绍兴金涛市政园林有限公司 浙江 绍兴 312300
【摘 要】随着我国建筑业的发展和建筑水平的不断提高后张法预应力应用也得到了快速发展,结构型式日趋多样化。但在运营过程中,出现了部分桥梁结构过早出现裂缝、下挠超限的情况。近年来国内一些大跨径预应力混凝土建筑不断发生严重病害,甚至出现桥梁垮塌事故。造成这种现象的原因是多方面的,除梁体砼强度、刚度、钢绞线松弛、锚夹具变形回缩等造成预应力损失外,结构预应力体系的准确建立和耐久性的维护是两个主要因素,需要探索并在施工过程中予以控制。
【关键词】后张法预应力;施工技术;应用
一、预应力混凝土施工技术及其优势
预应力混凝土技术是建设部重点推广的新技术之一,这种技术可使建筑结构无论在使用功能和结构性能方面,还是在工程施工、投资经济效益方面都具有突出的优越性。当代建筑向着大柱网、大开间、多功能方向发展,投资者总想在有限的建筑面积和空间内获得最好的使用功能和最佳的投资回报。预应力混凝土技术正是以其跨度大、自重轻、节约材料、节省层高、改善功能等突出优点,迎合了当代建筑的发展趋向。已被广泛应用于高层建筑中,成为结构工程中的一种十分重要的新技术。
二、预应力管道安装与锚垫板预埋质量控制
1、预应力管道安装质量控制要点
波纹管布设按照施工图纸给出坐标,以梁底模板为基准,测量出相应点的高度。施工时注意平、纵线形,并采用“井”字定位钢筋(在曲线段每隔50 cm设置一道,直线段每隔100 cm设置一道)与骨架焊接。安装时注意保护好管壁,接长时采用大一号的同型波纹管作为接头,接头管长度20 cm~30 cm,接头管两端与原波纹管用密封胶带封裹,避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管道内造成管道堵塞。
2、锚垫板预埋质量控制要点
预埋锚垫板位置要准确,其端部与封头端模板紧密贴合,不得有位移或转动,保证钢绞线张拉后与锚垫板垂直。在锚垫板下注意安装好螺旋钢筋和防裂钢筋网,以使应力扩散。
三、后张法预应力混凝土桥梁施工技术
1、架安装、模板搭设安装支架前,对立柱和支承面应详细检查,准确调整支承面和顶部标高,并复测跨度,确认无误后方可进行安装。各支架在同一节点处的标高应尽量一致,以便于拼装平联杆件。在风力较大的地区,应设置风缆;支架和拱架应稳定、坚固,应能抵抗在施工过程中有可能发生的偶然冲撞和振动。预应力现浇梁模板的制作与安装必须正确、牢靠,安装误差应符合规定。后吊杆和下限位拉杆孔道应严格按计划尺寸准确预留。梁段的预应力筋、管道、钢筋、预埋件的加工及安装应符合规定。
2、钢筋绑扎
普通钢筋绑扎完毕并焊接完固定架后方可敷设波纹管,并在管内穿入预应力筋。敷设好的波纹管一定要固定支架上。预应力筋穿束用人工单根穿束。穿束时,为防止波纹管被预应力筋划破,必须用胶布、软布紧紧包缠穿束端。预应力筋穿束完毕后还要全面检查波纹管外观质量,如发现破损部位应立即用防水胶带包缠。
预应力筋预留管道及钢筋绑扎要求
3、孔道安装
施作钢筋绑扎阶段,宜通过轨道固定法固定预应力孔道使其保持圆顺。绑扎时所用的塑料波纹管必须确保其刚度和强度符合施工要求,套管长度则要根据管道长度而定。如有接头,为避免该部位漏浆,必须用封口纸严密包覆接缝部位;按要求装设的波纹管,要保证其在与跨中相距4m的范围内无论任一方向的偏差都小于4mm,其他部位的偏差只要控制在6mm内即可。安装好的波纹管一定要进行加固处理。在拐弯处安装波纹管,不仅要定位准确,而且要保证形状圆滑,否则浇筑混凝土时波纹管极易上浮或被压弯。
4、钢绞线安装
预应力钢绞线锚具、夹具和连接器应符合国家现行标准《预应力筋锚具、夹具和连接器》的规定和要求。锚具、夹具和连接器进场时,按照出厂合格证和质量证明书检查其锚固性能类别、型号、规格和数量,同时委托有相应资质的公路工程试验检测机构按照相关规定现场抽样进行送检试验,包括外观、硬度及静载锚固性能试验等。工具锚夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。①安装前检查钢绞线的外观和质量,严禁使用外观锈蚀、破损或存在油污的钢绞线。②安装时如有必要进行钢筋焊接,可用湿纸板隔挡,以防波纹管被焊接火花击穿出现破损,如果破损不可避免,安装前也要适当修补。③同一孔道内的钢绞线在贯穿时需全部一次性穿入,但是必须逐根标记其穿束位置,以便穿束后逐根查看钢绞线的穿入位置,防止孔道内钢绞线相互缠绕;④将每根钢绞线在穿入时对应圆盘式锚具孔内,按指定位置安装好锚具后在所有锚具孔内放置好夹片式锚具放置。
