摘 要:所謂的后張法,就是先將構建混凝土澆筑,而且在中間預先留下穿束孔道或是設備管。等到混凝土達到不低于設計強度等級值的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穿入預應力筋。混凝土構件的頂端支起千斤頂,使得預應力筋拉張,構件反向壓縮。等到張拉到控制拉力,再使用錨具讓預應力筋固定在混凝土之上讓其獲得預壓應力。最后,將水泥漿壓注入孔道內,用來保護預應力筋,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。
關鍵詞:后張法預應力 T型梁 質量通病 治理措施
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)11(b)-0017-02
1 后張法預應力張拉的施工技術
對于構件的制作是后張法的第一個步驟,而且需要在構件中按照預應力筋(束)的位置給孔道留下相應的位置,在澆筑完混凝土之后進行預應力筋的穿束,等到構件混凝土在強度上達到了要求,然后張拉,使用錨具將預應力筋(束)在構件的頂端進行固定,而這個張拉力則是依靠構件頂端的錨具傳遞給構件混凝土然后使得壓力產生的。等到一切的張拉和錨固都結束,需要壓漿和封錨,這個過程越快越好,才能讓預應力筋(束)遠離銹蝕和構件合為一體。
1.1 后張法預應力鋼絞線
后張法預應力需要用到的鋼絞線也有明確的要求,在質量上和設計上都需要選擇嚴格把關后的廠家的產品。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行截取,從而去對表面質量、直徑偏差和力學性能進行針對性的驗收。
1.2 后張法預應力錨具、夾具和連接器
對于錨具、夾具和連接器,在進入倉庫之前,需要對其出廠合格證和質量證明書進行嚴格的核查,對于錨固性能的類別、規格、型號和數量等都需要按照橋涵施工技術規范以及現行的國家標準來檢查。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。還應在外觀檢查和硬度檢驗均合格的同批產品中抽取樣品進行靜載錨固的性能試驗,從而判斷其是否合格。
1.3 后張法預應力孔道
塑料或者金屬的波紋管是預應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,其抗腐蝕性能更優越,能夠為預應力筋帶來更多的保護,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,塑料波紋管在預留孔道的摩擦系數明顯較小,從而對于張拉過程中預應力的摩擦損失進行了大幅度的減少。在摩擦系數上,塑料波紋管一般為0.14,而金屬波紋管為0.25。
1.4 預應力筋穿入孔道
按照穿束和澆筑混凝土的先后關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,整數和單根的穿法都可以,而對于鋼絞線來說,整束的穿法是優先的。
1.5 預應力筋(束)的張拉
從預應力筋張拉的一般原則上來說,混凝土在強度、彈性模量應符合設計規定,當設計上沒有規定時,混凝土的強度應不低于設計強度等級值的80%,彈性模量應不低于混凝土28 d彈性模量的80%。在張拉之前需要對混凝土的振搗質量進行檢測,一旦預壓區有蜂窩在內的重大缺陷,就必須按照規定的程序進行補強,在強度達標之后再張拉。在張拉的順序上,對于中心預壓構件必須對稱,偏心預壓構件先張拉預應力較小的區域。而如果需要分批的張拉,在順序上也必須要達到設計所規定的要求。
1.6 后張法孔道壓漿
在完成了后張預應力筋張拉的作業之后,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到設計的規定和橋涵施工的相關技術規范標準。
2 后張法預應力張拉的質量通病分析與措施
2.1 混凝土澆注時的質量通病
2.1.1 孔道塌陷
(1)問題:預留孔道在局部上有塌陷狀況,甚至在嚴重時候發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行;孔道磨阻值加大;壓漿松散。
(4)治理措施:在進行混凝土澆筑的時候,對于振搗工人進行嚴格的教導和解釋,同時對波紋管加強保護,混凝土強度達到要求再進行拆模作業。
2.1.2 孔道位置偏移
(1)問題:孔道在設計坐標上有偏移。
(2)問題原因:安裝不準確,固定不牢固,“#”字架在固定的過程中間距較大。
(3)危害:摩阻系數變大,構建側彎或者開裂。
