預應力砼現澆箱梁施工質量控制分析

歐　然

摘要:本文分析了預應力砼現澆箱梁產生質量問題的原因,并提出了對預應力砼現澆箱梁施工質量控制的措施，供大家參考。

關鍵詞:預應力砼現澆箱梁；質量問題；壓漿；模板

1前言

預應力砼現澆箱梁以其結構整體性好、大跨度, 減少橋面伸縮縫個數使行車變得舒適,而在高速公路和城市快速路工程中得到廣泛應用。預應力砼連續箱梁一般按照全預應力結構設計(預應力A類構件),不允許出現結構上的裂縫等質量問題。一旦出現這些質量問題,其結構性能和使用壽命方面都會受到影響。保證砼連續梁正常運營的關鍵,是提高其施工質量,尤其是準確建立預應力度。而其預應力度的準確確定依賴于安裝定位鋼和鋼絞線。因此,在施工中,鋼筋和鋼絞線的安裝、施工工藝和工序的操作規范與否,直接影響預應力砼連續梁是否保持整體結構和全構件按設計要求受力,以及局部受力不均勻而產生裂縫破壞。本文對其施工中的幾個質量控制問題進行探討。

2預應力砼現澆箱梁產生質量問題的原因分析

原材料原因造成裂縫問題。這是由于使用不合格水泥出現早期不規則的短縫;砂、石的含泥量超過規定,不僅降低混凝土的強度和抗滲性,還使混凝土干燥時產生不規則的網狀裂縫;砂、石的級配差,用這種材料拌制的混凝土常造成梁側面裂縫。

鋼筋銹蝕引起的裂縫問題。這是由于混凝土質量較差或保護層厚度不足,混凝土保護層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面,使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物介入,鋼筋周圍氯離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞,鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應,其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2～4倍,從而對周圍混凝土產生膨脹應力,導致保護層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋縱向產生裂縫。

混凝土收縮裂縫問題:我們知道,混凝土具有熱脹冷縮的性質,當外部環境或結構內部溫度發生變化,混凝土將發生變形,若變形遭到約束,則在結構內將產生應力,當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。溫度裂縫的特征主要是表面裂縫的走向一般無規律性,深層或貫穿裂縫的走向一般與主筋平行或接近平行;裂縫寬度大小不一,受溫度變化的影響熱細冷寬。表面溫度裂縫常出現在現澆混凝土1d～2d之間。

拆模過早產生的裂縫問題。在梁板強度還沒有達到一定強度時,就拆除模板,由于強度原因,混凝土無法承擔自身的重量而產生的裂縫。

預應力鋼束的孔道位置、鋼絞線發生纏絞問題。如果孔道位置不準確,改變了結構受力狀態,而曲線孔道標高變化段不圓順還會增大預應力孔道摩阻損失,因此孔道位置準確與否直接關系到施工的預應力度能否與設計的預應力度相吻合,直接影響結構安全和工程使用階段是否會產生裂縫。多根鋼絞線如果纏絞在一起,張拉時各根鋼絞線受力不均勻,增大了鋼絞線之間的摩阻,造成預應力損失加大。

上述問題的產生,必然對預應力砼現澆箱梁的質量造成很大的影響,因此,必須加強其施工過程的質量控制措施。

3質量控制的要點

3.1地基加固

橋墩承臺回填土的地基應加強處理，采用人工配合電動夯分層回填土并夯實，分層最大厚度為20cm。進場后應對地面進行平整、碾壓，不良土質部分應挖除，并換填粘性土，使用12t以上壓路機壓實，壓實度不小于93％，在兩側設臨時排水溝，防止地基土質含水量過大。采用輕型觸探儀對地面進行承載力檢測，如還沒達到承載力應加鋪水泥穩定層，提高地基承載力。

