劉亞興(山西振興公路監理有限公司)
鋼絞線張拉事故處理方法
劉亞興
(山西振興公路監理有限公司)
摘要:后張法預應力箱梁,因其重量輕、體積小、模板周轉速度快、施工方便、技術成熟、適用于工廠化施工等優勢,被廣泛應用于公路橋梁施工中。但是,在施工過程中,經常會發生張拉事故。這些事故主要表現在:鋼絞線伸長值異常(公路橋涵施工技術規范(JTJ041--2000)中規定鋼絞線伸長值的偏差值應小于±6%的理論伸長值)、斷絲、滑絲、錨墊板拉裂、錨墊板周邊混凝土破碎等質量、安全事故。重點介紹出現上述事故時的幾種處理方法。
關鍵詞:張拉;事故;處理;方法
中圖分類號:U445
文獻標識碼:C
文章編號:1008-3383(2015)04-0122-01
后張法預應力箱梁張拉過程中,無論出現什么事故,在分析原因后都要進行放張。
1. 1利用放張器放張
如果鋼絞線的工作長度部分沒有截斷,利用單根張拉的千斤頂,在其端頭安裝放張器,然后逐根放張。放張時應注意以下幾點:
(1)放張端宜選擇沒有人員和車輛通行的一端,在該端得前方放置鋼制擋板,并安排專職安全員做好現場警戒,嚴禁人員、車輛和機械穿行。
(2)放張時應逐根放張,并且不能按鋼絞線的順序(順時針、逆時針)相鄰依次放張,應采用對角線跳躍式放張,以防錨具偏心受壓而發生意外。
(3)操作人員應站在梁的一側,嚴禁正對著鋼絞線,也不宜站在梁的頂端。油泵及操作人員應放置和站在梁的側面,不應站在梁的正面和前方的一側,以防意外。
(4)放張后退出的夾片必須廢棄,不得重復使用。
(5)放張后抽出的鋼絞線即使外觀無損傷,因其受力后已經產生塑性變形,也不得重復使用。
(6)如果發生斷絲或滑絲后放張,應先放張其他股鋼絞線,最后放張已經斷絲或滑絲的鋼絞線,以保證安全。
1. 2鋼絞線從箱內中部放張
如果鋼絞線的工作長度部分切割以后才發現錨墊板破裂、錨墊板周邊混凝土破碎,鋼絞線外露部分無法穿過放張器,這時,應當從箱梁的內部中間部位進行放張。
放張的方法是:從箱梁端頭水平量測到擬放張的部位,再從垂直方向計算出該點的理論縱坐標。因為縱坐標的誤差按照《公路橋涵施工技術規范》的要求只有±10 mm,就算施工的誤差再大,也不會超過30 mm。用記號筆進行標注,用鐵錘敲擊,辨聽聲音,加以確認。也可以用磁鐵緊貼混凝土表面,如有吸引力便是波紋管的位置。用鐵鑿鑿除表面混凝土,讓波紋管暴露出來。
一般不從外側鑿洞。一是因為外側鑿洞修補后留下痕跡,影響美觀。二是因為外側暴露在空氣中,濕度較大,容易銹蝕鋼筋和鋼絞線,影響橋梁的使用壽命和行車安全。三是實際施工中波紋管的位置一般不居中,而偏向內側。這樣,既保證了箱梁的美觀,有保證了箱梁的安全,還縮短了鑿洞、補洞的時間,減少了補洞的材料。需要特別注意的是:在剔除混凝土的過程中,必須小心翼翼,不得蠻力猛砸。另外,不得鑿斷箱梁腹板(或底板)的鋼筋。波紋管暴露出來后,緩慢剔破鋼波紋管,并逐漸擴大。橫向以波紋管的直徑為度,縱向以7~10 cm為宜。然后用氧焊割槍將鋼絞線逐根燒斷。操作人員應特別注意:佩戴安全帽、戴防護眼鏡、防塵口罩,身體隱在鑿開部位的后側。箱梁兩端放置擋板,并做好周邊警戒。鋼絞線切斷后,預應力釋放,夾片松開,錨具與錨墊板分離。重新穿束鋼絞線,張拉完成后,觀察24 h,未見異常后,將鑿的洞補好。注意補的時候不得堵塞波紋管,最好用環氧樹脂砂漿補洞。
1. 3熔化鋼絞線放張
如果鋼絞線的工作長度部分切割以后才發現錨墊板破裂、錨墊板周邊混凝土破碎,因鋼絞線外露部分只有7 cm左右,無法使用普通的放張器放張。這時,也可以采用熔化鋼絞線的方法放張。放張的方法是:在放張端的正前方2~3 m的位置,放置鋼板擋板,或箱梁外模板,作好一切警戒工作。然后,用氧焊燒割鋼絞線,箱梁的四周除施焊人員外,不得站任何人。通過氧焊燒割鋼絞線的端頭,熔化變細后,夾片將會自動飛出。這種方法相對來說比較危險,好處是不破壞箱梁的整體性,無粉塵飛揚,對人體健康有益。
1. 4利用預設備用波紋管管道
