摘 要:所謂的后張法,就是先將構(gòu)建混凝土澆筑,而且在中間預(yù)先留下穿束孔道或是設(shè)備管。等到混凝土達(dá)到不低于設(shè)計強(qiáng)度等級值的80%,彈性模量不低于混凝土28 d彈性模量的80%的要求之后或者在澆灌混凝土之前在留孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力筋?;炷翗?gòu)件的頂端支起千斤頂,使得預(yù)應(yīng)力筋拉張,構(gòu)件反向壓縮。等到張拉到控制拉力,再使用錨具讓預(yù)應(yīng)力筋固定在混凝土之上讓其獲得預(yù)壓應(yīng)力。最后,將水泥漿壓注入孔道內(nèi),用來保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋,使得其不必受到銹蝕而與混凝土一起粘合為一個整體,澆筑梁端封混凝土。
關(guān)鍵詞:后張法預(yù)應(yīng)力 T型梁 質(zhì)量通病 治理措施
中圖分類號:U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)11(b)-0017-02
1 后張法預(yù)應(yīng)力張拉的施工技術(shù)
對于構(gòu)件的制作是后張法的第一個步驟,而且需要在構(gòu)件中按照預(yù)應(yīng)力筋(束)的位置給孔道留下相應(yīng)的位置,在澆筑完混凝土之后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的穿束,等到構(gòu)件混凝土在強(qiáng)度上達(dá)到了要求,然后張拉,使用錨具將預(yù)應(yīng)力筋(束)在構(gòu)件的頂端進(jìn)行固定,而這個張拉力則是依靠構(gòu)件頂端的錨具傳遞給構(gòu)件混凝土然后使得壓力產(chǎn)生的。等到一切的張拉和錨固都結(jié)束,需要壓漿和封錨,這個過程越快越好,才能讓預(yù)應(yīng)力筋(束)遠(yuǎn)離銹蝕和構(gòu)件合為一體。
1.1 后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線
后張法預(yù)應(yīng)力需要用到的鋼絞線也有明確的要求,在質(zhì)量上和設(shè)計上都需要選擇嚴(yán)格把關(guān)后的廠家的產(chǎn)品。在檢查驗收之后,每批鋼絞線任意拿出三盤,而且每盤選中的鋼絞線都在頂端的正常部位進(jìn)行截取,從而去對表面質(zhì)量、直徑偏差和力學(xué)性能進(jìn)行針對性的驗收。
1.2 后張法預(yù)應(yīng)力錨具、夾具和連接器
對于錨具、夾具和連接器,在進(jìn)入倉庫之前,需要對其出廠合格證和質(zhì)量證明書進(jìn)行嚴(yán)格的核查,對于錨固性能的類別、規(guī)格、型號和數(shù)量等都需要按照橋涵施工技術(shù)規(guī)范以及現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)來檢查。在每一個批次中,對于外觀尺寸的抽查2%且不少于10套,對于硬度的抽查每批3%且不少于5套。還應(yīng)在外觀檢查和硬度檢驗均合格的同批產(chǎn)品中抽取樣品進(jìn)行靜載錨固的性能試驗,從而判斷其是否合格。
1.3 后張法預(yù)應(yīng)力孔道
塑料或者金屬的波紋管是預(yù)應(yīng)力孔道所能夠采用的材料,其中,塑料波紋管在目前的利用更為廣泛。相比于金屬波紋管,它的優(yōu)點如下。
(1)HDPE是SEB塑料波紋管的原料,相比于金屬,其抗腐蝕性能更優(yōu)越,能夠為預(yù)應(yīng)力筋帶來更多的保護(hù),本身不腐蝕且抗酸堿。
(2)條件同等的情況下,相比于金屬波紋管,塑料波紋管在預(yù)留孔道的摩擦系數(shù)明顯較小,從而對于張拉過程中預(yù)應(yīng)力的摩擦損失進(jìn)行了大幅度的減少。在摩擦系數(shù)上,塑料波紋管一般為0.14,而金屬波紋管為0.25。
1.4 預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道
