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摘要:本文主要就预应力混凝土桥梁施工质量控制进行了详细的分析与研究,针对安全隐患,采取相应的处理措施,可以改善桥梁的质量,提高桥梁安全性及耐久性,节约成本,实现交通的综合效益。
关键词:预应力;混凝土;桥梁施工;质量控制
一、前言
在城市发展中桥梁建设显得尤为重要,而在桥梁施工中,预应力混凝土桥梁施工质量将产生重大影响,这就要求我们在施工中加强预应力混凝土的管控,提高桥梁的质量。
二、预应力混凝土结构的优缺点
预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比,具有下列主要优点:(1)改善使用阶段的性能。受拉和受弯构件中采用预应力,可延缓裂缝出现并降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度;采用预应力,也能降低甚至消除使用荷载下的挠度,因此,可跨越大的空间,建造大跨结构。(2)提高抗剪承载力。纵向预应力的施加可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成,提高其抗剪承载力。(3)改善卸载后的恢复能力。混凝土构件上的荷载一旦卸去,预应力就会使裂缝完全闭合,大大改善结构构件的弹性恢复能力。(4)提高耐疲劳强度。预应力作用可降低钢筋中应力循环幅度,而混凝土结构的疲劳破坏一般是由钢筋的疲劳(而不是由混凝土的疲劳)所控制的。(5)能充分利用高强度钢材,减轻结构自重。在普通钢筋混凝土结构中,由于裂缝和挠度问题,如使用高强度钢材,不可能充分发挥其强度。(6)可调整结构内力。将预应力筋对混凝土结构的作用作为平衡全部和部分外荷载的反向荷载,成为调整结构内力和变形的手段。
三、预应力混凝土施工常见问题
1、预应力混凝土钢丝和钢绞线发生断丝和滑丝
在预应力混凝土制作和桥梁施工中,滑丝、断丝时常出现,其主要原因有:(1)骨架钢筋的质量问题。因材质不均,在材质较差处发生断裂。或选用的预应力钢丝、钢绞线直径偏大,使锚塞或夹片安装不到位,张拉时发生断丝或滑丝;(2)高强钢丝未按规定要求梳理编束或编束时松紧不一致,张拉后造成钢丝受力不均,使受力大的断丝;(3)锚环安装位置不准,支承垫板倾斜,油表失灵,造成张拉力过大;千斤顶未按规定安装、校验,造成预应力筋断丝;(4)对于钢质锥形锚具,由于锚圈上口倒角不圆顺,加之顶锚力过大使钢丝发生断丝;(5)铺设预应力钢材后,施工焊接时,将接地线接在预应力筋上,造成钢丝间短路,损伤钢绞线,张拉时发生脆断。或是在骨架钢筋的预应力施加过程中,人为的通过敲击以及其他振动形式进行预应力判断,会使得骨架钢筋内部出现裂纹,导致断丝;(6)预应力筋张拉端表面的浮锈、水泥浆等未清除干净,张拉时发生滑丝。
2、波纹管孔道漏浆
由于波纹管孔道在安装和浇筑砼过程中易造成变形或破损,时常会出现波纹管孔道漏浆的问题,其主要原因有:(1)波纹管材质问题。波纹管强度、刚度质量不够,故在安装和浇筑砼时易产生变形和破损,使砂浆漏入孔道;(2)安装波纹管时,因非预应力筋位置妨碍,加之波纹管刚度差,易形成弯折角或管轴线偏位,在弯折角处因开裂而漏浆;轴线偏位易造成转角增加,使张拉时的摩阻损失增加,波纹管与锚垫板相接处轴线不一致,易造成弯折处开裂漏浆。两根波纹管相接,接头管的长度不够或直径太大,因接口处不严造成漏浆;(3)在砼浇筑中振捣棒与波纹管相接触,因振捣棒高速旋转和振动,易使波纹管咬口开裂或磨损冲击开洞,造成漏浆。
3、混凝土管道压浆困难或压浆不实