有的設計,在箱梁上留有備用波紋管管道,如果鋼絞線在張拉過程中出現問題,也可在備用波紋管中穿束鋼絞線進行張拉。但是,由于備用波紋管的位置不同于常規的波紋管的坐標,發生問題的鋼絞線的位置不同,鋼絞線的股數不同,其受力作用不同,必須報請設計單位重新進行驗算。切不可自行計算,留下結構安全隱患。同時,也不符合工程建設程序。
1. 5增加體外預應力
大部分箱梁設計沒有預留備用波紋管管道,如果無法放張(如波紋管誤注漿后,才發現問題),就要在箱梁內室增加體外預應力。體外預應力必須經設計部門計算,重新設計,選用有相應施工經驗的隊伍進行施工。因施工工藝復雜,本文不再對此進行闡述。施工單位和監理單位如果遇到這種情況可詳細閱讀設計文件,查閱相關資料,制定專項施工方案。
2. 1波紋管堵塞一般有以下幾種情況
(1)外力引起波紋管破裂。
主要是因為焊接定位鋼筋時灼熱的焊渣落在波紋管上燒洞,或者是波紋管的接頭太短、套管太大、包裹不嚴,導致波紋管從接頭處斷開;也可能是波紋管被插入式振搗器戳破。導致水泥漿漏在波紋管內,堵塞波紋管。
(2)施工工藝部分引起。
為了防止波紋管變形,在澆筑混凝土前,波紋管內一般都要塞小一號的PVC半硬塑料管。如果混凝土澆筑過程中沒有經常抽拉塑料管,波紋管漏漿后,將塑料管卡死在波紋管內,混凝土澆筑完成后強行抽拉,部分塑料管殘留在波紋管內。塑料管不是整根,而是用兩根分別從兩端插入,中間留有空隙,產生漏漿縮徑。在鋼絞線穿束過程中,因用力過猛,加之波紋管制作時咬合力不足,鋼絞線刺破波紋管,形成一個鋼帶團。
(3)波紋管質量問題引起。
波紋管制作質量差,咬合力小,波紋管從咬合重疊處開裂,漏進水泥漿,導致內徑局部變細,形成“腸梗阻”。
2. 2遇到這種情況,應分析產生的原因,采取相應的措施
(1)如果是塑料管殘留在波紋管內,應切割一段鋼絞線,鋼絞線的長度為梁長加3米,波紋管的一端應焊接20 cm左右的鋼絞線短段3~4根,人工穿束該鋼絞線引線。穿過梁體后,在另一端用鋼筋焊接一個環,將環套在功率較大的裝載機、推土機等機械上,開動機械,可將殘留的塑料管拉出來。
(2)如果波紋管破裂漏漿造成堵塞,或者穿束時刺破波紋管形成鋼帶團,應通過丈量穿入鋼絞線的長度,確定堵塞的位置,從箱內找到確切位置,鑿開混凝土,消除堵塞。俗稱“開天窗”。
(3)如果堵塞不是太嚴重,從一端難以穿束時,也可以抽出鋼絞線,從另一端進行穿束,也可以順利穿過鋼絞線。
(4)如果堵塞不是太嚴重,可在梁的一端,安排八九個工人將鋼絞線來回抽拉,可以將波紋管內的水泥漿破裂,將鋼絞線穿過去。
(5)也可以嘗試從兩端的錨墊板內把波紋管抽拉出來,可以減少摩擦。
鋼絞線的工作長度圖紙上都有規定,一般為550 mm,這一尺寸足夠錨具、限位板、千斤頂的長度。但在具體施工過程中,可能會在下料時未兩端對齊,造成下料長度不足。另一種情況是由于箱梁的外露鋼筋的位置影響千斤頂的安放(主要是最上一束和最下一束鋼絞線),需要在錨具外再套幾個錨具,使得鋼絞線的長度不夠長。因此,在鋼絞線下料時,一定要看清楚鋼絞線的位置、梁的特點等,盡量下料長度長一點。如果鋼絞線下料長度不足,需采用下列方法解決:
(1)如果鋼絞線的長度≤20 m,又是直線,可以采用單側張拉。
(2)如果鋼絞線的長度>20 m,或者鋼絞線是曲線時,可以先從一側進行張拉,張拉預應力值宜小于15%的設計應力值。這時,鋼絞線有一定的伸長量,大約3 cm左右(視鋼絞線的長度和應力值的大小而變),回油,將夾片松開,將鋼絞線往另一端拉動,使另一端的鋼絞線的外露長度也滿足使用長度。但是需要注意的是不能從一端以>15%的力張拉,來解決鋼絞線長度不足的問題。張拉力過大,鋼絞線的塑性變形就大,對鋼絞線的張拉效果和使用壽命都有影響。
上面論述了后張法鋼絞線張拉中,經常會出現的幾種情況的各種應急處理方法。如果大家在施工實踐中遇到類似的情況,一定要結合實際,選用科學、安全、便捷、經濟的方法,進行穩妥處理。既不能造成質量隱患,也不能出現安全事故。
作者簡介:劉亞興(1973-),男,山西河曲人,工程師。
收稿日期:2015-01-12