按照穿束和澆筑混凝土的先后關(guān)系可將其分為先穿和后穿兩種穿束法。顧名思義,在混凝土澆筑之前穿束被成為先穿束法,這樣比較省穿束力但是工期占用較長,而后一種則相反。在穿束的過程中,整數(shù)和單根的穿法都可以,而對于鋼絞線來說,整束的穿法是優(yōu)先的。
1.5 預(yù)應(yīng)力筋(束)的張拉
從預(yù)應(yīng)力筋張拉的一般原則上來說,混凝土在強(qiáng)度、彈性模量應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定,當(dāng)設(shè)計上沒有規(guī)定時,混凝土的強(qiáng)度應(yīng)不低于設(shè)計強(qiáng)度等級值的80%,彈性模量應(yīng)不低于混凝土28 d彈性模量的80%。在張拉之前需要對混凝土的振搗質(zhì)量進(jìn)行檢測,一旦預(yù)壓區(qū)有蜂窩在內(nèi)的重大缺陷,就必須按照規(guī)定的程序進(jìn)行補強(qiáng),在強(qiáng)度達(dá)標(biāo)之后再張拉。在張拉的順序上,對于中心預(yù)壓構(gòu)件必須對稱,偏心預(yù)壓構(gòu)件先張拉預(yù)應(yīng)力較小的區(qū)域。而如果需要分批的張拉,在順序上也必須要達(dá)到設(shè)計所規(guī)定的要求。
1.6 后張法孔道壓漿
在完成了后張預(yù)應(yīng)力筋張拉的作業(yè)之后,壓漿要盡可能的早。而孔道壓漿過程中用到的材料必須要達(dá)到設(shè)計的規(guī)定和橋涵施工的相關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
2 后張法預(yù)應(yīng)力張拉的質(zhì)量通病分析與措施
2.1 混凝土澆注時的質(zhì)量通病
2.1.1 孔道塌陷
(1)問題:預(yù)留孔道在局部上有塌陷狀況,甚至在嚴(yán)重時候發(fā)生與鄰近孔串通的情況。
(2)問題原因:人為外力或者非人為外力、混凝土振搗以及拆模過早造成。
(3)危害:局部塌陷將使得穿束沒有辦法正常的進(jìn)行;孔道磨阻值加大;壓漿松散。
(4)治理措施:在進(jìn)行混凝土澆筑的時候,對于振搗工人進(jìn)行嚴(yán)格的教導(dǎo)和解釋,同時對波紋管加強(qiáng)保護(hù),混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求再進(jìn)行拆模作業(yè)。
2.1.2 孔道位置偏移
(1)問題:孔道在設(shè)計坐標(biāo)上有偏移。
(2)問題原因:安裝不準(zhǔn)確,固定不牢固,“#”字架在固定的過程中間距較大。
(3)危害:摩阻系數(shù)變大,構(gòu)建側(cè)彎或者開裂。
(4)治理措施:在選材上利用強(qiáng)度較好、管壁厚度較均勻的波紋管,在安裝的過程中準(zhǔn)確,連接時保持平順。在對波紋管進(jìn)行預(yù)埋的時候,“#”字架固定在鋼筋骨架上是需要關(guān)注間距問題?;炷翝仓^程中,為了防止波紋管的偏移狀況,需要讓振搗棒遠(yuǎn)離波紋管。
2.1.3 孔道堵塞
(1)表現(xiàn):孔道被混凝土堵塞。
(2)問題原因:沒有及時發(fā)現(xiàn)鋼筋焊接過程中火花擊穿而形成的孔洞。澆筑混凝土?xí)r由于振搗棒對波紋管的觸碰造成的波紋管偏移、塌陷或者劈裂,滲入了混凝土漿體。在連接波紋管和錨墊板喇叭的時候由于不嚴(yán)密或者波紋管之間的連接問題使得混凝土從接口處滲入漿體。
(3)危害:預(yù)應(yīng)力鋼束無法穿過。
(4)治理措施:在安裝之前,對于波紋管逐個排查;預(yù)先將墊板用螺栓固定在整體的端模之上,縫隙處用海綿和膠條裹緊防漏;對于電焊機(jī)嚴(yán)格控制其使用,降低電火花帶來的穿孔。在混凝土的澆筑過程之中和澆筑完畢之后都用鋼絲和海綿進(jìn)行反復(fù)的拉孔。其中,海綿要求要纏繞緊密,杜絕在鋼絲上滑動的現(xiàn)象。
2.1.4 預(yù)應(yīng)力錨具錨固的質(zhì)量通病
(1)表現(xiàn):錨墊板位置錯誤,對于錨固區(qū)的錨固構(gòu)造鋼筋漏埋,張拉錨固段不緊密,封錨區(qū)混凝土松散。
