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后张法预应力混凝土梁张拉质量控制

2013-12-26徐彦飞

创新科技 2013年5期
关键词:梁端梁体孔道

徐彦飞 李 磊

(烟台市莱阳公路工程处,山东 烟台 265200)

预应力钢筋混凝土施工难度虽然比较大,但它用料较少、自重减少,提高混凝土梁的抗竖向剪力和主拉应力的能力,安全可靠,施工方便,已经在全国各行业得到广泛应用。但预应力施工工艺相对较复杂,专业性比较强,在施工中,队伍专业化水平不高、经验少、组织方案不够严密,容易引发一系列质量问题,影响预应力混凝土的质量。

后张法预应力混凝土梁桥预应力张拉施工技术要点

1.预应力钢筋(钢绞线)的施工

(1)预应力筋下料长度按计算确定,要充分考虑预应力孔道的曲线长、锚具及夹具的长度、千斤顶长度、外露钢筋的工作长度等因素。预应力筋锚固后的外露长度不宜小于30 厘米。在保持预应力筋顺直的情况下宜用砂轮锯切割,不得用电弧焊等设备,且不应损伤和污染其表面。

(2)预应力钢筋(钢绞线)穿束前应清理孔道内积水及其他杂物,钢束较短时,可以人工配合从一端送入即可。较长时,可采用金属网套法,先用孔道内预留的铅丝将牵引网套的钢丝绳牵入孔道,再用人工或机械牵引钢丝束缓慢前进。

2.预应力筋及锚具、张拉设备

(1)预应力锚夹具要静载锚固性能可靠、承载能力足够和适用性优良,有产品合格证和出厂证明,使用前应进行外观、硬度、静载锚固性能检验。

(2)张拉使用的油泵、锚夹具以及张拉机必须符合设计及规范要求,并配套校验、配套使用,以准确标定压力表读数与张拉力之间的关系曲线。配套标定不得大于半年,检定周期一般为6个月。对于在不到6个月时间内使用次数已超出2000 次的千斤顶,应以2000次为限提前进行检定。校正系数不得大于1.05,张拉时发现异常或经过修理后必须重新进行校验。

(3)预应力张拉时,要安装设计要求在梁板两端同时对称张拉,张拉时,应使千斤顶作用线、预应力孔道轴线重合,保持两边加压速度相同或相近,两端同时达到同一荷载值。张拉程序为:O-初始应力-1.05控制应力(持荷2min)-锚固

3.张拉力的控制

后张法施工中,预应力张拉应采用双控指标,即从张拉控制应力和实际伸长量两方面进行控制,实际伸长值与理论伸长值的偏差为6%以内。当不符合设计及规范要求时,应停止张拉,分析原因,查明原因后再继续张拉。在施工中出现的问题一般是预应力孔道布置不够准确、造成位置偏差较大,从而使得预应力孔道摩阻力增大,应力损失加大。

4.张拉施工的保证措施

(1)施加预应力之前,对构件检查,外观尺寸应符合质量要求。对预留孔道用通孔器或压气、压水等方法进行检查。预应力管道采用镀锌钢带制作,并每隔50厘米设置一道定位钢筋,在管道的最低点设置排气孔。

(2)张拉前,必须对千斤顶、油泵、油压表进行配套标定,并每隔一段时间进行一次校验,保证张拉时设备、仪表能正常使用。

(3)拉油泵操作时,油泵司机应全神贯注,不准与外人交谈,更不准在油泵工作时离开或兼顾其他工作。施工现场的安全警示标志等不准擅自拆移。确需拆移的要经施工负责人和专职安全员的同意方可拆除或移动。

(4)电气设备和线路必须绝缘性能良好,电线不准与金属物搭挂或绑在一起。各种电动机器必须按规定接零或接地,遇有临时停电或停工休息时,必须拉闸切断电源。采用三相五线制,配电箱必须使用漏电保护器做总负荷开关,照明灯具必须接保护接地,实行一机一闸一保护。