预应力钢材张拉后,发现孔道无法灌浆,或灌注过程中不能完成灌注灰浆。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆出现压浆困难、压浆不实的原因有:(1)灌浆前,管道清洗不干净;(2)混凝土材料选用或配比不当,使混凝土中的异物、颗粒堵塞灰浆通道。水泥浆中选用的铝粉质量不合格使水泥浆达不到膨胀要求,形成灌浆的抗压强度低于设计要求;(3)浇筑混凝土过程中,振捣器将灌浆管或排气管碰坏,使混凝土钻入管道内,造成无法灌浆;(4)波纹管被振捣器压振变窄,预应力钢材或套管生锈或存有异物,灌浆时灰浆将铁锈及异物聚集,妨碍灰浆通过;(5)灌浆压力低、灌浆顺序、时间不规范等。
四、加强预应力混凝土桥梁施工质量控制的措施
1、混凝土浇筑质量控制
混凝土应保证具有设计要求的强度、良好的和易性,且质量均匀性要好。预应力混凝土要求采用高强度混凝土,其原因首先是采用与高强预应力筋相匹配的高强混凝土可以充分发挥材料的强度,从而能够有效减小构件截面尺寸和自重,以适应大跨径的要求;其次是高强混凝土具有较高的弹性模量,从而具有更小的弹性变形和与强度有关的塑性变形,可以减少预应力损失;此外,高强混凝土具有更高的抗拉强度、局部承压强度及与钢筋的粘结力,故可推迟构件正截面和斜截面裂缝的出现,有利于预应力筋的锚固。预应力混凝土不仅应高强而且还要早期高强,以便早期施加预应力,提高构件的生产效率和设备的利用率。
此外,配制高强度混凝土还要注意选择水泥品种和强度等级,必须使用高强度等级水泥,一般水泥强度等级不低于混凝土强度等级的1.2倍,同时宜采用普通硅酸盐水泥。由于矿渣水泥的早期强度低、干缩性大,一般不宜采用。火山灰水泥不仅早期强度低,而且收缩率大,所以不能采用。还要注意的是,必须注意加强养护才能保证混凝土达到高强度。
2、预应力管道安装质量控制
预应力管道安装准确与否直接影响到梁体的受力情况与设计是否一致,关系到桥梁施工质量,是预应力施工的重点。波纹管外观应清洁,内外表面无油渍、无引起锈蚀的附着物,无空洞和不规则的折皱,咬口无开裂、无脱扣。预应力管道的安装必须注意端头预埋钢板应与波纹管孔道中心线垂直。并应满足两项基本要求:一是在外荷载的作用下,有抵抗变形的能力;二是在浇筑混凝土的过程中,水泥浆不能渗入管内。波纹管安装时,宜事先按设计图中预应力筋的曲线坐标在侧模板上弹线,以波纹管底为准,定出波纹管曲线位置;也可以梁底模板为基准,按预应力筋曲线坐标,直接量出相应点的高度,标在箍筋上,定出波纹管曲线位置。波纹管的固定,可采用架间距为600mm的钢筋托。
3、预应力锚具质量控制
扁锚多应用于结构截面尺寸受到限制或构造连接等特定条件下。由于扁锚的张拉工艺是采用逐根张拉,整体张拉设备技术不成熟,导致钢绞线受力不均匀。采用扁波纹管留孔,扁孔空间很小,孔道摩阻力大,特别是超长孔道采用一端张拉工艺,问题更严重。由于扁孔本身空间小,孔道压浆困难,无法做到孔道压浆饱满。建议箱梁底板、腹板、空心板梁等结构禁止采用扁锚。对于扁锚连接器的使用更要慎重,尤其是5孔和3孔连接器,由于设计构造不合理会导致偏心受力,不宜推广使用。
4、预应力张拉质量控制
国内现浇大跨度预应力连续梁底板预应力束一般采用一端张拉的工艺。根据国内外相关规定:跨度大于30m的预应力桥梁,均要求采用两端对称张拉工艺,才能保证跨中有效预应力和抵抗弯矩的建立;否则会导致跨中承载力不足,而产生正截面裂缝。
五、结束语
桥梁一旦出现问题会对城市中道路建设造成很大的障碍,这就要求施工单位提高预应力混凝土桥梁施工质量控制,采取正确的施工技术,根据具体的情况进行采取具体的施工方案。
参考文献:
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[3]谭树雄.浅谈后张法预应力空心板梁施工的质量控制[A];海南省公路学会2004年学术交流会论文集[C];2014年
论文作者:熊铖,崔力宁
论文发表刊物:《基层建设》2016年2期
论文发表时间:2016/5/27
标签:预应力论文; 混凝土论文; 波纹管论文; 孔道论文; 桥梁论文; 质量控制论文; 强度论文; 《基层建设》2016年2期论文;