钢绞线张拉事故处理方法
2015-03-21刘亚兴山西振兴公路监理有限公司
刘亚兴(山西振兴公路监理有限公司)
钢绞线张拉事故处理方法
刘亚兴
(山西振兴公路监理有限公司)
摘要:后张法预应力箱梁,因其重量轻、体积小、模板周转速度快、施工方便、技术成熟、适用于工厂化施工等优势,被广泛应用于公路桥梁施工中。但是,在施工过程中,经常会发生张拉事故。这些事故主要表现在:钢绞线伸长值异常(公路桥涵施工技术规范(JTJ041--2000)中规定钢绞线伸长值的偏差值应小于±6%的理论伸长值)、断丝、滑丝、锚垫板拉裂、锚垫板周边混凝土破碎等质量、安全事故。重点介绍出现上述事故时的几种处理方法。
关键词:张拉;事故;处理;方法
中图分类号:U445
文献标识码:C
文章编号:1008-3383(2015)04-0122-01
1 钢绞线伸长值异常情况下的放张钢绞线
后张法预应力箱梁张拉过程中,无论出现什么事故,在分析原因后都要进行放张。
1. 1利用放张器放张
如果钢绞线的工作长度部分没有截断,利用单根张拉的千斤顶,在其端头安装放张器,然后逐根放张。放张时应注意以下几点:
(1)放张端宜选择没有人员和车辆通行的一端,在该端得前方放置钢制挡板,并安排专职安全员做好现场警戒,严禁人员、车辆和机械穿行。
(2)放张时应逐根放张,并且不能按钢绞线的顺序(顺时针、逆时针)相邻依次放张,应采用对角线跳跃式放张,以防锚具偏心受压而发生意外。
(3)操作人员应站在梁的一侧,严禁正对着钢绞线,也不宜站在梁的顶端。油泵及操作人员应放置和站在梁的侧面,不应站在梁的正面和前方的一侧,以防意外。
(4)放张后退出的夹片必须废弃,不得重复使用。
(5)放张后抽出的钢绞线即使外观无损伤,因其受力后已经产生塑性变形,也不得重复使用。
(6)如果发生断丝或滑丝后放张,应先放张其他股钢绞线,最后放张已经断丝或滑丝的钢绞线,以保证安全。
1. 2钢绞线从箱内中部放张
如果钢绞线的工作长度部分切割以后才发现锚垫板破裂、锚垫板周边混凝土破碎,钢绞线外露部分无法穿过放张器,这时,应当从箱梁的内部中间部位进行放张。
放张的方法是:从箱梁端头水平量测到拟放张的部位,再从垂直方向计算出该点的理论纵坐标。因为纵坐标的误差按照《公路桥涵施工技术规范》的要求只有±10 mm,就算施工的误差再大,也不会超过30 mm。用记号笔进行标注,用铁锤敲击,辨听声音,加以确认。也可以用磁铁紧贴混凝土表面,如有吸引力便是波纹管的位置。用铁凿凿除表面混凝土,让波纹管暴露出来。
一般不从外侧凿洞。一是因为外侧凿洞修补后留下痕迹,影响美观。二是因为外侧暴露在空气中,湿度较大,容易锈蚀钢筋和钢绞线,影响桥梁的使用寿命和行车安全。三是实际施工中波纹管的位置一般不居中,而偏向内侧。这样,既保证了箱梁的美观,有保证了箱梁的安全,还缩短了凿洞、补洞的时间,减少了补洞的材料。需要特别注意的是:在剔除混凝土的过程中,必须小心翼翼,不得蛮力猛砸。另外,不得凿断箱梁腹板(或底板)的钢筋。波纹管暴露出来后,缓慢剔破钢波纹管,并逐渐扩大。横向以波纹管的直径为度,纵向以7~10 cm为宜。然后用氧焊割枪将钢绞线逐根烧断。操作人员应特别注意:佩戴安全帽、戴防护眼镜、防尘口罩,身体隐在凿开部位的后侧。箱梁两端放置挡板,并做好周边警戒。钢绞线切断后,预应力释放,夹片松开,锚具与锚垫板分离。重新穿束钢绞线,张拉完成后,观察24 h,未见异常后,将凿的洞补好。注意补的时候不得堵塞波纹管,最好用环氧树脂砂浆补洞。
1. 3熔化钢绞线放张
如果钢绞线的工作长度部分切割以后才发现锚垫板破裂、锚垫板周边混凝土破碎,因钢绞线外露部分只有7 cm左右,无法使用普通的放张器放张。这时,也可以采用熔化钢绞线的方法放张。放张的方法是:在放张端的正前方2~3 m的位置,放置钢板挡板,或箱梁外模板,作好一切警戒工作。然后,用氧焊烧割钢绞线,箱梁的四周除施焊人员外,不得站任何人。通过氧焊烧割钢绞线的端头,熔化变细后,夹片将会自动飞出。这种方法相对来说比较危险,好处是不破坏箱梁的整体性,无粉尘飞扬,对人体健康有益。
1. 4利用预设备用波纹管管道