3.2支頂架搭設

在處理好的地基上鋪設方木，方木下面應平整，與地面密貼，若有空隙須填平，以保證其受力均勻，在方木上安放鋼管底托，然后布設立桿、水平桿和剪刀撐。

立桿與立桿采用對心連接桿件搭接需要接長時，搭接長度不少于50cm，搭接接頭處扣件數量不少于2個。

支架搭設時要設置預拱度，預拱度應考慮承受施工荷載引起的彈性變形、支架的非彈性變形、支架的沉降等。

支架搭設完成后，先對支架進行預壓，以減少支架的非彈性變形和地基的不均勻沉降。同時檢查支架的穩定性及撓度是否符合設計要求，合格后才進行下一工序的施工。

3.3模板安裝

安裝梁底模板要確保與模板的支托緊密無虛位，側模板用對拉螺栓和對拉花籃加縱橫拉、壓桿，并用使用木枋壓頂壓腳，其作用是防止模板側向位移。

按照設計要求，每跨中設置預拱度，保證箱梁拆模后梁底的線條平順。

仔細檢查好模板安裝是否牢固，拼縫是否嚴密，變形是否在允許范圍內。盡可能使用質量較好的脫模劑。

箱梁拼縫處理不當，會造成澆筑過程中漏漿，而形成拼縫部位麻面等現象。對此可采用拼縫貼玻璃密封膠紙或拼縫壓入玻璃膠的方法，玻璃膠用量應以與拼縫平齊為宜。

鋼筋保護層方面，采用硬塑墊塊，顏色應與混凝土保持一致。

3.4預應力鋼束安裝

鋼絞線下料后應按設計數目編束，編好束后，每隔1～1．5m左右綁扎一道鉛絲，為防止扣松，鉛絲扣應向里。仔細檢查確保每根鋼絞線的順直、不相互纏繞、兩端穿孔位置正確。編束好后，注意做好鋼絞線的防水防潮工作。鋼絞線切割采用砂輪片，不宜用氧氣更不允許用電弧切割。

先焊定位井架，然后穿波紋管，檢查孔道是否通暢，再將鋼束穿入波紋管，穿束時應從一端向另一端推進。為防止漏漿，波紋管連接位的空隙用棉紗填塞，使用大一號的管道套接再用膠帶包纏連接處。

為保證孔道壓漿時氣泡排泄，在波紋管的曲線頂端設通氣孔，通氣孔用帶嘴的套管設置并固定牢固，確保其密封性，防止漏漿。

安裝時應注意，鋼絲束的端頭預埋喇叭管外口與梁端面平正，其中心與波紋管中心一致，并垂直于鋼絞線束，錨板固定必須嚴格按設計圖的位置定位，錨板平面與鋼束中心線嚴格垂直。

預應力筋、普通鋼筋全部安裝完畢后，應認真檢查波紋管是否有穿孔等現象，如發現穿孔，要用密封膠布封口處理后，才可封側模。

3.5預應力張拉

傳遞預應力的混凝土強度必須達到90％且滿足7天的齡期，方可進行預應力鋼絞線的張拉。

張拉一般采用雙控法，即通過油壓表控制預應力筋的張拉力，通過測量預應力筋伸長值進行校核。

在張拉工作前，應將鋼絞線、錨具、夾片送有資質的單位檢驗，并根據設計要求，檢驗錨具張拉體系的錨固能力，均滿足要求后，才正式投入使用。

將千斤項送有資質的單位進行計量標定，并按此計算每個油壓表對應的壓力值，施工中確保千斤項與油壓表匹配。

張拉前派專人清除張拉端鋼絞線上的鐵銹、油污、水泥殘留物等。

張拉時嚴格按設計圖紙張拉的先后順序進行，拉應持荷5分鐘控制應力穩定后方可錨固。

準備工作做好后，將鋼絞線略微予以張拉，以消除鋼絞線松弛狀態，并檢查孔道軸線、錨具和千斤頂是否在一條直線上，注意使鋼絞線受力均勻。

當預應力施加至設計規定值，錨固鋼絞線，并在錨具和鋼絞線不受振動的方式下解除千斤頂的壓力。

張拉過程中密切觀察，發現異常情況如錨頭處出現滑絲、斷絲或錨具損壞立即停止張拉，及時報告，盡快處理。

3.6孔道壓漿

在張拉完成后，用砂輪片切除多余鋼絞線(留3~5cm)并用水泥漿封錨頭，待錨頭凝固后方可壓漿。

壓漿前應將事先預埋的通氣孔(用硬質塑料管引出)捅開并用水沖出孔道雜物。

壓漿要求在張拉后盡早進行，壓漿時應從低往高處壓，并嚴格按照規范要求進行，各種材料用量應準確計量，按照配合比，嚴格控制，攪拌水泥漿前，先加水空轉數分鐘，再將積水倒凈，此舉作用使攪拌機內壁充分濕潤。攪拌好的水泥漿要用完即卸盡，在全部水泥漿卸出前不得再投入未拌合的材料。

壓漿待另一端冒出濃漿后，再用木塞堵嚴各出漿口，并持荷2分鐘后方可停止壓漿。

結束語

現澆預應力連續箱梁是我國廣泛采用的一種橋梁結構形式，現澆預應力箱梁的施工控制重點有：必須保證地基、支架的承載力和支架的穩定性；要保證鋼絞線的連接、張拉質量；保證混凝土的外觀質量。