李全偉
摘要:預(yù)應(yīng)力混凝土梁(板)因在施工過程中方便安裝,材料節(jié)省率高,成本較低,加之自重性輕,減小了混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力,其結(jié)構(gòu)也相對簡單,安全可靠性等眾多優(yōu)點(diǎn),在國內(nèi)建筑行業(yè)中得到了較廣泛應(yīng)用。有效的質(zhì)量控制技術(shù),是預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工的重中之重,本文探討了大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁(后張法)質(zhì)量控制要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁;后張法;施工技術(shù)要點(diǎn)
一、大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁(后張法)施工
為了滿足建筑物的使用功能,在現(xiàn)代建筑施工中,尤其是大型商用樓宇、工廠、現(xiàn)代高鐵火車站房、大空間房屋建筑以及混凝土簡支梁橋,當(dāng)跨度大于20m時,就會采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁作為主要承力構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力混凝土梁分為先張法和后張法兩種,跨度較大或大型預(yù)制構(gòu)件往往會更多的采用后張法施工工藝。
后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝指的是先澆筑水泥混凝土,待達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%以上后再張拉預(yù)應(yīng)力鋼材以形成預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的施工方法。具體操作步驟為:先制作構(gòu)件,并在構(gòu)件體內(nèi)按預(yù)應(yīng)力筋的位置留出相應(yīng)的孔道,待構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度(一般不低于設(shè)計強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%)后,在預(yù)留孔道中穿入預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉,并利用錨具把張拉后的預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件的端部,依靠構(gòu)件端部的錨具將預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)張拉力傳給混凝土,使其產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力;最后在孔道中灌入水泥漿,使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土構(gòu)件形成整體。
大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁(后張法)施工適用于大跨度、大空間的房屋建筑工程,如大跨度的混凝土梁、大偏心的框架柱、大柱網(wǎng)的混凝土樓板、大懸臂梁、轉(zhuǎn)換梁或轉(zhuǎn)換板、抗拔樁、基礎(chǔ)地梁、地下室底板等混凝土結(jié)構(gòu)中的各種構(gòu)件。
二、大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁(后張法)質(zhì)量控制要點(diǎn)
后張法施工工藝相對復(fù)雜,施工不當(dāng)就會引發(fā)梁(板)預(yù)應(yīng)力施工過程中損失過大;空心板梁張拉后梁端頂?shù)装逯虚g部位出現(xiàn)縱向裂縫,工字梁梁體扭曲變形、梁端底部混凝土破碎等問題,所以有效的質(zhì)量控制技術(shù)措施,是預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工的重中之重。
(一)材料及用具選擇
預(yù)應(yīng)力筋選用的熱處理鋼筋、鋼絲、鋼絞線的品種、直徑和規(guī)格需符合國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求,有出廠質(zhì)量證明書反復(fù)試報告;冷拉Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級鋼筋還應(yīng)有冷拉后的機(jī)械性能試驗(yàn)報告;預(yù)應(yīng)力筋的錨具、夾具和連接器的形式需符合技術(shù)要求,并按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收和組裝件的靜載試驗(yàn);灌漿所使用的水泥不應(yīng)低于425號,普通硅酸鹽水泥或按設(shè)計要求選用。在施工使用的機(jī)具方面,主要包括液壓拉伸機(jī)、電動高壓油泵、灌漿機(jī)具、試模等,這也器具使用前也必須經(jīng)過檢查驗(yàn)收。
(二)預(yù)應(yīng)力筋的下料
預(yù)應(yīng)力筋的下料長度應(yīng)考慮設(shè)計曲線長度,張拉端外伸預(yù)留長度,彈性回縮值,張拉設(shè)備,鋼材品種和施工方法等因素。預(yù)應(yīng)力筋運(yùn)至現(xiàn)場后要分區(qū)分類堆放,露天堆放時,需要蓋防雨布,下面應(yīng)加墊木,盡量不得與地面接觸,防止銹蝕、彎曲,在堆放期間嚴(yán)禁碰撞踩壓。
(三)預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)、定位
在綁扎普通鋼筋籠時,將預(yù)應(yīng)力束與普通鋼筋的主筋同時放入