有的设计,在箱梁上留有备用波纹管管道,如果钢绞线在张拉过程中出现问题,也可在备用波纹管中穿束钢绞线进行张拉。但是,由于备用波纹管的位置不同于常规的波纹管的坐标,发生问题的钢绞线的位置不同,钢绞线的股数不同,其受力作用不同,必须报请设计单位重新进行验算。切不可自行计算,留下结构安全隐患。同时,也不符合工程建设程序。
1. 5增加体外预应力
大部分箱梁设计没有预留备用波纹管管道,如果无法放张(如波纹管误注浆后,才发现问题),就要在箱梁内室增加体外预应力。体外预应力必须经设计部门计算,重新设计,选用有相应施工经验的队伍进行施工。因施工工艺复杂,本文不再对此进行阐述。施工单位和监理单位如果遇到这种情况可详细阅读设计文件,查阅相关资料,制定专项施工方案。
2 波纹管堵塞的处理办法
2. 1波纹管堵塞一般有以下几种情况
(1)外力引起波纹管破裂。
主要是因为焊接定位钢筋时灼热的焊渣落在波纹管上烧洞,或者是波纹管的接头太短、套管太大、包裹不严,导致波纹管从接头处断开;也可能是波纹管被插入式振捣器戳破。导致水泥浆漏在波纹管内,堵塞波纹管。
(2)施工工艺部分引起。
为了防止波纹管变形,在浇筑混凝土前,波纹管内一般都要塞小一号的PVC半硬塑料管。如果混凝土浇筑过程中没有经常抽拉塑料管,波纹管漏浆后,将塑料管卡死在波纹管内,混凝土浇筑完成后强行抽拉,部分塑料管残留在波纹管内。塑料管不是整根,而是用两根分别从两端插入,中间留有空隙,产生漏浆缩径。在钢绞线穿束过程中,因用力过猛,加之波纹管制作时咬合力不足,钢绞线刺破波纹管,形成一个钢带团。
(3)波纹管质量问题引起。
波纹管制作质量差,咬合力小,波纹管从咬合重叠处开裂,漏进水泥浆,导致内径局部变细,形成“肠梗阻”。
2. 2遇到这种情况,应分析产生的原因,采取相应的措施
(1)如果是塑料管残留在波纹管内,应切割一段钢绞线,钢绞线的长度为梁长加3米,波纹管的一端应焊接20 cm左右的钢绞线短段3~4根,人工穿束该钢绞线引线。穿过梁体后,在另一端用钢筋焊接一个环,将环套在功率较大的装载机、推土机等机械上,开动机械,可将残留的塑料管拉出来。
(2)如果波纹管破裂漏浆造成堵塞,或者穿束时刺破波纹管形成钢带团,应通过丈量穿入钢绞线的长度,确定堵塞的位置,从箱内找到确切位置,凿开混凝土,消除堵塞。俗称“开天窗”。
(3)如果堵塞不是太严重,从一端难以穿束时,也可以抽出钢绞线,从另一端进行穿束,也可以顺利穿过钢绞线。
(4)如果堵塞不是太严重,可在梁的一端,安排八九个工人将钢绞线来回抽拉,可以将波纹管内的水泥浆破裂,将钢绞线穿过去。
(5)也可以尝试从两端的锚垫板内把波纹管抽拉出来,可以减少摩擦。
3 钢绞线下料长度不足的处理方法
钢绞线的工作长度图纸上都有规定,一般为550 mm,这一尺寸足够锚具、限位板、千斤顶的长度。但在具体施工过程中,可能会在下料时未两端对齐,造成下料长度不足。另一种情况是由于箱梁的外露钢筋的位置影响千斤顶的安放(主要是最上一束和最下一束钢绞线),需要在锚具外再套几个锚具,使得钢绞线的长度不够长。因此,在钢绞线下料时,一定要看清楚钢绞线的位置、梁的特点等,尽量下料长度长一点。如果钢绞线下料长度不足,需采用下列方法解决:
(1)如果钢绞线的长度≤20 m,又是直线,可以采用单侧张拉。
(2)如果钢绞线的长度>20 m,或者钢绞线是曲线时,可以先从一侧进行张拉,张拉预应力值宜小于15%的设计应力值。这时,钢绞线有一定的伸长量,大约3 cm左右(视钢绞线的长度和应力值的大小而变),回油,将夹片松开,将钢绞线往另一端拉动,使另一端的钢绞线的外露长度也满足使用长度。但是需要注意的是不能从一端以>15%的力张拉,来解决钢绞线长度不足的问题。张拉力过大,钢绞线的塑性变形就大,对钢绞线的张拉效果和使用寿命都有影响。
4 结论
上面论述了后张法钢绞线张拉中,经常会出现的几种情况的各种应急处理方法。如果大家在施工实践中遇到类似的情况,一定要结合实际,选用科学、安全、便捷、经济的方法,进行稳妥处理。既不能造成质量隐患,也不能出现安全事故。
作者简介:刘亚兴(1973-),男,山西河曲人,工程师。
收稿日期:2015-01-12