摘 要:預應力混凝土結構由于其具有能充分利用材料的高強度性能,有效防止混凝土裂縫,減輕結構自重,增大橋梁跨徑,剛度大、行車舒適等優點,在公路橋梁上得到普遍的應用。但就目前預應力混凝土橋梁施工而言,仍存在很多問題,文章針對施工過程中常見的問題進行探討,分析原因并提出相應的處理方法及預防措施。
關鍵詞:預應力混凝土;橋梁施工;質量;研究
1 預應力混凝土存在的質量問題和原因分析
在橋梁工程中,預應力混凝土結構無疑是應用最為廣泛的結構材料之一,由于預應力混凝土具有較強的剛度和較好的承載能力,同時又能夠有效的減輕結構自重、提高結構的耐久性,所以在橋梁工程中具有較高的應用價值,但是,因為預應力混凝土的施工過程較為復雜,其中的任何一個環節如果存在質量問題,都會影響到整個橋梁工程的穩定性和安全性,所以,預應力混凝土的施工質量控制非常重要。現將主要存在的問題和原因進行如下分析:
1.1 波紋管堵塞。波紋管堵塞是混凝土澆灌后發生的賭賽現象,這種現象會導致后期預應力鋼絞線穿束無法通過,或張拉預應力時鋼絞線實際伸長,會給施工帶來一些不良的影響,首先:會浪費了大量的人力資源,其次:會出現延誤工期等,進而增加成本,降低效率。
出現此情況的原因是施工單位沒有嚴格按照操作規范安裝波紋管,導致其定位不夠準確引起彎折扭曲,也有可能是套管接頭松動導致。在混凝土澆灌施工過程中存在振搗人員在振搗混凝土時操作不當引起波紋管局部受損,這樣混凝土水泥漿直接流入管子中致使波紋管破裂,波紋管質量也是引起賭管的重要原因之一。因此工程質量是各個環節都需要注意的。
1.2 孔道壓漿不飽滿、不密實。在曲線孔道的上曲部位灌漿后,容易出現不密實,即出現像月牙形狀的空隙,這種現狀在大曲率的曲線孔道中經常發生,孔道在灌漿后,水泥會在重力的作用下會下沉,而水恰恰相反,會不斷的上浮,使泌水在曲線孔道的上曲部位積存,水分被蒸發曲線孔道彎曲的部分會出現出現縫隙,在液體的壓力情況下,沁水會進入到鋼絞線的縫隙里,向上流動到頂部錨頭的下端,空隙就產生了。若水泥漿配置水灰比較大,減水劑和膨脹劑不足,都會導致孔道泌水現象,空隙就這樣再次產生了。最后,可能導致孔道壓漿不密實是灌漿的壓力過小,使水泥漿沒有壓送到位。
1.3 鋼絞線滑絲、斷絲問題。通過預應力束張拉后檢查,來判斷張拉后是否有滑絲、斷絲現象。根據滑絲,斷絲的情況來進行相應的補救工作。假如受損根數不多,根據比例,適當地超張拉。假如數量較多,則需要更換鋼絞線重新進行張拉,超長拉只能解決受損數量較少的情況。分析滑絲斷絲的原因。滑絲:預應力鋼絞線出現生銹,有雜質,染油污等可能,也可能是工作夾片中出現油污雜物或者夾片中的絲被損壞等。工作夾片的尺寸不恰當,千斤頂受力不均等。斷絲:出現鋼絞線相絞纏在一起,導致受力不均,個別鋼絞線張拉力過大,而出現拉斷絲現象,鋼絞線受到機械損傷。如果斷絲根數超過設計范圍,應作及時處理,不能被使用。
1.4 曲線孔道位置偏差。預應力橋梁施工過程中,出現跨中處坐標偏高是比較常見的現象,作用在多跨連續應力橋梁中,這種問題的出現會導致一個非常嚴重的結果,橋梁的承載力和抗裂性就會受到極大的挑戰,出現此問題的原因可能是在計算或者安裝控制孔道豎向坐標的鋼筋支座不夠準確,也可能是豎向坐標節點處的縱橫鋼筋過多,導致曲線孔道在安裝時無法精確到位,人為的失誤,使鋼筋在安裝和綁扎過程中位置不夠準確也是曲線孔道豎向位置偏差存在的原因之一。
