后张法预应力砼施工若干问题探讨
2018-05-14李琦
李琦
摘 要:随着城市交通的快速发展,城市桥梁在城市交通发展过程至关重要。后张法预应力砼施工在城市桥梁施工过程中越来越广泛,扮演的角色越来越重要。本文结合项目施工实际,对后张法预应砼施工出现的若干问题进行讨论力。
关键词:连接器;钢绞线;楔块 ;挤压头
1 预应力原材料钢绞线在体系中的控制
钢绞线是用直径5~6mm的高强钢丝捻制而成的一种高强预应力筋,其中以7股钢绞线应用最多。7股钢绞线的公称直径为15.2 mm,强度可高达1860MPa,锚下应力值为1390MPa。钢绞线性能指标:钢绞线在预应力施工中承担主体材料的作用,但施工中很容易忽略材料本身的个别特性。因此,除了在施工采购中要满足设计要求的性能指标外,材料进场要及时按规范取样试验,以确定钢绞线的实际截面特性和材料性能(如实际截面积、弹性模量及相关的强度指标),施工方可据此校正设计给出的双控指标(伸长量)。这样便可将施工的控制误差缩小到最低限度。有的厂家预应力筋技术指标不稳定,主要表现是弹性模量变化较大,施工单位不及时调整有关张拉数据,双控难以实现,对结构影响就比较大。根据以往的试验资料表明,这种误差一般在3%~5%之间。所以,施工单位不能直接以设计图给出的控制指标作为控制依据,一定要根据现场实际进料情况予以校正。
2 P锚在预应力体系中应用的相关控制
(1)挤压头的预制。挤压头预制质量取决于两个方面,其一要检查厂家供货的挤压套的外形尺寸及材质;其二要检查挤压头的内径尺寸是否与采购的挤压套配套;现在市场上销售的挤压套外径一般为φ34.5mm,而与之配套的挤压头内径应为φ30.5mm,挤压成形后的挤压套外径应为φ31.5mm。这样预制出来的挤压头才能满足预应力张拉要求。若不是这样,就必须更换挤压机的头套。挤压通过挤压模时,最高油压值应在25~35Mpa之间,挤压套挤压后,要求底部与钢绞线嵌套紧密无凹坑,挤压弹簧应全部嵌入在挤压套及钢绞线之间,挤压套挤压后长度及外径应符合厂家给定值,外部应光滑无裂痕。
(2)锚挤压套的挤压:钢绞线必须用砂轮切割,切面应保持齐整,磨钝锐边去除毛刺,把钢绞线夹持段的污物清理干净,清理干净之后才能套入弹簧和挤压套,挤压弹簧最短长度不能短于57mm,钢绞线才能套入挤压弹簧,挤压弹簧在挤压锚固过程中起到加力的作用。在挤压过后钢绞线要露出挤压套1~2cm,如果有挤压后钢绞线缩在挤压套内应切割掉重新挤压, 以保证挤压套与钢绞线的安全系数,防止在张拉过程中钢绞线在受力的情况下脱离挤压套,以达到正确的锚固效果。应保持挤压弹簧和挤压套之间的清洁,如果挤压套表面有泥土、灰沙等污物,在挤压时会造成挤压模损坏,所以必须用煤油洗干净后重涂润滑脂再用。
3 预应力材料安装相关控制
3.1 波纹管安装
3.2 锚垫板安装
安装锚垫板前,锚垫板安装在张拉模板槽口时,应注意锚垫板与张拉面平行,且保证与模板紧贴,严格按图纸要求控制锚下钢筋,锚下钢筋成网片布置,锚垫板垂直于网片钢筋,螺旋筋 应布置在锚垫板后面。张拉一端若是固定端P锚时,安装压板时, 使挤压套和P型锚板无缝隙,防止张拉端的预应力损失。张拉前,锚垫板、限位板、千斤顶、工具锚这四者之间都有相互嵌套的凹槽,必须要镶嵌到位,否则不能进行张拉。
3.3 锚具的正确安装
工作锚具与工具锚安装、在安装工作锚具之前应将锚垫板附近的浆用钢钎清理干净,然后安装工作锚具,工作锚具安装时要注意一定要进锚垫板的内槽,以防止张拉受力时锚垫板破裂。安装锚具时不得有其他污物和水不得有电流通导,锚板应与锚垫板止口对正,夹片安装后应平齐个片之间间隙要均匀,在钢绞线的工作长度范围内,将钢绞线切成长短不一的一个斜面,以方便张拉时装入工具锚。
3.4 工作夹片安装
