焦凌峰,劉 興
(1.貴州貴安建設投資有限公司,貴州 貴安新區 550031;2.貴州黔貴工程技術服務咨詢有限公司,貴州 貴陽 550008)
橋梁預應力工程施工質量控制要點分析
焦凌峰1,劉 興2
(1.貴州貴安建設投資有限公司,貴州 貴安新區 550031;2.貴州黔貴工程技術服務咨詢有限公司,貴州 貴陽 550008)
根據橋梁預應力工程施工現狀,結合橋梁預應力工程質量檢測驗收中積累的經驗,重點對如何控制橋梁預應力工程的錨下有效預應力、同束不均勻度、同斷面不均勻度、孔道壓漿密實度等關鍵技術指標進行闡述和分析,提出一些具體的控制措施和解決辦法。
橋梁;施工;質量控制
現場通過對大量未經梳編穿束和經過梳編穿束的預應力梁板進行對比試驗,結果顯示:未經梳編穿束的梁板單根鋼絞線錨下有效預應力最大的會超過230 kN,最小的僅達到118 kN,同束不均勻度最大可達36%,正常情況均會超過20%;而經過梳編穿束的梁板單根鋼絞線錨下有效預應力處于160~200 kN之間,同束不均勻度處于10%以內??梢?,梳編穿束是控制預應力結構同束不均勻度的關鍵,必須規范施工,固化梳編穿束工藝??紤]到施工現場的實際情況以及可操作性,通過現場應用,總結了如下梳編穿束工藝:
(1)下料:每束鋼絞線下料時,取一根鋼絞線按正常長度+20 cm下料作為中間絞線,其余的再取一半數量鋼絞線按正常長度+10 cm下料,剩下的各根鋼絞線按正常長度下料,這樣在制作牽引端頭時可形成一個自然的椎體,有利于整束鋼絞線的牽引穿束。
(2)編號:把每根鋼絞線的兩端編上同樣的號碼,用透明膠帶把寫好的號碼綁在鋼絞線的兩端,同時對錨具進行編號,兩端的錨具按相同位置與順序對應編號,編號寫在錨具的外露面(上夾片的一面)。
(3)端頭制作與綁扎:端頭綁扎宜分層或分列進行。對于鋼絞線較長或數量較多的鋼束,為克服摩阻力,應采用專用牽引螺塞制作牽引端頭。
(4)梳束:利用梳束板或錨具對鋼絞線進行梳理,每梳理1~1.5 m用扎絲捆綁一次,使其綁扎牢固、順直,防止纏繞?,F場也可通過梳束板邊穿束、邊梳束、邊綁扎。經檢測,兩種穿束方式質量效果一樣。
(5)穿束:鋼絲繩一端連接卷揚機,另外一端做成繩套與鋼絞線穿入端綁牢,穿入端端頭可用塑料瓶套住并用膠帶纏緊,啟動卷揚機緩慢勻速拉動絞線直至穿束完成。為克服未穿入段鋼束的重力影響,使穿束工作順利進行,現場可利用既有吊車、塔吊、龍門吊等設備輔助穿束。
(6)對中調整:穿束完畢后將穿入端鋼絲繩、端頭綁扎物等清除,使絞線編號外露,先將中間絞線套入錨具孔內中間位置,上夾片,稍微頂緊,再將其它絞線分別套入對應的錨具孔內,旋動錨具使兩端錨具各孔位對中即可。
預應力張拉施工過程中,常常受到操作人員的熟練程度、責任心,張拉儀器設備的準確性、穩定性等諸多因素影響和制約,往往導致錨下有效預應力與設計預期偏差過大。當錨下有效預應力過大時,會造成結構變形過大或出現裂縫,有時甚至會導致預應力筋斷裂等;過小則預應力不足,易造成結構開裂、下撓等。
另外,預應力鋼絞線要在橋梁使用過程中確保長期發揮作用,孔道壓漿的質量效果是重要的影響因素之一。如果壓漿不密實,水和空氣的進入使得處于高度張拉狀態的鋼絞線材料易發生腐蝕,造成有效預應力降低。嚴重時,鋼絞線會發生斷裂,從而極大地影響橋梁的耐久性、安全性。
目前,橋梁預應力自動或智能張拉和壓漿技術已廣泛應用于我國橋梁建設市場中,但類似產品類型多樣,沒有相應的規范和標準對此類產品的性能和技術指標進行規定,產品性能和質量參差不齊,一旦出現問題就是系統性問題,危害很大,故須對智能張拉和壓漿設備的技術性能進行規定和要求。通過對國內現有張拉和壓漿設備的技術性能的調研和比對,結合現場實際使用效果,智能張拉和壓漿設備的技術性能應至少滿足以下要求:
(1)智能張拉設備:應能根據預先設定的施工工藝步驟和設計參數,自動完成張拉、持荷、卸載和回油全過程;應能自動測量、實時顯示和自動記錄存儲張拉過程中的力值和伸長值;應能自動繪制力—位移、力—時間、位移—時間曲線;卸載速度和時間可調。
(2)智能壓漿設備:應能自動監控及記錄壓漿過程中的漿液水膠比、壓漿壓力、保壓壓力、保壓時間等數據;應能自動關閉出漿口閥門和自動保壓;應能調節和控制壓漿壓力、壓漿流速、保壓壓力和時間。
(3)智能張拉設備的千斤頂應與壓力表、數控泵站及控制系統進行整體配套標定、配套使用,智能壓漿設備的水膠比傳感器、壓力傳感器和流量傳感器應與高速制漿系統和控制系統進行整體配套標定或校準,標定周期應符合規范并滿足正常使用要求。
隨著錨下有效預應力和壓漿質量的檢測技術不斷進步,現已有部分專業檢測儀器設備在我國多個省份推廣應用,并取得了較好的應用效果,也為橋梁預應力工程質量控制提供了一個切實可行的手段。
解決預應力工程中存在的諸多質量問題和缺陷,最直接、最有效的途徑就是推行有效的過程檢測與驗收。一方面,通過過程中的檢測和驗收可以很好的約束、規范預應力工程的管理和施工行為,使預應力張拉和壓漿質量具有可測性、可控性,可盡早發現并解決預應力損失過大和失效、壓漿不飽滿等質量問題和隱患。另一方面,有效的檢測手段可以促使施工單位主動改進施工工藝,加強過程管理控制,促進預應力工程質量的提升。
橋梁預應力工程是一個系統性工程,優良的材料、可靠的施工工藝、先進的施工設備、科學的檢測手段是預應力工程施工質量的保障,而從業人員的職業素質和責任心才是保證預應力工程質量的關鍵。在橋梁預應力工程施工中,只有充分考慮到各種因素的影響,控制好施工過程中各個環節的施工質量,確保預應力混凝土橋梁質量,提高橋梁的使用性能,促進橋梁施工技術的持續發展。
[1] 中華人民共和國行業標準.公路橋涵施工技術規范(JTG/T F50-2011)[S].
[2] 中華人民共和國行業標準.公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTG D62-2004)[S].
[3] 重慶市交通委員會.橋梁預應力及索力張拉施工質量檢測驗收規程(CQJTG/T F81-2009)[S].
2016-12-28
焦凌峰(1974-),男,貴州納雍人,高級工程師,主要從事建設項目管理工作。
U445.1
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1008-3383(2017)03-0107-01