2 預應力混凝土橋梁施工質量對策
2.1 針對波紋管堵塞問題。遇到管道賭賽的問題,根據預應力筋曲線坐標,把漏漿的位置標注出來,在避開梁的主筋位置,采用沖擊鉆緩慢進行開孔,清除波紋管中的水泥漿塊,使鋼絞線能順利穿過波紋管并能夠自由伸縮,然后待張拉完畢后用高一等級微膨脹混凝土封堵孔洞。可采取以下預防措施:要仔細的檢查波紋管的質量,對發現有質量問題的波紋管及時處理,仔細的檢查波紋管的位置,這個工作需要在澆筑混凝土前完成,同時要檢查套管接頭是否牢固,密封性是否完好,澆筑混凝土過程中注意做好波紋管的保護,避免振搗棒等器物碰壞波紋管。
2.2 針對孔道壓漿不飽滿現狀。在壓漿過程中及壓漿后應及時的檢查壓漿情況,尤其是密實和飽滿性,如發現問題及時處理,在壓漿兩天兩夜后,結構混凝土溫度不得低于5℃,如若低于此溫度需要升溫處理。當溫度高于35℃時,壓降工作需要在夜間進行。如在壓漿過程中發生故障,一次壓不滿的情況下,要使用壓力水沖洗,保障孔道暢通,問題解決后要重新壓漿處理,為了不斷的完善壓漿工藝中不飽滿和不密實的情況,可以提前進行長管道壓漿模擬實驗,也可以進行真空輔助壓漿。
2.3 針對滑絲斷絲現象。滑絲產生的主要原因是工具式夾片在使用中發生磨損造成,要防止滑絲現象,需要檢查工具式夾片具是否合格,嚴格的檢查出廠合格證。對現場進行嚴格的審查、復驗。對絞線的硬度、橢圓度及其直徑的偏差進行嚴格的對照,處理滑絲現狀的需要立即壓力機進行回油處理,更換工具式夾片,將夾片與錨具錐孔之間的雜物清理,重新展開張拉工作。如若繼續發生滑絲現象,應將錨具、鋼絞線等重新檢測,并準確將千斤頂油壓表加以標定,力求避免滑絲現象的再次發生,如錨具和絞線存在質量問題,或者是因為絞線受到不均勻力量的牽扯,需要更換新的錨具和絞線。
2.4 針對曲線孔道位置偏差。應確保波紋管內外清潔無附著物、無銹蝕、無空洞、無折皺,以及無脫扣等方可進行預應力管道安裝,進行預應力管道安裝時,應確保端頭鋼板和波紋管孔道的中心線保持垂直,并保證能抵抗外荷載作用防止結構變形,在進行混凝土澆筑過程中,有效避免水泥漿滲入管內現象發生,應依照設計圖紙的要求,根據預應力筋的坐標在側模板進行彈線,或者依照波紋管底為基準,確定波紋管的曲線位置,也可利用梁底模板作為基準,參照預應力筋的曲線坐標,準確測量得出相應點的位置,來確定波紋管的曲線位置,進行波紋管固定時,可采用間距為 600mm的鋼筋托架加以固定,將鋼筋托架牢固地和箍筋焊接。
預應力混凝土施工工藝較復雜,對質量要求嚴格,需要各個層面的技術人員進行精心的安排、設計、編制合理的方案。嚴格的按照要求來處理施工方案,嚴格作業規程,按照施工規范進行驗收操作。還需要大膽的嘗試使用先進的技術、材料和新工藝等確保工程質量。同時,在預應力施工中應做好預應力施工操作人員技術培訓,認真的做好施工前后的設備、機械檢查工作,提前發現問題,盡早的解決問題,尤其針對各種不可預知的事件,最好做預備方案,即使出現了問題,也不會影響到工程的質量和進度。
參考文獻
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作者簡介:劉哲(1982- ),男,工程師,西安石油大學工程管理在讀碩士研究生,延長油田股份有限公司川口采油廠。