文/劉雅麗 甘肅省交通科學研究院有限公司 甘肅 蘭州 730070
后張法預應力空心梁施工質量問題及預防措施
文/劉雅麗 甘肅省交通科學研究院有限公司 甘肅 蘭州 730070
本文針對后張法預應力空心梁施工中容易出現的質量問題,從施工組織管理(工前準備及工藝過程控制)、原材料質量控制、施工機具配備等方面詳細分析了可能造成質量問題的合個方面因素,并針對列舉出的各種原因,逐一進行提出了相應有效的預防措施,可供公路施工管理及技術人員參考。
后張法;空心梁;質量問題;預防措施
空心梁作為一種最基本的橋梁梁體結構形式,以其適用性強、工藝成熟、成本適中、施工簡便等特點被廣泛的應用于公路橋梁工程建設中。空心梁作為橋梁上部結構,往往由于施工過程中,施工質量管理工作不到位,會出現諸如梁底部平整度差、梁體外側蜂窩麻面嚴重,芯模上浮,預應力孔道漏漿或堵塞甚至于梁體裂縫、斷裂等質量問題。
1.1 原因分析
1.1.1 主要現象有因墊板(PVC板、地板格、絕緣板、鋅鐵皮等)材料接縫不密合或因振搗棒插搗導破損引起漏漿產生凹坑;
1.1.2 預制臺座不順直導致墊板局部超寬,固定側模致使墊板上臌;
1.1.3 墊板材料(PVC板、絕緣板、地板格等)因日光照射產生翹曲變形而臌脹。
1.2 預防措施
1.2.1 梁底墊板盡量采用3~5mm的鋼板,確保墊板自身有足夠的強度與剛度。
1.2.2 預制底座時嚴格控制兩側的直順度。
1.2.3 嚴格控制底座、墊板寬度,確保墊板局部不超寬(超寬導致上臌)不過窄(過窄易使墊板底漏漿導致墊板上浮)。
1.2.4 嚴格控制墊板材料縱、橫向接縫使密合,必要時用膠帶粘合。
1.2.5 采用對溫度較敏感的(PVC板、絕緣板、地板格等)材料做墊板時,應盡量避免在夏季正午高溫時段施工。鋪設墊板后應立即進行支模施工,避免墊板材料長時間暴曬。電焊焊接鋼板時,焊接方法應正確,避免墊板材料因溫度變化而翹曲。
2.1 原因分析
2.1.1 內模定位措施不力;
2.1.2 混凝土澆筑方法不正確;
2.1.3 局部段落混凝土過度振搗。
2.2.1 采用空心內模時,應與主筋相連或壓杠防止上浮。
2.2.2 采用膠囊做內模時,應用φ8定位筋(每50cm設一處)與主筋聯系加以固定。
2.2.3 分兩層澆筑混凝土,先澆筑底板混凝土,后澆筑肋板及腹板混凝土,并應保持對稱平衡狀態進行澆筑(自跨中向兩端或自兩端向跨中)。
2.2.4 避免兩側肋板過量強振。
3.1 原因分析
3.1.1 混凝土配合比不正確(坍落度偏小難于振搗成型,過大混凝土中自有水分偏多,易形成水泡);
3.1.2 梁體兩側附著式振搗器數量不足或功率偏小;
3.1.3 振搗人員操作方法不正確,工藝不熟練或振搗時間不足;持插入式振搗器工人分工振搗范圍不明確,振搗不到位產生漏振。
The wise ones of old had subtle wisdom and depth of understanding,so profound that they could not be understood.And because they could not be understood,perforce must they so described.
