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摘要:橋梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的控制關(guān)系到橋梁的運(yùn)營安全和使用壽命,是橋梁工程施工過程的重點(diǎn)控制工序,保證各環(huán)節(jié)的施工技術(shù)控制和克服質(zhì)量通病是決定橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土施工優(yōu)劣的關(guān)鍵因素。對橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工常見質(zhì)量問題及原因進(jìn)行了總結(jié)分析,并提出了相應(yīng)的施工控制措施,為今后橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制提供有益借鑒。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;預(yù)應(yīng)力施工;質(zhì)量問題;控制措施
0 前 言
在橋梁工程中,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)無疑是應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)材料之一。由于預(yù)應(yīng)力混凝土具有較強(qiáng)的剛度和較好的承載能力,同時又能夠有效的減輕結(jié)構(gòu)自重、提高結(jié)構(gòu)的耐久性,所以在橋梁工程中具有較高的應(yīng)用價值。但是,因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土的施工過程較為復(fù)雜,其中的任何一個環(huán)節(jié)如果存在質(zhì)量問題,都會影響到整個橋梁工程的穩(wěn)定性和安全性,所以,預(yù)應(yīng)力混凝土的施工質(zhì)量控制非常重要。
1 橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工常見質(zhì)量問題及措施
1.1 對錨具、夾具、鋼絞線缺乏保護(hù)
1.1.1質(zhì)量問題及現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力材料受損傷、銹蝕等影響,造成預(yù)應(yīng)力施工中滑絲、斷絲、錨固異常等。
1.1.2原因分析。預(yù)應(yīng)力材料沒有設(shè)專人管理,保存條件不滿足要求,搬運(yùn)使用中野蠻作業(yè)。
1.1.3預(yù)防控制措施。(1)預(yù)應(yīng)力材料必須保持清潔,存放和搬運(yùn)過程中應(yīng)避免機(jī)械損傷和銹蝕。如進(jìn)場后存放期較長應(yīng)定期進(jìn)行外觀檢查。(2)存放預(yù)應(yīng)力材料的倉庫應(yīng)干燥、防潮、通風(fēng)、無腐蝕介質(zhì);室外存放時間不宜超過6個月,必須墊枕木并用油布覆蓋,防止銹蝕。(3)錨具、夾具等應(yīng)設(shè)專人保管,避免銹蝕、沾污、損傷或散失。
1.2 預(yù)應(yīng)力穿束受阻、無法穿束
1.2.1質(zhì)量問題及現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力筋孔道漏漿致使穿束張拉受阻,后張法預(yù)應(yīng)力穿束困難或者無法穿束;已經(jīng)穿束的預(yù)應(yīng)力鋼筋被泄露的混凝土漿液包裹,張拉時部分預(yù)應(yīng)力鋼筋受力不均,導(dǎo)致斷絲現(xiàn)象;由于管道堵塞,壓漿困難。
1.2.2原因分析。由于采用波紋管作為后張法預(yù)應(yīng)力孔道,在混凝土澆筑過程中,波紋管破裂,或者由于振搗時振動到波紋管導(dǎo)致混凝土漿液進(jìn)入孔道,造成張拉穿束困難。
