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摘要:在桥梁施工中,后张法预应力现浇箱梁随处可见,在整个桥梁施工中占据举足轻重的位置,且预应力张拉作为关键工序更是施工的重点与难点,直接影响着结构的受力与使用寿命,倍受施工建设者的关注与重视。本文以某桥梁现浇箱梁为例,对后张法现浇箱梁预应力张拉施工工艺的质量控制措施进行分析与探讨,并进行经验总结,更好地指导施工,保证质量。
关键词:后张;现浇梁;张拉;工艺;质量
1.张拉工艺流程
1.1张拉前检查
①检查梁体缺陷处理情况,确认不影响张拉质量;
②检查梁体砼强度是否达到设计张拉强度,本箱梁为达到90%的设计强度才能张拉;
③检查锚具,确认已按规定检验合格,且无污物;
④检查钢绞线,确认有技术合格证并已按规定检验合格,且外表无损伤、扭结、油污等;
⑤检查孔道情况,确认无积水和污物;
⑥检查锚垫板平面,确认干净且与孔道轴线垂直;
g、检查张拉设备,确认运转正常,且千斤顶和油表均已配套校验标定并在有效期内。
1.2钢绞线下料、编束及穿束及锚具安装
对于现浇箱梁该工序同钢筋绑扎一起完成,即在箱梁混凝土浇筑前完成。锚具安装在砼浇筑后钢绞线张拉前完成。
钢绞线下料长度等于孔道净长加两端的预留长度,预留长度为工作锚长、千斤顶工作长度、工具锚长及钢绞线露出锚具的长度(取10~20cm)之和。一般两端张拉时每端取60~120cm;一端张拉时,锚固端预留长度为锚具长度加3cm。
钢绞线可单根穿入孔道,也可整束同时穿入孔道。单根穿人时,应防止出现扭结现象;整束入束时,应理顺编束,同时沿长度方向每隔2~3m用铁丝捆扎一道,并在钢束前端安装特制的牵引头。钢束较短时,可采用人工穿束,较长时则采用穿束机。
1.3张拉顺序及步骤
对称张拉,梁中线左、右钢束之差不得超过一束,按先中间后两边、先下后上的顺序张拉:
①确认孔道内的钢绞线根数后,安装与之配套的锚板及夹片,并用短钢管套在钢绞线上,沿着钢绞线将夹片敲击整齐,然后安装限位板;
②用手拉支架上的倒链滑链吊装千斤顶,使之与孔道中心对中。再安装工具锚,夹紧钢绞线,务必使钢绞线顺直无扭结;
③千斤顶缓慢进油至初始油压,在此过程中拨正千斤顶,使千斤顶与锚具对中,确保孔道、锚具、千斤顶三者同心,两端张拉尽量同步;
④张拉到初始应力时停止进油,检查夹片情况,量测孔道口至工具锚的长度、活塞及工具锚夹片外露值,然后千斤顶缓慢进油张拉;
⑤张拉至控制应力时停止进油,并持荷5min,量测千斤顶活塞伸长值及夹片外露值;
⑥计算实际伸长值,并与理论伸长值比较,误差应在±6%范围内。否则应退锚,待查明原因、确定对策后,重新张拉;
⑦确认伸长值符合要求后,千斤顶回油,夹片自动锚固;
⑧检查有无滑丝、断丝现象,确认符合要求后,退除张拉设备,该钢束张拉结束。
1.4端头钢绞线切割
钢束全部张拉完且确认符合要求后,切割端头钢绞线。切割处距锚具30~40mm,使用手提砂轮机切割,严禁使用气焊。
2张拉质量要求
(1)张拉实际伸长值不超过理论伸长值的±6%。
(2)全梁断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%,并不得位于梁体同一侧,且不影响整根钢绞线拉断;每束滑丝或断丝数不超过一丝。
3钢束滑丝的判断及滑丝、断丝的处理
3.1滑丝的判断
张拉前先将所有钢绞线尾端切割成一个平面或采用与钢绞线颜色反差较大的颜料标出一个平面,钢束张拉锚固后若工作锚回缩量大于8mm,则说明钢绞线束出现了整体滑丝,应更换工具锚夹片或限位板后再行张拉。工作锚回缩值可按下列公式计算:δ1=限位板深度—工作锚夹片的外露量。再检查钢绞线尾端标记是否仍为一个平面,如平面出现变化,说明有个别钢绞线出现了滑丝现象,必须采取措施及时处理。
