应当在锚圈下垫薄钢板调整垂直度。将锚圈孔对正垫板并电焊,防止张拉时移动。(2)千斤顶给油、回油要缓慢平稳进行。要避免回油过猛。(3)张拉操作要按规定进行,防止预应力筋受力超限发生拉断事故。(4)油泵运转出现异常情况时,要立即停车检查。在有压情况下,不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的旋钮。(5)在测量伸长值时,要停止开动千斤顶。(6)千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好,位置正直对称,以防止支架不稳或受力不均倾倒伤人。(7)张拉或退楔时,千斤顶后面禁止站人,以防止预应力拉断或锚具、楔块弹出伤人。
五、张拉中钢绞线断丝、滑丝
预应力筋在张拉与锚固时,由于各种原因,发生预应力筋的断丝和滑丝,使预应力钢束受力不均匀,造成构件不能达到设计所要求的预应力度。原因分析:(1)实际使用的预应力钢绞线直径偏大,锚具与夹片不密贴,张拉时易发生断丝或滑丝。(2)预应力束没有或未按规定要求梳理编束,使钢束长短不一或发生交叉,张拉时钢丝受力不均而发生断丝。(3)锚夹具的尺寸不准,夹片误差大,夹片的硬度与预应力钢绞线不配套,易断丝或滑丝。(4)锚圈放置位置不准确,支承垫块倾斜,千斤顶安装不正,会造成预应力钢绞线断丝。(5)施工焊接时,把接地线放在预应力钢绞线上,造成钢丝间短路,损伤钢丝,张拉时发生断丝。(6)把钢束穿入预留孔道时间过长,造成钢丝锈蚀,混凝土砂浆留在钢束上又未清理干净,张拉时产生滑丝。(7)油压表失灵,造成张拉力过大,易产生断丝。
防治措施。(1)穿束前,预应力钢绞线必须按规程进行梳理编束, 并正确绑扎。(2)张拉前锚夹具需按规范要求进行检验,特别是对夹片的硬度一定要进行测定,不合格的予以调换。(3)张拉预应力筋时,锚具千斤顶要安装准确。(4)当预应力张拉达到一定吨位后,如发现油表回落,再加油时又回落, 这时候有可能发生断丝。如发生断丝,应更换预应力钢束,重新进行预应力张拉。(5)焊接时严禁利用预应力筋作为接地线,不允许发生电焊烧伤波纹管和预应力筋。(6)张拉前必须对张拉端钢束进行清理,如发生锈蚀应进行调换。(7)张拉前要经有检验资质的部门准确标定千斤顶和油压表,千斤顶和压力表必须配套校验、配套使用。
六、孔道压浆不饱满
预应力孔道压浆不饱满,不能使预应力筋与梁体混凝土牢固粘结为整体,还会引起预应力筋锈蚀,从而影响预应力构件使用寿命和使用安全。原因分析:(1)锚具处预应力筋间
漏浆。(2)孔道有残留物或积水。(3)水泥浆泌水率太大、水泥浆的膨胀率和稠度指标控制不好。(4)压浆时压力不够或封堵不严。(5)排气孔未设置在孔道高点(6)压浆时,未等待排气孔冒出浓浆或者冒出浓浆后未封堵出口并持压。
防治措施。(1)预应力孔道弯起最高点处应设置出气孔。(2)锚具外的预应力筋间隙应用棉花、水泥浆填塞,封锚时应留排气孔。(3)孔道在压浆前应用压力水冲洗,以排除杂物,保证孔道畅通。冲洗后用空压机吹去孔内积水,保持孔道湿润。(4)正确控制水泥浆各项指标。泌水率最高不超过3%,水泥浆中掺入适当铝粉等膨胀剂,膨胀剂掺入后水泥浆自由膨胀率应<10%。(5)压浆过程中,应不断搅拌水泥浆,水泥浆从拌制到压入孔道间隔时间不得超过40min。(6)压浆应缓慢、均匀进行,最大压力0.5~0.7MPa。压浆达到孔道另一端饱满出浆,排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆后,应封堵出浆口,保持不小于0.5MPa的压力2min以上。
七、结束语
在桥梁工程项目建设中,质量是工程的关键内容。随着预应力工艺和材料的发展,在桥梁工程实施中会出现更多的问题,有待工程技术人员去解决和总结经验。在此仅对预应力梁桥施工中的一些容易忽略的地方进行浅略论述,以供施工人员参考借鉴。
参考文献:
[ 1] 交通部第一公路工程公司公路施工手册[M ]北京: 人民交通出版社, 1999.