1.2.3 預(yù)防控制措施。(1)用于制作波紋管的鋼帶應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),其厚度應(yīng)根據(jù)管道直徑、形狀、鋼絲束設(shè)置時間而定,一般不宜小于0.3mm。(2)除進(jìn)場后的有關(guān)檢驗(yàn)外,安裝波紋管時需再次對其外觀進(jìn)行全面而詳細(xì)的檢查,要求無孔洞和不規(guī)則的折皺;咬口寬度均勻,無開裂和脫扣現(xiàn)象。(3)波紋管的接頭連接管應(yīng)采用比波紋管大一個直徑級別的同類型管道,其長度宜為被連接管道內(nèi)徑的5~7倍,同時不小于40cm。在接頭處宜設(shè)置2處定位鋼筋使其定位準(zhǔn)確,以免角度變化導(dǎo)致波紋管道不圓順,造成穿束困難。最后把連接管道兩端纏裹緊密以防漏漿。(4)在混凝土澆筑過程中應(yīng)避免振動波紋管。(5)對澆筑混凝土之前穿束的孔道,應(yīng)在預(yù)應(yīng)力筋安裝完畢后,要再次對波紋管進(jìn)行詳細(xì)檢查,以查出穿束時可能被破壞的管道,并及時進(jìn)行修復(fù)。并在澆筑混凝土過程中,應(yīng)每隔1h拖拉一次預(yù)應(yīng)離鋼筋直至混凝土初凝為止。
1.3 錨墊板下混凝土不密實(shí)
1.3.1質(zhì)量問題及現(xiàn)象。由于錨墊板下鋼筋較多,局部易出現(xiàn)漏振,澆筑時骨料下料困難,造成混凝土松散、不密實(shí)。對錨墊板下梁體承壓非常不利,張拉時甚至出現(xiàn)錨墊板回縮。
1.3.2 原因分析。(1)該部位鋼筋過密,振搗棒無法插入該部位。(2)混凝土中大粒徑骨料多,骨料不能進(jìn)入,只有砂漿進(jìn)入。
1.3.3 預(yù)防控制措施。(1)應(yīng)特別注意對預(yù)應(yīng)力錨墊板下混凝土的振搗,可選用細(xì)振搗棒。(2)嚴(yán)格控制骨料粒徑和級配。(3)如發(fā)現(xiàn)混凝土松散或空洞,應(yīng)在張拉前進(jìn)行處理,鑿除松散部分并填補(bǔ)高強(qiáng)度環(huán)氧砂漿。
1.4 預(yù)應(yīng)力張拉施工中出現(xiàn)異常
1.4.1質(zhì)量問題及現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力筋張拉時出現(xiàn)異常情況,如錨墊板變形、梁體起拱不正常、千斤頂、油壓表等聲音異常,錨夾具滑出、千斤頂支架傾倒等。
1.4.2 原因分析。(1)錨墊板承壓面與孔道中心線不垂直,錨具孔與錨墊板未對正,由于張拉力過大造成錨墊板變形。(2)千斤頂回油過猛,產(chǎn)生較大的沖擊振動,造成滑絲。(3)千斤頂或油泵出現(xiàn)故障,聲音出現(xiàn)異常。(4)預(yù)應(yīng)力筋被拉斷,出現(xiàn)異常聲音和梁體起拱不正常。(5)千斤頂支架不穩(wěn)固。
1.4.3 預(yù)防控制措施。(1)錨墊板承壓面與孔道中心線不垂直時,應(yīng)當(dāng)在錨圈下墊薄鋼板調(diào)整垂直度。將錨圈孔對正墊板并電焊,防止張拉時移動。(2)千斤頂給油、回油要緩慢平穩(wěn)進(jìn)行,要避免回油過猛。(3)張拉操作要按規(guī)定進(jìn)行,防止預(yù)應(yīng)力筋受力超限發(fā)生拉斷事故。(4)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)異常情況時,要立即停車檢查。在有壓情況下,不得隨意擰動油泵或千斤頂各部位的旋鈕。(5)在測量伸長值時,要停止開動千斤頂。(6)千斤頂支架必須與梁端墊板接觸良好,位置正直對稱,以防止支架不穩(wěn)或受力不均傾倒傷人。(7)張拉或退楔時,千斤頂后面禁止站人,以防止預(yù)應(yīng)力拉斷或錨具、楔塊彈出傷人。
1.5 張拉中鋼絞線斷絲、滑絲
1.5.1質(zhì)量問題及現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力筋在張拉與錨固時,由于各種原因,發(fā)生預(yù)應(yīng)力筋的斷絲和滑絲,使預(yù)應(yīng)力鋼束受力不均勻,造成構(gòu)件不能達(dá)到設(shè)計所要求的預(yù)應(yīng)力度。