3.2 預防措施
3.2.1 施工前,正確換算施工配合比中各種材料用量,開盤后全過程跟蹤檢測混凝土拌合物工作性(坍落度),確保入模澆筑前工作性符合設計要求。
3.2.2 要有備用拌和運輸及供電設備,保證混凝土供料不間斷。
3.2.3 對操作人員進行崗前培訓和技術交底,合理組織、分工明確。選擇工作認真,責任心強的工人專門進行振搗。插入式振搗器移動間距保持15~25cm范圍內,與側模保持約5cm距離;每一部位振搗完成后,應邊振搗邊緩緩提出棒體,嚴禁快速抽拔振搗棒。以混凝土表面平坦泛漿、停止下沉并無氣泡上浮為振搗密實的標志。為調動其生產積極性,建立并落實績效(獎罰)考核制度,將振搗質量與工資獎金掛鉤。
3.2.4 確保附著式振動器功率適宜;根據梁體尺寸,合理布設附著式振搗器位置,并能使其隨混凝土澆筑段落推移而隨時開啟。
3.2.5 根據施工氣溫,合理調整混凝土坍落度。當氣溫高時,應做好模板遮陽、降溫、保濕工作。
4.1 原因分析:
4.1.1 現場預制梁底座處地基壓實度不足,地基沉降;
4.1.2 預制現場排水系統不完善,雨水或養生水滲漏地基下陷;
4.1.3 混凝土配合比中水量用量太大,因而混凝土干縮變形較大;
4.1.4 支座承托部位處理不當,限制梁體在澆筑后(干縮及降溫收縮)變形。
4.2 預防措施
4.2.1 選擇地勢平坦、土質好的地段作為預制場地,并進行整平、碾壓,確保底座處地基承載力滿足要求。
4.2.2 預制場應做好排水溝的防滲水處理,排水暢通;控制養生灑水用量適度,避免過多水流浸泡地基。
4.2.3 混凝土配合比設計中對水泥要有針對性選擇,宜使用低干縮性水泥,并應摻加適量高性能外加劑(高效減水劑),以大大降低單位水泥用量并提高混凝土性能,從而減小混凝土干縮變形。
4.2.4 處理好支座承托預留坑槽周邊,確保梁體干縮、溫縮(甚至后期張拉時)變形不受限制。
5.1 原因分析
5.1.1 板端配筋未嚴格按設計圖紙施工導致少配筋。
5.1.2 張拉設備超范圍使用或未計量標定;張拉控制應力計算不正確致使超強度張拉;孔束張拉程序不規范。
5.1.3 混凝土配合比中主要材料或外加劑性能不符合規范要求。
5.1.4 混凝土施工配合比控制不嚴,存在以次充好或人為偷工減料(工程隊偏重經濟利益)現象。
5.1.5 支座承托在預制時處理不妥,張拉過程中,梁體縱向滑動受限。
5.2 預防措施:
5.2.1 嚴格按設計圖紙進行配筋。
5.2.2 施工前張拉設備要經有資質單位標定,并經工程師批準。
5.2.3 正確驗算張拉控制應力,并經工程師批準后方可以驗算數據指導施工;張拉時盡可能兩端同時張拉,并應遵照同步對稱原則。
5.2.4 施工前要對實驗室配合比進行符合性驗證。
5.2.5 嚴格控制施工配合比,確保各種原材料技術指標符合設計要求;尤其要對配合比中的外加劑(高效減水劑)要做好“三把關”(材料出場合格證檢查、進場入庫前的質量檢驗及使用前試驗檢測、對比驗證),確保進場使用的材料性能不劣于試驗室配比設計時所使用的材料性能。
5.2.6 對設有支座承托的梁體,預制時要研究對策,確保張拉時不制約梁體彈性壓力而產生縱向收縮。
6.1 原因分析
6.1.1 梁體頂面砼結構層厚度不足,干縮裂縫貫通,雨水及養生水滲漏積于梁體內部;
6.1.2 梁體底板不平整(膠囊法施工較為嚴重),易使養護水積聚。梁體封頭混凝土澆注時,未留通氣孔或通氣孔位置較高,積水無法排出,且未采取有效措施。
6.2 預防措施
6.2.1 控制好芯模,減小芯模上浮,確保頂板混凝土結構層厚度。澆注后,及時用養生布(膜)、麻袋覆蓋,灑水保濕養生,減少干縮裂縫產生。
6.2.2 空心梁澆筑封頭前,人工用干麻袋或毛巾對梁體內少量無法通過通氣孔而排出的積水吸附清除。并在最底部位設置通氣孔,以調節梁體內、外溫差,確保運營過程中滲漏的雨水暢通排出(橋面及梁體頂面因反復性荷載作用產生裂隙)。
綜上所述,空心梁施工質量控制關鍵環節是加強全面質量管理,注重施工過程質量控制,落實工序交接間的質量檢查控制工作,是質量事故預防控制措施中的重點所在。
[1]中華人民共和國行業標準《公路橋涵施工技術規范》(JTG/TF50-2011)北京:人民交通出版社,2011
[2]楊文淵。橋梁施工工程師手冊。人民交通出版社。2001.
[3]王國清。公路工程質量問題及防治措施。人民交通出版社,2002.12