[ 2] 刘效尧 桥梁损伤诊断[M ] 北京: 人民交通出版社, 2002
[3] 郑学旗.桥梁工程中预应力混凝土施工质量控制[J].科学之友.2011.3
[4] 方黎君.影响预应力张拉锚固体系质量因素及常见故障探讨[J].科技资讯.2011.17
关键词:桥梁,预应力张拉,问题,防治措施。
中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:
一、对锚具、夹具、钢绞线缺乏保护
预应力材料受损伤、锈蚀等影响,造成预应力施工中滑丝、断丝、锚固异常。原因分析:预应力材料没有专人管理,保存条件不满足要求,搬运使用中野蛮作业。
防治措施。(1)预应力材料必须保持清洁,存放和搬运过程中应避免机械损伤和锈蚀。如进场后存放期较长应定期进行外观检查。(2)存放预应力材料的仓库应干燥、防潮、通风、无腐蚀介质;室外存放时间不宜超过6个月,必须垫枕木并用油布覆盖,防止锈蚀。(3)锚具、夹具等应专人保管,避免锈蚀、沾污、损伤或散失。
二、未能正确形成预应力预留孔道
施工中如果预留孔道位置不准确,或者混凝土浇注后孔道变形、堵塞, 张拉时实际张拉力及伸长值就会与设计发生偏差, 严重时还会影響结构强度甚至影响使用安全。原因分析:(1)预留孔道时未看清图纸或坐标计算错误,使孔道位置设置错误。(2)孔道定位筋间距过大,定位筋未牢固固定。(3)浇注混凝土时波纹管受到扰动, 孔道位置发生变形, 甚至波纹管被振捣棒捣裂。(4)波纹管接头处套接不牢或有孔洞。(5)焊接钢筋时,电焊火花烧坏波纹管的管壁。
防治措施。(1)在留孔道时,应认真阅读图纸,正确计算孔道坐标。(2)波纹管应准确牢固定位, 定位筋的位置、间距要合理。(3)在浇注混凝土时, 防止振捣棒碰撞波纹管, 避免孔道移位或破损。(4)钢筋焊接时,应防止电焊火花烧破波纹管壁。(5)管道间接头、管道与锚垫板喇叭口的接头,必须做到密封、牢固、不易脱开和漏浆。(6)浇注前在波纹管内穿入稍细于管内径的P V C 芯棒,浇注完成后再拔出,可有效预防波纹管变形和堵塞。
三、锚垫板下混凝土不密实
由于锚垫板下钢筋较多,易出现漏振,浇筑时骨料下料困难,造成混凝土松散、不密实。对锚垫板下梁体承压非常不利,张拉时甚至出现锚垫板回缩。原因分析:(1)该部位钢筋过密,振捣棒无法插入该部位。(2)混凝土中大粒径骨料多,骨料不能进入,只有砂浆进入。
防治措施。(1)应特别注意对预应力锚垫板下混凝土的振捣,可选用细振捣棒。(2)严格控制骨料粒径和级配。(3)如发现混凝土松散或空洞,应在张拉前进行处理,凿除松散部分并填补高强度环氧砂浆。
四、预应力张拉施工中出现异常
预应力筋张拉时出现异常情况,如锚垫板变形、梁体起拱不正常、千斤顶、油压表等声音异常,锚夹具滑出、千斤顶支架倾倒等。
原因分析。(1)锚垫板承压面与孔道中心线不垂直,锚具孔与锚垫板未对正,由于张拉力过大造成锚垫板变形。(2)千斤顶回油过猛,产生较大的冲击振动,造成滑丝。(3)千斤顶或油泵出现故障,声音出现异常。(4)预应力筋被拉断,出现异常声音和梁体起拱不正常。(5)千斤顶支架不稳固。
防治措施。(1)锚垫板承压面与孔道中心线不垂直时,应当在锚圈下垫薄钢板调整垂直度。将锚圈孔对正垫板并电焊,防止张拉时移动。(2)千斤顶给油、回油要缓慢平稳进行。要避免回油过猛。(3)张拉操作要按规定进行,防止预应力筋受力超限发生拉断事故。(4)油泵运转出现异常情况时,要立即停车检查。在有压情况下,不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的旋钮。(5)在测量伸长值时,要停止开动千斤顶。(6)千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好,位置正直对称,以防止支架不稳或受力不均倾倒伤人。(7)张拉或退楔时,千斤顶后面禁止站人,以防止预应力拉断或锚具、楔块弹出伤人。
