APP下载

后张法预制T梁预应力施工质量控制

2010-08-15

山西建筑 2010年24期
关键词:振动器钢束压浆

何 川

1 概述

1.1 背景

在我国经济高速发展的背景下,带动了高速公路和铁路的迅猛发展。而在公路、铁路建设中,桥梁施工占整个建设比例是相当大的,一般占整个投资总额的40%左右。特别是在西部地区,地形、地貌复杂,所以大桥、特大桥孕育而生。现在国内桥梁上部结构主要是预制梁及现浇梁,在预制梁施工中质量控制重点是预应力施工,在保证混凝土质量同时,狠抓预应力施工质量就等于抓住了整个质量控制的咽喉。

1.2 问题的提出及研究的意义

在预制梁预应力施工中,先张法施工由于施工安全隐患大、施工复杂,已在最近几年内退出了施工平台,目前施工最主要的方法还是后张法施工。由于预应力施工牵涉施工中各个步骤,对施工中某个环节没控制住,就容易酿成严重的质量事故,轻则人员伤亡,重则影响整个桥梁使用。现就预应力施工就本人现场经验总结及理论知识谈谈自己的感受。

2 预应力施工的控制要点

2.1 预应力施工材料和设备要求

在选用预应力施工中用到的材料时,掌握的原则就是材料要符合国家相关标准。对采购进场的原材料、成品及半成品要有出厂合格证,并由试验工程师组织技术、质量、物资部门及施工队的有关人员进行检查验收,合格后并请监理工程师复检认可后方可用于施工。对于不符合质量要求的材料要坚决抵制,不能因一时之利而酿成大祸。在张拉机具使用前要将设备送往专门的检测机构标定,根据设计及标定的回归方程进行施工。张拉机具的张拉能力一般取预应力筋设计张拉力1.5倍,即 F=1.5N/1 000。油压表的最大读数应为(1.5~2)Pn,Pn为根据设计及标定书计算的油压表读数[2]。

2.2 预应力施工与钢筋施工

大部分人都认为在施工时只要把预应力孔道坐标定位准确就没问题,还有个重要问题就是在钢筋施工时梁端头钢筋施工,端头钢筋安装及螺旋筋的安放位置影响预应力筋施工的安全,端头部位混凝土保护层太大将影响张拉施工,引起锚垫板在张拉过程中凹陷。预应力孔道定位要准确,特别是梁顶钢筋安装时容易占用二期预应力孔道的位置,造成孔道偏位,且返工困难,在施工中要合理安排施工顺序以免留下安全隐患。梁体钢筋在模板安装前要检查钢筋(主要是箍筋)是否有倾斜或偏位情况,如发现此情况要更正后再施工,梁肋钢筋两侧的塑料垫块要紧贴模板,在锚垫板附近钢筋施工时要保证钢筋安装的质量和数量。

2.3 预应力施工与孔道埋设施工

预应力孔道埋设施工是容易引起质量事故的地方。无论是波纹管成孔还是橡胶抽拔棒成孔,接头连接是施工重点。当采用金属波纹管时,接头长度不应少于300 mm,接头装置宜避开孔道弯曲处,管两端用密封胶带封裹,接头长度不应少于300 mm。在孔道接头位置要加强定位筋,接头不密封或混凝土振捣导致接头漏浆将堵塞孔道,造成预应力孔道不能穿束,造成经济上的损失。成孔材料采用钢筋支架网定位,定位网的数量、位置严格按照设计施工图纸的定位坐标安装。安装偏差梁长方向±30 mm,梁高方向±10 mm[3]。在钢筋安装时钢筋电焊施工要注意对成孔材料的保护,电焊时不能直接面对成孔材料,以免电焊引起的高温烧穿成孔材料,进而在混凝土施工时进浆堵塞孔道。当采用橡胶抽拔棒成孔时,可在抽拔棒中孔穿一根钢绞线增加抽拔棒整体刚度,避免在振动棒到此位置时造成抽拔棒变形,影响预应力筋穿束及张拉。在预埋成孔材料的同时,要保证管道大体顺直,特别注意的是孔道不能有反弯情况,造成摩阻值增大,影响张拉质量,情况严重的将导致整片梁报废。

2.4 预应力施工与模板施工

在表面看来预应力施工和模板施工没有必然联系,其实不然,在端头模板施工时,要对照设计图纸在正确的位置留孔。在预制T梁时,二期预应力孔道不仅牵涉高度,平面位置也要求准确,并且所有端头模板要统一,以免后期二期张拉施工时,预应力钢束不在一条直线上,易使钢绞线或钢丝在孔道中的相对位置产生紊乱,使预应力张拉时造成相互制约,受力不均衡,直接降低结构承载能力及桥梁路面使用寿命。