1.5.2 原因分析。(1)實(shí)際使用的預(yù)應(yīng)力鋼絞線直徑偏大,錨具與夾片不密貼,張拉時易發(fā)生斷絲或滑絲。(2)預(yù)應(yīng)力束沒有或未按規(guī)定要求梳理編束,使鋼束長短不一或發(fā)生交叉,張拉時鋼絲受力不均而發(fā)生斷絲。(3)錨夾具的尺寸不準(zhǔn),夾片誤差大,夾片的硬度與預(yù)應(yīng)力鋼絞線不配套,易斷絲或滑絲。(4)錨圈位置不準(zhǔn)確,支承墊塊傾斜,千斤頂安裝不正,會造成預(yù)應(yīng)力鋼絞線斷絲。(5)施工焊接時,把接地線放在預(yù)應(yīng)力鋼絞線上,造成鋼絲間短路,損傷鋼絲,張拉時發(fā)生斷絲。(6)把鋼束穿入預(yù)留孔道時間過長,造成鋼絲銹蝕,混凝土砂漿留在鋼束上又未清理干凈,張拉時產(chǎn)生滑絲。(7)油壓表失靈,造成張拉力過大,易產(chǎn)生斷絲。
1.5.3 預(yù)防控制措施。(1)穿束前,預(yù)應(yīng)力鋼絞線必須按規(guī)程進(jìn)行梳理編束,并正確綁扎。(2)張拉前錨夾具需按規(guī)范要求進(jìn)行檢驗(yàn),特別是對夾片的硬度一定要進(jìn)行測定,不合格的予以調(diào)換。(3)張拉預(yù)應(yīng)力筋時,錨具千斤頂要安裝準(zhǔn)確。(4)當(dāng)預(yù)應(yīng)力張拉達(dá)到一定噸位后,如發(fā)現(xiàn)油表回落,再加油時又回落,這時候有可能發(fā)生斷絲。如發(fā)生斷絲,應(yīng)更換預(yù)應(yīng)力鋼束,重新進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。(5)焊接時嚴(yán)禁利用預(yù)應(yīng)力筋作為接地線,不允許發(fā)生電焊燒傷波紋管和預(yù)應(yīng)力筋。(6)張拉前必須對張拉端鋼束進(jìn)行清理,如發(fā)生銹蝕應(yīng)進(jìn)行調(diào)換。(7)張拉前要經(jīng)有檢驗(yàn)資質(zhì)的部門準(zhǔn)確標(biāo)定千斤頂和油壓表,千斤頂和壓力表必須配套校驗(yàn)、配套使用。
1.6 實(shí)際伸長值與理論伸長值有偏差
1.6.1質(zhì)量問題及現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長值與理論伸長值有較大偏差,出現(xiàn)張拉力不足或超過控制張拉力的現(xiàn)象。
1.6.2 原因分析。預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時未采用應(yīng)力和應(yīng)變雙控法進(jìn)行控制。正式進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時,未對鋼筋的實(shí)際伸長值進(jìn)行校核,實(shí)際伸長值與理論伸值的差值超過了±6%,導(dǎo)致質(zhì)量事故。
1.6.3 預(yù)防控制措施。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉工作前,應(yīng)計算鋼筋理論長值,進(jìn)行試張拉時,要將鋼筋理論伸長值與實(shí)際伸長值進(jìn)行校核,如果有較大偏差,應(yīng)查明原因后再進(jìn)行大批量張拉。張拉器具應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)校正,每半年或張拉200次以后要重新校正。預(yù)應(yīng)力張拉一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題可使橋梁受到破壞,承載力下降,危及結(jié)構(gòu)安全,影響橋梁的正常使用。
1.7 管道壓漿不密實(shí)
1.7.1質(zhì)量問題及現(xiàn)象。(1)壓漿初凝后,從進(jìn)漿孔或排氣孔用探測棒可探測到不飽滿,有空洞。(2)計算漿體壓進(jìn)孔道總量小于孔道總空隙量。(3)多波曲線孔道,特別是豎向多波曲線孔道波峰頂排氣孔未冒漿。(4)壓漿增壓時,不能保證恒定壓力。(5)梁體因蜂窩、孔洞、裂縫等內(nèi)部隱蔽缺陷而漏漿。(6)封錨不嚴(yán)而漏漿。(7)上下或左右孔道串孔。
1.7.2 原因分析。(1)穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋后設(shè)計孔道空隙狹窄,水泥漿不易壓入。(2)設(shè)計孔道曲線長,曲率小,曲折點(diǎn)多。(3)設(shè)計規(guī)定的成孔材料材質(zhì)不佳,孔道內(nèi)摩阻系數(shù)大。(4)施工中成孔質(zhì)量不好,孔道直