(2)問題原因:對于預(yù)應(yīng)力沒有足夠的經(jīng)驗或者在施工管理上不過關(guān)。在澆灌混凝土之前沒有對鋼筋及預(yù)埋件的位置在隱蔽性上進(jìn)行檢驗從而未能及時發(fā)現(xiàn)錨墊板移位或者漏置錨固構(gòu)造鋼筋的情況。因為預(yù)留孔道發(fā)生了位置的變化從而使得錨墊板和波紋管軸線之間不垂直抑或偏離,對于錨頭的正常安裝產(chǎn)生了不利影響。封錨區(qū)的錨區(qū)因為鋼筋之間空隙不大的原因,造成了振搗的措施失誤,讓混凝土松散。
(3)危害:由于錨墊板在位置上的不準(zhǔn)確使得錨具在安裝位置的準(zhǔn)確性上受到影響;由于漏埋錨區(qū)的構(gòu)造鋼筋,讓錨墊板之下的混凝土在張拉的時候非常可能開裂,而張拉錨固端的松動對于預(yù)應(yīng)力則具有更大的損失?;炷猎诜忮^區(qū)松散,讓錨頭不能得到有效的保護(hù),增加了錨崩等事故發(fā)生的可能性。
(4)治理措施:對于鋼筋綁扎以及預(yù)埋件的安排要對責(zé)任人進(jìn)行交代和解釋,對于過程中的控制力要加強(qiáng)盯控;澆筑混凝土要在專業(yè)的隱檢之后再進(jìn)行;用顆粒和直徑較小的骨料配置封錨區(qū)的混凝土,如果在隱檢時候發(fā)現(xiàn)錨區(qū)振搗處不夠充分,就需要重新對于鋼筋進(jìn)行布置,從振搗工作開始加強(qiáng),從而確保混凝土能夠密實。
2.2 穿束、張拉時的質(zhì)量通病
2.2.1 鋼束漏穿
(1)表現(xiàn):張拉或者孔道壓漿之后發(fā)現(xiàn)所穿預(yù)應(yīng)力筋漏掉一束或者一根。
(2)問題原因:沒有對鋼束進(jìn)行編號,穿束的人員缺乏責(zé)任心。
(3)危害:預(yù)應(yīng)力筋承載力下降,預(yù)應(yīng)力分布不均。
(4)治理措施:在穿束之前對于設(shè)計圖紙認(rèn)真閱讀,對于鋼束一根一根的排列然后理清順序,以規(guī)格和設(shè)計為依據(jù)進(jìn)行編號;在張拉后如果有漏穿的鋼束可以補救,需要在卸錨后對鋼束補足然后張拉,不然的話就必須重新進(jìn)行設(shè)計和驗算再補強(qiáng)。
2.2.2 張拉中滑絲和斷絲
表現(xiàn):預(yù)應(yīng)力鋼束在錨處發(fā)生暫時性的錨固失敗,鋼束等伴隨著千斤頂?shù)幕赜投a(chǎn)生回縮的狀況。預(yù)應(yīng)力鋼束雖然在錨固處暫時固定但是卸頂?shù)臅r候有滑絲的現(xiàn)象。鋼束在張拉的時候斷裂,而斷裂的部位多為工具錨或者工具錨夾片的前段處。
原因:鋼束的儲存失誤,讓其表面產(chǎn)生了油污和銹斑。用電氣焊切割下料讓材質(zhì)變脆從而增加了張拉過程中發(fā)生斷裂的可能性。在對于鋼束進(jìn)行編束的時候梳理不認(rèn)真使得其排列混亂有交叉的現(xiàn)象。錨具加工尺寸上缺乏準(zhǔn)確度,在錐度上有較大的誤差。錨圈的放樣不準(zhǔn)確,支承墊板不正,千斤頂在安裝時不夠正。千斤頂位置不正或者限位板方向錯誤產(chǎn)生的夾片一側(cè)在鋼絲中刻入的太深而導(dǎo)致斷絲。
危害:滑絲和斷絲一旦出現(xiàn)在張拉的過程中會讓預(yù)應(yīng)力筋由于受力不均勻而達(dá)不到應(yīng)有的預(yù)應(yīng)力。
治理措施:對于工程中所需要運用的材料加強(qiáng)檢查,選擇質(zhì)量合格的、規(guī)格型號符合要求的錨具類型。嚴(yán)格操作規(guī)范和過程,特別是張拉的過程,減少滑絲和斷絲的現(xiàn)象。一旦在頂錨之前發(fā)生上述現(xiàn)象要馬上停止張拉讓千斤頂回油,并且立刻檢查事故的原因,對于已經(jīng)斷裂的鋼絲和已經(jīng)損壞的夾片進(jìn)行更換后再張拉。如果上述現(xiàn)象發(fā)生在頂錨之后,應(yīng)該讓夾片退出并且更換鋼絲束,進(jìn)行重新的張拉和錨固程序。
在我國,目前來說,高速公路的橋梁上對于后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁的使用是越來越普遍了,而本文正是對這一方法的施工特點和質(zhì)量控制的要點來做一個匯總:對后張力預(yù)應(yīng)力T型梁常見的質(zhì)量通病進(jìn)行的簡短分析,也提出了相應(yīng)治理措施。望對后期工作者有一定的借鑒意義。
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