(4)治理措施:在選材上利用強度較好、管壁厚度較均勻的波紋管,在安裝的過程中準確,連接時保持平順。在對波紋管進行預埋的時候,“#”字架固定在鋼筋骨架上是需要關注間距問題。混凝土澆筑過程中,為了防止波紋管的偏移狀況,需要讓振搗棒遠離波紋管。
2.1.3 孔道堵塞
(1)表現:孔道被混凝土堵塞。
(2)問題原因:沒有及時發現鋼筋焊接過程中火花擊穿而形成的孔洞。澆筑混凝土時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:預應力鋼束無法穿過。
(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;對于電焊機嚴格控制其使用,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行反復的拉孔。其中,海綿要求要纏繞緊密,杜絕在鋼絲上滑動的現象。
2.1.4 預應力錨具錨固的質量通病
(1)表現:錨墊板位置錯誤,對于錨固區的錨固構造鋼筋漏埋,張拉錨固段不緊密,封錨區混凝土松散。
(2)問題原因:對于預應力沒有足夠的經驗或者在施工管理上不過關。在澆灌混凝土之前沒有對鋼筋及預埋件的位置在隱蔽性上進行檢驗從而未能及時發現錨墊板移位或者漏置錨固構造鋼筋的情況。因為預留孔道發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生了不利影響。封錨區的錨區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確使得錨具在安裝位置的準確性上受到影響;由于漏埋錨區的構造鋼筋,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應力則具有更大的損失。混凝土在封錨區松散,讓錨頭不能得到有效的保護,增加了錨崩等事故發生的可能性。
(4)治理措施:對于鋼筋綁扎以及預埋件的安排要對責任人進行交代和解釋,對于過程中的控制力要加強盯控;澆筑混凝土要在專業的隱檢之后再進行;用顆粒和直徑較小的骨料配置封錨區的混凝土,如果在隱檢時候發現錨區振搗處不夠充分,就需要重新對于鋼筋進行布置,從振搗工作開始加強,從而確保混凝土能夠密實。
2.2 穿束、張拉時的質量通病
2.2.1 鋼束漏穿
(1)表現:張拉或者孔道壓漿之后發現所穿預應力筋漏掉一束或者一根。
(2)問題原因:沒有對鋼束進行編號,穿束的人員缺乏責任心。
(3)危害:預應力筋承載力下降,預應力分布不均。
(4)治理措施:在穿束之前對于設計圖紙認真閱讀,對于鋼束一根一根的排列然后理清順序,以規格和設計為依據進行編號;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行設計和驗算再補強。
2.2.2 張拉中滑絲和斷絲
表現:預應力鋼束在錨處發生暫時性的錨固失敗,鋼束等伴隨著千斤頂的回油而產生回縮的狀況。預應力鋼束雖然在錨固處暫時固定但是卸頂的時候有滑絲的現象。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,讓其表面產生了油污和銹斑。用電氣焊切割下料讓材質變脆從而增加了張拉過程中發生斷裂的可能性。在對于鋼束進行編束的時候梳理不認真使得其排列混亂有交叉的現象。錨具加工尺寸上缺乏準確度,在錐度上有較大的誤差。錨圈的放樣不準確,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生的夾片一側在鋼絲中刻入的太深而導致斷絲。
危害:滑絲和斷絲一旦出現在張拉的過程中會讓預應力筋由于受力不均勻而達不到應有的預應力。
治理措施:對于工程中所需要運用的材料加強檢查,選擇質量合格的、規格型號符合要求的錨具類型。嚴格操作規范和過程,特別是張拉的過程,減少滑絲和斷絲的現象。一旦在頂錨之前發生上述現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,對于已經斷裂的鋼絲和已經損壞的夾片進行更換后再張拉。如果上述現象發生在頂錨之后,應該讓夾片退出并且更換鋼絲束,進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應力混凝土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量控制的要點來做一個匯總:對后張力預應力T型梁常見的質量通病進行的簡短分析,也提出了相應治理措施。望對后期工作者有一定的借鑒意義。
參考文獻
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