后张法张拉过程出现纵向裂缝的原因及控制措施

1.缺陷及原因

后张法梁在张拉过程中,梁端会出现纵向裂缝,这种裂缝实际上是一种剪切裂缝,其原因分析有三点,一是预应力张拉速度太快,张拉顺序不对;二是张拉时梁端混凝土产生局部应力集中;三是砼拆模时间过早,混凝土尚未达到设计抗拉强度,以及锚垫板附近的混凝土振捣不到位或者混凝土质量太差,导致梁端混凝土在张拉后出现破裂。

2.控制措施

(1)预应力的张拉顺序应符合设计要求,当设计没有规定时,应分次、逐级对称张拉,均匀加载应力,速度要慢;以减小张拉过程出现梁板端部局部应力集中的现象。

(2)梁板混凝土浇筑时要应做好质量控制措施及人员分工,对操作人员进行技术交底,确保梁混凝土浇筑质量,尤其要加强对锚垫板后的混凝土振捣,相互重复振捣长度应取50 厘米。混凝土浇筑完毕后应立即进行养护,待养护达到设计强度的75%,并经过孔道检查、修理管口弧度后,才可进行穿束、张拉、压浆、封锚等工作。

(3)梁端布筋设计应充分考虑张拉时产生的局部应力集中,在预应力束张拉集中的靠近锚头区域,应增设钢筋网片,提高抗压能力和集中应力。

梁体张拉后梁端底部混凝土破碎的原因及控制措施

1.原因分析

梁体张拉后,梁体因预应力的作用产生反拱,梁端底部一方面要承受梁体的全部自重荷载,一方面要承受梁体因反拱在水平方向产生的摩擦力,在压应力作用下导致梁端混凝土破碎。

2.控制措施

(1)梁体预制时可以在梁端底部设置护角,材料为钢制,尺寸为:沿梁长方向约20 厘米,竖向约10 厘米,这样就可以增大张拉后梁端底部的受压面积,有效地避免梁体产生应力集中碎裂。

(2)梁体预制时在底模端部设置橡胶板(顶面与底模齐平),尺寸为:长1 米,厚约2-3厘米,梁体一旦受张拉,橡胶板就产生受压变形,从而使得梁端底部受压面积增大,梁端砼承受的集中压应力随之减小,保护梁端底部混凝土的完整性。

预应力损失过大的原因及控制措施

1.原因

预应力损失过大指预应力施加完毕后预应力筋松弛,所剩应力值达不到设计值。引起预应力损失有多方面的原因,主要原因有以下几点:

(1)预应力筋与孔道壁间摩阻过大,从而产生因摩擦引起的预应力损失。

(2)钢绞线(钢丝)的松弛率超限,回缩量超出设计要求,锚夹具变形等引起预应力损失。

(3)台座与钢筋间温差、混凝土弹性压缩及温差收缩、构件徐变引起的预应力损失等。

(4)施工操作不够规范,从而导致实际状况与原设计计算处的应力损失有差别,实际应力损失大于原设计值。

另外,预应力孔道安装时控制不严,漏浆、偏差较大引起应力损失超过原设计值。还有因预制场设置较小,为赶工期,提高台座的利用,过早张拉,随着龄期的增加引起的预应力损失过大等。

2.控制措施

(1)检查预应力筋实际松弛率,张拉钢束时应采取张拉力和实际伸长值双控指标。

(2)梁体张拉前,核对龄期,检测强度,避免过早张拉,使得预应力损失过大。

(3)钢绞线(钢束)断丝率超限,应将其锚具、预应力筋更换。

结语

在施工中只要我们加强管理、科学施工、严格遵守技术规范,认真总结经验教训,很多影响工程质量的病害是可以避免的。预应力混凝土施工中,预应力操作是否科学,施工质量是否规范,至关重要,直接关系到梁总体质量,必须引起高度重视。

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