綁扎,為了保證預(yù)應(yīng)力束的設(shè)計曲線形狀,應(yīng)根據(jù)曲線計算高度,沿梁的方向每隔1m~1.5m,根據(jù)控制點(diǎn)位置,制作相應(yīng)高度的馬凳箍焊在主筋上。在跨中的位置可不設(shè)馬凳,但預(yù)應(yīng)力束的反彎點(diǎn)處必須設(shè)馬凳,在馬凳處把預(yù)應(yīng)力束與馬凳鋼筋牢牢扎緊。預(yù)應(yīng)力束的曲線要流暢,水平不偏擺,鋼筋籠放入梁模板后要及時調(diào)整預(yù)應(yīng)力束以保證曲線形狀,各工種預(yù)埋件預(yù)埋時要避免移動預(yù)應(yīng)力束的垂直位置。
(四)預(yù)應(yīng)力張拉
張拉前必須對混凝土強(qiáng)度資料進(jìn)行查對,強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后方可進(jìn)行張拉。
預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序,應(yīng)按設(shè)計規(guī)定進(jìn)行,若設(shè)計無規(guī)定時,可采取下列程序之一:(1)0→105%σcon持荷2min→σcon。(2)0→103%σcon(σcon為預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力)。
預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序應(yīng)符合設(shè)計要求,當(dāng)設(shè)計無具體要求時,可采取分批、分階段對稱張拉。采用分批張拉時,應(yīng)計算分批張拉的預(yù)應(yīng)力損失值,分別加到先張拉預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力值內(nèi),或采用同一張拉值逐根復(fù)位補(bǔ)足。
單根預(yù)應(yīng)力粗鋼筋(采用拉伸機(jī)張拉螺絲端桿錨固)張拉時,應(yīng)先少許加力,將墊板位置按設(shè)計規(guī)定找準(zhǔn),然后按規(guī)定張拉程序張拉。張拉完畢,用板子擰緊螺母,將鋼筋錨固,測出鋼筋實(shí)際伸長值,并作好張拉記錄。
預(yù)應(yīng)力鋼絲束采用雙作用千斤頂張拉錐形錨楦錨固時,應(yīng)按下列要求操作:
(1)預(yù)拉:將鋼絲拉出一小段長度后,檢查每根鋼絲是否達(dá)到長度一致,如有不一致時,應(yīng)退下楔塊進(jìn)行調(diào)整,然后再用力打緊楔塊。
(2)張拉及頂壓:預(yù)拉調(diào)整以后方可按規(guī)定張拉程序張拉。張拉完畢,測出鋼絲伸長值,苦與規(guī)定符合,就可進(jìn)行頂壓錨塞。頂壓錨塞時必須關(guān)閉大缸油路,給小缸進(jìn)油,使小缸活塞猛頂錨塞。
(3)校核:將千斤頂裝入未張拉的一端進(jìn)行張拉,張拉到控制應(yīng)力后,猛頂錨塞。當(dāng)兩端都張拉頂壓完畢后,應(yīng)測量鋼絲滑入錨楦中的內(nèi)縮量是否符合要求,如果大于規(guī)定數(shù)值,必須再張拉,補(bǔ)回?fù)p失。
(4)鋼絲斷絲和滑脫的數(shù)量,嚴(yán)禁超過構(gòu)件同一截面鋼絲總數(shù)的3%,且一束鋼絲只允許一根。如超過上述規(guī)定,必須重新張拉,這時應(yīng)把鋼絲拉到原來的張拉噸位,拉松錨塞,用一根鋼釬插入墊板槽口內(nèi),卡住錨塞,然后大缸回油,錨塞被拉出,取出整個錨楦。分別檢查錨環(huán)是否被抽成凹槽,錨塞的細(xì)齒是否被抽平,若有這類情況,要調(diào)換錨具,重新張拉,如果錨環(huán)、錨塞仍然完好無損,則只要在頂壓時加大壓力頂緊錨塞。
(五)孔道壓漿
1、壓漿前的準(zhǔn)備工作
(1)割切錨外鋼絲。露頭錨具外部多余的預(yù)應(yīng)力筋需割切,若采用燒割時應(yīng)采取降溫措施,以免預(yù)應(yīng)力筋和錨具過熱產(chǎn)生滑絲現(xiàn)象。(2)封錨。錨具外面的預(yù)應(yīng)力筋間隙應(yīng)用環(huán)氧樹脂膠漿或棉花和水泥漿填塞以 免冒漿而損失灌漿壓力。封錨時應(yīng)留排氣孔。(3)沖洗孔道。孔道在壓漿前應(yīng)用壓力水沖洗,以排除孔內(nèi)粉渣等雜物,保證孔道暢通,沖洗后用空壓機(jī)吹去孔內(nèi)積水,但要保持孔道潤濕,而使水泥漿與孔壁結(jié)合良好。在沖洗過程中,如發(fā)現(xiàn)有冒水、漏水現(xiàn)象,則應(yīng)及時堵塞漏洞。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有串孔現(xiàn)象,又不易處理時,應(yīng)判明串孔數(shù)量,在壓漿幾個串孔同時壓注。
2、壓漿工藝
(1)孔道壓漿順序是先下后上,要將集中在一處的一次壓完。其中間因故停歇時,應(yīng)立即將孔道內(nèi)的水泥漿沖洗干凈,以便重新壓漿時,孔道暢通無阻。對 線孔道和豎向孔道應(yīng)由最低點(diǎn)的壓漿孔壓入,由最高點(diǎn)的排氣孔排氣和泌水。(2)壓漿應(yīng)使用活塞式壓漿泵,不得使用壓縮空氣。壓漿的壓力以保證壓入 內(nèi)的水泥漿密實(shí)為準(zhǔn)。(3)壓漿完畢后應(yīng)認(rèn)真填寫施工記錄。
(六)封端
孔道后應(yīng)立即將梁端水泥漿沖洗干凈,同時清除支承墊板、錨具及端面混凝土的污垢,并將端面混凝土鑿毛,以備澆筑封端混凝土。封端混凝土的澆筑程序如下:
(1)設(shè)置端部鋼筋網(wǎng)。為固定鋼筋網(wǎng)的位置,可將部分箍筋點(diǎn)焊在支承墊板上。(2)妥善固定封端模板,以免在澆筑混凝土?xí)r模板走動而影響梁長。(3)封端混凝土強(qiáng)度,應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定,若設(shè)計無規(guī)定時,不宜低于梁體混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的80%。(4)澆筑封端混凝土?xí)r,要仔細(xì)操作并認(rèn)真插搗,務(wù)使錨具處的混凝土密實(shí)。(5)封端混凝土澆筑后,靜置1h~2h,帶模澆水養(yǎng)護(hù)。
結(jié)束語
以上敘述了大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁(后張法)工程幾個方面的工藝。但實(shí)際施工過程中可能會遇到各種問題,這里只是起拋磚引玉的作用,各位同行在施工過程中應(yīng)不斷總結(jié),使施工質(zhì)量趨于完善。
參考文獻(xiàn):
[1]林小勇.淺談有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)[J]. 廣東科技,2008年22期.