工作表面外表面和锚板锥孔内表面使用前应涂上退锚灵(腊) ,以便退锚,经常清楚夹片表面杂物,当夹片开裂或齿面损坏,不得继续使用。限位板要与工具锚和钢绞线直径对应, 在张拉时首先装入限位板,再装入穿心式千斤顶,然后再装入工具锚具,最后嵌入夹片,用钢管敲打使夹片和工具锚钢绞线三者之间相互连接牢固,且在嵌进夹片的同时要保证外露工具锚相同的高度,也就是在打紧夹片的同时使以相同的力,以保证千斤顶张拉时钢绞线能承受相同的力,不产生划索的现象。
4 预应力张拉施工过程中的相关控制
(1)锚垫板与锚具:在领用时出现不配套现象,现在的实际情况,一个项目可能使用几个厂家产品,导致锚垫板和锚具出现很多不匹配的情况,进场检验和匹配发放很关键。
某项目主线十四联边腹板F1及F3由于锚垫板与锚具不匹配导致张拉断丝断束,最终退锚,重新穿一根钢绞线,重新更换配套锚具后张拉。
两个厂家锚垫板和锚具不配套,张拉时切断钢绞线
(2)由于齿块及槽口位置钢筋网片距离过远、振捣不到位、保护层过少导致张拉时出现破裂情况。出现保护层过少的情况会事先垫钢板再进行张拉,如张拉时破裂则会先退锚 ,凿除锚垫板,重新換锚垫板,浇筑ICG高强度灌浆料,养护达到强度后,垫2cm以上钢板后再张拉。
(3)由于齿块及槽口位置混凝土振捣不到位,导致出现蜂窝麻面甚至露筋现象。将露筋部位凿至密实骨料后,用高强度灌浆料支模修补待强度达到要求后继续张拉。
(4)锚垫板位置不准确,造成锚垫板不垂直孔道轴线,使预应力筋偏位,梁体受力发生变化,同时,由于孔口摩阻力加大,使预应力损失加大,而且易造车断丝,滑丝。解决方法:应当在锚环下垫契形钢板,来调整均匀受力面。
(5)张拉前锚环安装与锚垫板不密贴、张拉前锚环安装不入锚垫板的槽口、张拉前两瓣夹片没有调均匀,解决办法:张拉前仔细观察,发现问题及时调整,避免造成张拉事故
预装夹片不均匀
(6)分节段张拉断面,由于张拉端砼问题,张拉后,连接器倾斜,导致第二节段无法挂设钢绞线,解决方法:先将原有管道进行压浆,防止预应力损失过大,重新加设一连接器,新旧连接器间加设楔块,按现场倾斜角定制钢楔块,楔块两端采用2cm钢板,中间采用直径25钢筋密排焊接,新连接器与楔块安装后,保证连接器垂直与原砼张拉面,楔块内全注浆,然后在新连接器上挂钢绞线,用喇叭罩罩住至楔块前端,旧连接器与楔块浇筑到砼内,待第二节段达到设计要求后,张拉。
5 预应力压浆施工过程相关控制
压浆首先要封锚,在钢索张拉完之后,等2个小时然后再将钢绞线切除,将锚具以为预留3cm~5cm以便于封锚,用水泥砂浆抹在钢绞线上用来封锚,封锚后等水泥砂浆强度达到设计值后进行压浆,砂浆的配合比控制,波纹管内灌注的砂浆减少水的含量,适量加减水剂,水泥的标号p42.5,专业压浆剂,配合比添加膨胀剂,强度可达到C50,波纹管内向外延伸一根出浆管,头端压浆达到一定的压力尾端冒出浓浆,使波纹管内的空气排出来,表明波纹管内已经饱满。过长的波纹管波峰顶应适当设置排气孔,该处排气口在现实中往往被忽略,导致排气不充分,管道内出现不饱满的情况,当波纹管穿钢绞线过程中在不注意的时候,被挂穿一个小洞,导致压浆过程中波纹管中途堵管,而压浆端达到0.4Mpa时,压力过大,波纹管内有水泥砂浆的地方已经达到要求,因为砂浆配和比中有膨胀剂,当砂浆中凝时,膨胀剂起到膨胀的效果,使波纹管内饱满。在浆压完之后进行封端,封端混凝土和梁体混凝土统一标号或高强度灌浆料代替。
6 结束语
后张法预应力施工技术在桥梁砼结构应用中至关重要,这道工序的成功与否,直接影响桥梁结构的安全和寿命,也正是因此,我们必须要重视对该工序施工中存在的各种问题,通过在实践中总结的一些经验来杜绝和减少一些问题的出现,以提高桥梁的使用寿命。
参考文献:
[1] 预应力施工常见的质量问题探讨.
[2] 刘伟.浅析路桥施工中预应力技术的应用.
[3] 候庆敏.后张预应力施工常见问题及处理措施.