岳秀峰(中交一航局第四工程有限公司,天津 300456)
預制小箱梁后張法施工控制
——鋼絞線的斷束斷絲的防治及發生時采取的措施
岳秀峰
(中交一航局第四工程有限公司,天津300456)
隨著預應力技術的發展,大跨度預應力混凝土在橋梁施工中得到了越來越廣泛的應用,預應力鋼絞線的張拉施工作為后張預應力梁施工中的關鍵技術,對控制梁的質量起著至關重要的作用。
器具準備;斷絲防范;放張
本工程為遼寧省營口經濟技術開發區長江路公鐵立交橋,橋梁正橋全長525m,分為21跨,每跨25米;全橋共預制小箱梁8*21共計168片。全部采用預應力后張法技術,在整個預制過程中,共發生一次鋼絞線斷束和四次斷絲現象,通過觀察分析斷束斷絲的原因,發現鋼絞線斷束和斷絲發生的位置都在梁兩端工作錨具處,結合本人在工程施工中的經歷,談談對現場預制小箱梁施工過程控制中鋼絞線的斷束斷絲的防治及發生時的采取的措施。
千斤頂、壓力表選擇:選擇合適的千斤頂和壓力表,通過計算鋼絞線張拉的初應力,選擇合適的壓力表,能準確表示出鋼絞線的初讀數、末讀數,這樣能準確測算出鋼絞線的伸長值,對預制梁體的工程質量影響非常大。
錨具準備:首先必須選擇正確的錨具類型,在對這168片梁的張拉觀察中發現在張拉后工作錨具前端的鋼絞線,普遍存在嚴重的劃痕,嚴重的甚至引起斷絲斷束,最終引起工程質量問題。通過觀察分析,確定工作錨具的形狀是引起上訴癥狀的罪魁禍首,下面來用圖1來演示分析一下。
圖1即為在張拉工作狀態下的各部件,左邊為梁體內的管道、喇叭口和鋼絞線,在張拉過程中千斤頂對各根鋼絞線施加拉應力,由于管道內的鋼絞線穿入到錨具中時由于管道口徑的原因,在孔道內成束,在喇叭口處必須要分開,這樣致使鋼絞線與工作錨具的接觸部分在拉應力的作用下極易受到錨具摩擦引起劃痕,嚴重的會引起斷絲斷束。所以,錨具的楔形孔后部做成圓滑的倒角,這樣能減少錨具對鋼絞線產生的劃痕。
上面已經提到過,由于錨具形狀的原因,還有在施工過程中由于電焊、切割等原因引起鋼絞線的灼傷、劃痕,很可能在鋼絞線的張拉過程中使鋼絞線產生嚴重的劃痕甚至斷絲,但斷絲又滿足同一構件內斷絲數不得超過鋼絞線總數的1%,發生這種狀況時該怎么處理?我們利用施工中錨具的作用組合,采用錨具自錨方法來避免斷束的發生。錨具自錨原理由圖2所示。圖2中左部為正常的張拉工作,右邊及為錨具自錨的圖示,下面來介紹一下錨具自錨的工具原理:如果在張拉工作中,1#鋼絞線出現了低于斷面1%的斷絲現象,在鋼絞線的末端由圖示按上2個錨具和一個U形卡塞,錨具楔形口的小口端面靠面放置,如果外伸的鋼絞線長度不夠安裝這套工具,因為鋼絞線斷絲肯定在張拉的過程中發生,千斤頂已經有了一定的伸長量,可以通過一次倒頂使此部分的鋼絞線外露,這就解決了外伸鋼絞線長度不夠的問題。在繼續張拉的過程中,如果1#鋼絞線斷絲繼續惡化,產生斷束的問題,1#鋼絞線會向外射出,在A錨具處,由于夾片的作用,飛射的鋼絞線的力作用在A錨具上,A錨具的作用力通過U形卡塞作用到B錨具上,B錨具繼續向前運動,此時2#、3#甚至4#、5#鋼絞線上的夾片會卡緊在B錨具的楔形孔內,B錨具的力作用在2#、3#、4#和5#鋼絞線上,通過4根鋼絞線的作用,1#鋼絞線及A錨具、B錨具會停止運動,避免了鋼絞線飛射帶來的危險性。完成后取出U行卡塞,取下錨具。
張來過程中會出現大于斷面1%數量的斷絲、斷束,可以采取整體放張方法。
本方法采用的方法就是張拉過程的逆過程,唯一的區別就是在錨具與千斤頂之間加入了3號工具,就是一直徑大于錨具且大于千斤頂內口徑的具有一定抗壓強度的鋼管,長度在25cm左右,在離一端7cm處開四個直徑15mm的口子,開口位置如左圖所示,使插入的鋼筋棍能正好卡住錨具的上下端,在鋼管的15cm到20cm處開3到4個橢圓形的口,方便后面放張時作業。
準備工作完成后,按圖2安裝好各部件,千斤頂的伸長值由張拉過程中出現斷束或多跟斷絲時的千斤頂的張拉應力確定,本工程的鋼絞線在完成后伸長值為180mm在張拉過程中出現斷束或多跟斷絲時應該立即停止張拉,記下此時的壓力表讀數,算出鋼絞線的伸長值并用千斤頂的伸長值演算,若算出此時的伸長值為150mm,按上圖安裝各部分將千斤頂先伸長至160mm(比150mm大10到20mm為宜),前端安好工具錨,裝緊工具夾片。所有工作完成后即可通電對千斤頂進行加壓,至千斤頂伸長至180mm處停止,此時由于工具錨具夾緊鋼絞線前進30mm,后方工作夾片在鋼絞線的帶動下向前運動,錨具前又有兩根鋼筋棍的阻攔,夾片脫離錨具直至分開,用長形工具通過圓管上預留的幾個孔將工作夾片一一撥出脫離鋼絞線。打開油泵,千斤頂回油,直至回油完成,鋼絞線的應力釋放完畢。
岳秀峰(1979-),男,山東文登人,本科學歷,工程師,項目副經理。