五、张拉中钢绞线断丝、滑丝
预应力筋在张拉与锚固时,由于各种原因,发生预应力筋的断丝和滑丝,使预应力钢束受力不均匀,造成构件不能达到设计所要求的预应力度。原因分析:(1)实际使用的预应力钢绞线直径偏大,锚具与夹片不密贴,张拉时易发生断丝或滑丝。(2)预应力束没有或未按规定要求梳理编束,使钢束长短不一或发生交叉,张拉时钢丝受力不均而发生断丝。(3)锚夹具的尺寸不准,夹片误差大,夹片的硬度与预应力钢绞线不配套,易断丝或滑丝。(4)锚圈放置位置不准确,支承垫块倾斜,千斤顶安装不正,会造成预应力钢绞线断丝。(5)施工焊接时,把接地线放在预应力钢绞线上,造成钢丝间短路,损伤钢丝,张拉时发生断丝。(6)把钢束穿入预留孔道时间过长,造成钢丝锈蚀,混凝土砂浆留在钢束上又未清理干净,张拉时产生滑丝。(7)油压表失灵,造成张拉力过大,易产生断丝。
防治措施。(1)穿束前,预应力钢绞线必须按规程进行梳理编束, 并正确绑扎。(2)张拉前锚夹具需按规范要求进行检验,特别是对夹片的硬度一定要进行测定,不合格的予以调换。(3)张拉预应力筋时,锚具千斤顶要安装准确。(4)当预应力张拉达到一定吨位后,如发现油表回落,再加油时又回落, 这时候有可能发生断丝。如发生断丝,应更换预应力钢束,重新进行预应力张拉。(5)焊接时严禁利用预应力筋作为接地线,不允许发生电焊烧伤波纹管和预应力筋。(6)张拉前必须对张拉端钢束进行清理,如发生锈蚀应进行调换。(7)张拉前要经有检验资质的部门准确标定千斤顶和油压表,千斤顶和压力表必须配套校验、配套使用。
六、孔道压浆不饱满
预应力孔道压浆不饱满,不能使预应力筋与梁体混凝土牢固粘结为整体,还会引起预应力筋锈蚀,从而影响预应力构件使用寿命和使用安全。原因分析:(1)锚具处预应力筋间
漏浆。(2)孔道有残留物或积水。(3)水泥浆泌水率太大、水泥浆的膨胀率和稠度指标控制不好。(4)压浆时压力不够或封堵不严。(5)排气孔未设置在孔道高点(6)压浆时,未等待排气孔冒出浓浆或者冒出浓浆后未封堵出口并持压。
防治措施。(1)预应力孔道弯起最高点处应设置出气孔。(2)锚具外的预应力筋间隙应用棉花、水泥浆填塞,封锚时应留排气孔。(3)孔道在压浆前应用压力水冲洗,以排除杂物,保证孔道畅通。冲洗后用空压机吹去孔内积水,保持孔道湿润。(4)正确控制水泥浆各项指标。泌水率最高不超过3%,水泥浆中掺入适当铝粉等膨胀剂,膨胀剂掺入后水泥浆自由膨胀率应<10%。(5)压浆过程中,应不断搅拌水泥浆,水泥浆从拌制到压入孔道间隔时间不得超过40min。(6)压浆应缓慢、均匀进行,最大压力0.5~0.7MPa。压浆达到孔道另一端饱满出浆,排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆后,应封堵出浆口,保持不小于0.5MPa的压力2min以上。
七、结束语
在桥梁工程项目建设中,质量是工程的关键内容。随着预应力工艺和材料的发展,在桥梁工程实施中会出现更多的问题,有待工程技术人员去解决和总结经验。在此仅对预应力梁桥施工中的一些容易忽略的地方进行浅略论述,以供施工人员参考借鉴。
参考文献:
[ 1] 交通部第一公路工程公司公路施工手册[M ]北京: 人民交通出版社, 1999.
[ 2] 刘效尧 桥梁损伤诊断[M ] 北京: 人民交通出版社, 2002
[3] 郑学旗.桥梁工程中预应力混凝土施工质量控制[J].科学之友.2011.3
[4] 方黎君.影响预应力张拉锚固体系质量因素及常见故障探讨[J].科技资讯.2011.17