5、预应力张拉
①先将钢绞线略微张拉,以消除钢绞线松驰状态,并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上。②当钢绞线初始应力达到张拉控制的10%时,可在钢绞线上划上一个记号,作为量测延伸率的参考点,并检查钢绞线有无滑动。③当预应力加至设计规定值,钢绞线方可锚固,千斤顶的压力应在锚具和钢绞线不受振动的方式下予以解除。④张拉操作认真做到三对中,即孔道、锚固、千斤顶对中;一慢二快,即大缸充油慢,对中找平动作快。张拉时两侧同步进行,统一指挥,张拉时观察有无滑丝,滑移现象,出现异常查找原因,立即处理。⑤在预应力张拉过程中,如果发生下列任何一种情况张拉设备应重新校验:千斤顶漏油;油表指针不回零,调换千斤顶油表。
6、混凝土浇筑及养护
结束预应力筋穿束工序后,查看已敷设管线的型号规格、数量和辐射位置是否符合设计要求,及时调整不合格的部位。如波纹管上存在破口,也要尽快修补。经隐蔽验收合格后进入混凝土浇筑工序。为防止波纹管在浇筑施工中被振捣棒等器械划破,浇筑时切忌振动棒与波纹管直接接触。为把关键部位振捣密实,宜采用小直径振捣,否则采用大直径振捣棒振捣混凝土内部会产生蜂窝状孔洞,张拉阶段也会因此出现事故。浇筑混凝土浇筑的过程中,注意预留同条件养护混凝土试件,以便根据试件强度安排预应力筋后张拉顺序。混凝土浇筑工序结束后将锚垫板面上的混凝土及时清理干净,以免影响锚具安装。
7、孔道压浆
①泥浆制备。水泥可分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥等多种。我们常用的水泥是普通硅酸盐水泥及硅酸盐水泥,最常使用的是普通硅酸盐水泥,普通袋装的重量为50kg。一般来说,施工中水泥、沙浆比例约为1:3(水泥:沙),水的用量应以现场视感为主,不宜太干,亦不能太稀。其中添加剂的比例不宜超过40%。②孔道清理。在(金属)波纹管施工,管体内通常都有锈蚀现象,而且管内被大量灰尘、油污等杂物填塞,如不清理直接用于管道施工,工程质量会大打折扣。因此按照施工要求,必须彻底清洗管内杂物后再用于压浆。管内油污可通过中性洗涤剂清洗干净。③压浆。结束预应力张拉工序后及时压浆,否则间隔时间太长构件会发生锈蚀。压浆时,用注浆泵将水泥浆从孔道最低点匀速、缓慢、持续地压入孔道,直至泥浆从最高点的排气孔及沁水孔溢出为止。最高点排气孔在压浆过程中顺次开闭,使得孔道内排气畅通;集中或邻近的孔道需将水泥浆一次压入,以防压浆不中断。如中途间断,继续压浆前先要冲洗压浆部位;当水泥浆由一端压入从另一端渗出,即可用木塞堵孔,保压10s将进浆管阀门关闭,之后把进浆管拆下开始下一孔压浆。
8、封锚
压浆完毕后,及时清洗梁端水泥浆,支撑垫板和锚具也要随之拆卸,凿毛处理端部混凝土。压浆结束三天后封锚。封锚前,必须彻底清理梁端混凝土面,然后绑扎钢筋网,再浇筑锚端混凝土。封锚长度根据两端封锚长度加梁长而定,但总长不应超过设计梁长。
结束语
后张法预应力施工是一项技术含量较高的施工技术,目前发展已经非常成熟,但在整个施工环节控制中仍有许多需加强的地方,尤其是张拉和压浆质量是否合格,直接关系到梁体的结构受力和钢绞线的耐久性,进而会影响到桥梁的质量安全,因此须特别重视。
参考文献
[1]李国平.预应力混凝土结构设计原理[M].北京:人民交通出版社,2000.
[2]张瀑.预应力混凝土框架结构实用设计方法[M].北京:中国建筑工业出版社,2012:65-68.
论文作者:王勇,王晋义
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第6期
论文发表时间:2016/8/15
标签:预应力论文; 孔道论文; 混凝土论文; 波纹管论文; 钢绞线论文; 垫板论文; 钢筋论文; 《低碳地产》2015年第6期论文;