2.5 预应力施工与混凝土施工

在混凝土振捣过程中,由于预应力孔道位置限制了振动棒向下的延伸,所以在振捣过程中工人容易从梁肋两侧振捣。在高标号混凝土普遍加减水剂的情况下,这样施工容易导致混凝土向梁肋另一侧偏移,进而使主梁钢筋偏位。在预应力施工时将导致梁在长度方向弯曲,情况严重时梁板在张拉过程中倾倒。解决的办法是在混凝土振捣时在模板旁设置附着式振动器。振动器功率不宜过大,根据梁高来选择,一般2 m高T梁振动器功率在1 kW~2 kW,且应选用变频的振动器。在混凝土振捣时振动频率与坍落度成反比。振动器位置应随预应力孔道变化。在混凝土振捣过程中要派专人观察混凝土情况,在预应力孔道以下混凝土基本靠附着式振动器振捣,当混凝土到孔道位置时,应关闭振动器,用振动棒振捣孔道以上混凝土。这样做的目的是弥补振动器造成的孔道附近混凝土浆不足,造成此处混凝土空散(某预制场在预制30 m T梁时由于此情况,造成在压浆过程中T梁侧板泌水,后经仔细研究,采用此办法解决)。在梁端及二期张拉孔道混凝土振捣时要充分,保证质量。在梁体拆模后要及时养护,养护要根据当地实际情况进行变化,保证在张拉前混凝土强度能达到设计要求。

2.6 预应力施工与张拉施工

在张拉施工前,预应力钢束的切割长度要随梁预制长度变化。钢束不能用电焊烧,可用切割机切,长度控制在梁预制长度基础上,两端工作长度为千斤顶长度+工具锚长度+安全区长度(一般保证在10 cm),钢束过长造成浪费,过短在张拉施工时千斤顶后的夹具脱落,造成事故。钢绞线编束,每隔1 m左右用18号铁丝进行绑扎,从而保证预应力束在穿及张拉时不致紊乱,以防在穿束过程中钢绞线打绞,张拉时受力不均,导致有的钢绞线达不到张拉控制应力而有的则可能被拉断。在张拉前要有实验室对梁体同条件养护试块的强度报告,在混凝土强度达不到设计要求的情况下严禁张拉,以免造成在张拉过程中端头混凝土拉崩、拉裂的情况。在张拉过程中,施工人员要注意梁体变化,在张拉前要对梁板侧面两面进行对称支撑。反拱度作为参考数据与混凝土强度成反比,不必过分追求此值而擅自加大张拉应力。钢束张拉时,当出现滑丝、断丝时,滑丝、断丝总量不得大于该断面总的1%,每一钢束的滑丝、断丝数量不得多于一根,否则应换束重新张拉;预应力张拉施工过程中,千斤顶、油泵、油表等要定期(每半年)配表校验,并编号使用。如果在张拉计算中发现有异常情况,在排除非人为操作违规情况下,要及时送达专业检测部门重新标定检测。张拉采用双控,即伸长值与油压表读数来衡量张拉的质量。张拉程序:0→初应力(0.1δcon)→δcon(持荷 2 min锚固)。严格按规定的张拉顺序、张拉原则进行张拉,掌握好施力速度,不要过快。张拉时采用张拉力和伸长量双控制,当实际伸长量与设计伸长量相差超过6%时,应重新校验张拉配套机具,重新张拉。计算钢绞线实际伸长值:ΔL实=ΔL1+ΔL2-C,理论伸长值:ΔL理=PL/ApEp,Pp=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μ θ),IΔL实-ΔL理/ΔL理I<6%[3]即可。当实际伸长值小于理论值时,可适当超张拉,但超张拉值不能大于5%设计张拉应力值。张拉完毕后要及时用水泥浆或玻璃胶对工具锚封头,保证压浆施工的质量。

2.7 预应力施工与压浆施工

在钢束刚张拉完时不能马上压浆。由于张拉过后的钢束存在回缩的情况,过早压浆导致在水泥浆凝结过程中与钢束回缩冲突,导致水泥浆不能凝固。一般在张拉过后12 h进行压浆。压浆时一端压浆,在另一端要有专人观察压浆的情况,控制压浆的饱满度,一般以在出浆口冒清水为评定标准。压浆时工人要注意安全,佩戴防护镜,以免在压浆时堵孔不严,水泥浆冲出,对人造成伤害。压浆中途发生故障,不能连续压注时,应立即用压力水将孔道冲洗干净,待处理完后再压浆。在压浆后,确认无异常情况后,采用小型砂轮切割机张拉端钢绞线(预留钢绞线长度不小于3 cm~5 cm,但也不宜过长,过长影响桥面系中湿接缝横梁钢筋位置)。

3 结语

在高速公路、铁路飞速发展的今天,大跨度桥梁具有减少事故用地,环保等优点,预应力施工是桥梁施工的重点,解决了预应力的施工质量隐患,就等于延长了桥梁的生命。

[1] 徐 利,蔡 敏.预应力在桥梁加固中的应用[J].山西建筑,2009,35(6):327-328.

[2] 孟书涛.公路工程质量检验评定标准[J].中华人民共和国交通部,2004(9):45.

[3] 周水兴.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社,2001:344-347.

猜你喜欢

振动器钢束压浆
基于QZD-160型气动振动器的混凝土振捣工艺试验研究
帕德玛大桥引桥粉细砂地层钻孔桩化学浆护壁成孔及桩端桩侧压浆技术
后张法预应力T梁钢束理论伸长量计算方法的优化
预应力筋张拉与锚固分析的接触-预紧单元模型
砌块成型机振动方式研究
箱梁预制压浆封锚施工技术在桥梁中的应用
钻孔灌注桩后压浆质量控制
水力振动器的研制及应用
结晶振动器偏心安装的滚动轴承载荷计算方法
预应力混凝土箱梁曲线钢束防崩研究