3.2滑丝的处理
将卸锚座支承在锚具上,用YC250前卡式小千斤顶放张滑丝钢绞线,直到将滑丝夹片取出,换上新夹片,再张拉至设计控制力。如遇严重滑丝或在滑丝过程中钢绞线受到严重损伤,应将锚具上的钢绞线全部卸荷、退锚。
3.3断丝的处理
常用方法:卸荷→退锚→换钢束→重新张拉。也可采取提高其他钢绞线或其他钢束的控制张拉力以补偿断丝损失应力的方法进行处理。
4提高预应力张拉质量的控制措施
梁体内建立的最终有效预应力是通过预应力钢束的实测伸长值来校核的,特别是对于逐段现浇施工的连续箱梁来说,要使其长钢束的张拉质量满足要求,更必须从影响钢束伸长值的各个因素、各个环节出发,即从施工前的准备阶段、孔道成型留设阶段以及预应力钢束的张拉阶段采取措施加以控制,主要从以下措施加以控制:
(1)施工前把好设备关。千斤顶、油泵及压力表应定期或根据张拉次数配套校验标定,建立起张拉力与压力表读数的曲线关系。在施工过程中,张拉设备出现反常现象或发生与前期标定时的正常状态不同时,均应重新标定,以保证张拉力准确性。张拉设备设专人使用和管理,做好千斤顶和油压表的编号,保证张拉设备的配套使用。
(2)施工前把好材料关。箱梁钢束较长,换束工作难度相当大,应避免因为使用不合格的钢绞线而进行换束,且长束张拉增加了千斤顶的张拉回程和锚具的临时锚固次数,必须加强对原材料锚固能力的检验,避免因原材料不合格而造成张拉失败。
(3)提高长束孔道的成型精度。这一点对于分阶段现浇施工的连续箱梁桥来说,钢束孔道的成型精度显得尤为关键。孔道实际线形与设计线形偏差大,无端增加了预应力损失,直接影响了梁体建立的有效预应力,降低结构的应力储备,严重者将出现钢绞线拉断的现象。因此更应重视孔道的成型质量,需做好如下几个方面的工作:
①孔道的定位钢筋必须牢固准确,并将其点焊在稳定的结构钢筋上,孔道破损处和接管处须用胶布缠裹密封,以免引起漏浆。
②孔道与普通钢筋发生位置干扰时可适当移动或弯折普通钢筋,避免孔道局部发生弯曲。
③严格控制波纹管的接管连接质量,特别是梁段分段处孔道的连接质量,严禁孔道在分段处出现折角的不平顺连接。
④保证孔道与端部喇叭管的顺直度,绝不允许有折角存在。安装封头模板时,必须按喇叭管张拉平面的准确倾角进行固定。
⑤混凝土浇筑时,在波纹管的两侧应对称下料,振动棒不可碰撞到波纹管,注意预防波纹管上浮现象的发生,避免孔道的局部变形、偏摆。
(4)设专人统一指挥,严格按既定的张拉工艺操作。长束张拉施工人员多,分布面广,易造成施工混乱,影响质量,为了避免这一现象的发生,须设专人进行统一指挥,固定张拉操作人员,两端张拉操作使用对讲机进行清晰联系。在张拉过程中,注意是否有异常现象,如响声、油压表指针抖动等,精神要集中,张拉完成后检查钢绞线上夹片留下的咬痕,对比钢绞线束上作标记的颜料平面,以尽早发现是否有滑丝、断丝问题。如出现滑丝,按上述方法及时处理。经常检查工具锚夹片和限位板,以及时进行更换。
(5)重视钢绞线束伸长值的量测与计算。在现浇箱梁长钢束的张拉施工中,伸长值的量测和记录尤为重要。
5.结束语
通过对后张法现浇梁预应力张拉的实践应用和分析,使我们更加清楚地了解预应力张拉的具体操作流程与工艺要点,为今后在工程实践中更好的进行质量控制提供充分依据,从而切实保障施工质量,更好地为工程服务。
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论文作者:路娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/11
标签:孔道论文; 预应力论文; 千斤顶论文; 钢绞线论文; 现浇论文; 锚固论文; 质量论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;