摘要:張拉施工作為預應力箱梁的關鍵施工工序,任意張拉通病的處治不當均會對箱梁的施工質量產生極大不利影響。鑒于此,本文對后張法預應力箱梁張拉通病的所致成因展開全面分析并提出了相應的應對策略,以供借鑒參考。
關鍵詞:后張法預應力箱梁;張拉通病;所致成因;應對策略
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A? ? 文章編號:2096-6903(2021)01-0000-00
1后張法預應力箱梁張拉通病的所致成因
1.1預留孔道穿絲困難
在進行預應力鋼束的穿孔過程中,因孔道異常而導致穿束困難。究其成因主要為:箱梁砼澆筑施工中,漿液流入孔道,穿束時間過長砼發生凝固堵塞孔道;預應力管道預埋時操作不當出現擠壓變形,以致實際孔道直徑變小;預埋膠管安裝時誤差超標,致使孔道發生折彎,從而導致預應力束無法順利穿過。
1.2伸長量偏大或偏小
箱梁張拉對鋼絞線伸長量有明確的規定,即實際伸長量不得超過理論伸長量的6%,但在實際張拉施工中,往往會出現實際伸長量偏大或偏小的情況。
(1)伸長量偏大的成因:箱梁砼澆筑施工中,預應力束翹曲端管道因下沉而趨于平順,如若此時仍然依照設計應力值實施張拉,就會出現“超張”的情況,從而導致實際伸長量超過理論值。
(2)伸長量偏小的成因:造成預應力筋伸長量偏小的成因眾多,一是由于砼振搗作用的影響使預應力管道出現偏移,加大了預應力束與管壁的摩擦造成預應力損失而導致伸長量偏小;二是部分張拉人員為保證預應力鋼束平直順滑,通常將初始張拉力設置較大,從而導致部分伸長誤差而造成計算偏差;三是部分預應力管道在水平面設有拐角,而在實際伸長量計算時未考慮拐角的影響,導致摩擦較大出現預應力損失而造成伸長值偏小;四是液壓泵未趨于穩定便進行讀數及記錄,此種情況下的計算結果也會導致伸長量偏小。
1.3鋼絞線滑絲或斷絲
完成預應力張拉后,錨具夾片未夾緊鋼絞線,以致鋼絞線發生滑動,張拉值達不到設計預期;錨具夾片咬合過度,使得夾片處鋼絞線被夾斷而出現斷絲。分析發現造成滑絲及斷絲的成因主要為:錨具夾片質量不滿足要求,夾片硬度過高或硬度不足,從而導致出現夾斷或未夾緊鋼絞線的情況;錨固作業不規范,錨具夾片齒形及夾角不合理也會引起斷絲;鋼絞線硬度偏低、質量較差,外徑公差超限與夾片不匹配等均會造成鋼束斷絲。
1.4錨板處砼變形開裂
張拉完成后,錨頭下錨板位置處砼出現嚴重變形開裂甚至碎裂的情況。究其成因主要為:錨頭下錨板砼出現溫度裂縫;錨板處鋼筋布置較密,施工無法振搗密實,以致砼強度較差而形成裂縫;錨板砼厚度過小,鋼筋布置過少,受壓面積不足以抵抗應力變形而出現開裂。
1.5鋼束預應力損失過大
在進行預應力張拉后,鋼束過于松弛而不滿足相關的應力值大小。究其成因為:鋼束松弛較大超出標準要求;預應力束個別鋼絞線斷絲或滑絲;測量儀表存在誤差造成實際張拉值偏小;錨頭下錨板砼嚴重變形,以致鋼束與孔壁摩阻增加導致預應力損失。
1.6孔道注漿不夠密實
孔道壓漿后無漿液從排氣孔或觀察孔溢出,在進行鉆孔抽樣時發現孔道無灰漿存在空隙。經分析發現,造成這一現象的原因主要為:灰漿配比不達標,存在離析、泌水而出現干縮空隙;或未提前用水沖洗濕潤孔道,以致灰漿水分被吸收而導致流動性過差;孔道因存在異物堵住灰漿流通通道。
2后張法預應力箱梁張拉通病的應對策略
2.1孔道穿絲困難的應對
首先,預應力鋼筋束穿孔前,應對孔道予以細致清理,可通過來回抽拉橄欖球進行異物清理;其次,采用機械牽拉進行穿束作業,可使鋼束在牽拉的作用下高效通過微變形的孔道;另外,砼澆筑施工中,需在砼初凝前不時拉動通孔器檢查孔道的疏通性,或通過實時拉動預置的預應力鋼束保持孔道暢通,防止砼凝固而導致的穿束困難。
2.2伸長量偏差的應對
(1)伸長量偏大的應對:首先,在進行張拉施工中,應檢查夾具與鋼束是否夾緊,以免鋼絞線滑動導致受力不均而造成伸長量偏大;其次,砼澆筑施工中,應對預應力束翹曲端管道進行檢查,對翹曲點出現下沉的應結合工程實際合理調整張拉值以確保伸長值滿足要求。
(2)伸長量偏小的應對:首先,加強砼振搗施工的控制,防止振搗幅度過大造成管道偏移,或通過將管道的定位鋼筋焊接在上下排的受力鋼筋上予以固定,以避免砼澆筑及振搗過程中操作不當而導致的預應力管道發生的偏移;其次,張拉施工前,使夾片夾緊鋼束,張拉時應保證千斤頂、預應力束、錨具中心線保持同一軸線,以免預應力束與管道摩擦出現預應力損失而造成伸長量偏小;另外,結合預應力箱梁施工實際,按要求提前進行摩阻試驗,并根據測量所得到的摩阻系數,合理調整張拉力的大小,進而確保預應力束伸長量滿足要求;此外,張拉力測量應由專人進行,要求同點測量并在液壓泵穩定后再讀數與記錄。[1]
2.3滑絲、斷絲的應對
(1)錨夾片及鋼絞線進場前,應嚴格按照質量要求進行復檢,確保具備出廠合格證、質量驗收報告等證明文件,對于條件允許的可逐片進行質量檢查;(2)針對夾片及鋼絞線硬度指標應列入質量檢測內容,鋼絞線直徑偏差及橢圓度等參數應滿足要求,對于偏差超標及檢驗不達標的應予以退場處理,并更換符合要求的供應商;(3)規范錨夾具的錨固作業,防止用力過大或不足而導致的斷絲或滑絲現象,對于斷絲及滑絲在允許范圍內的可不予處理,對于斷絲及滑絲量較大時需取下錨頭更換預應力鋼束。[2]
2.4錨板處砼變形的應對
一是,對錨板、錨墊板的厚度及設計強度進行復核,以確保其具有足夠的剛度抵抗受力。二是,錨墊板下方應結合預應力箱梁施工要求布置足夠數量的鋼筋,以增強其抗彎折、抗壓裂能力,確保錨墊板砼強度足以抵抗預應力張拉時產生的拉應力與壓應力。三是,砼澆筑時應合理控制錨頭區的砼質量,尤其的對于鋼筋密集區域,應確保砼振搗密實,不漏振、不欠振,溫控措施合理有效,以防止應力過于集中而導致的開裂現象。[3]
2.5預應力損失的應對
(1)張拉施工前,按要求對鋼束實際松弛情況進行檢查,并通過張拉值與伸長量對張拉質量進行雙重控制;(2)對于預應力束的滑絲或斷絲情況進行檢查,對于斷絲及滑絲超出允許范圍時應及時予以更換;(3)事前對張拉力測量儀表及測力系統進行校核,減少儀表及系統誤差而造成的張拉值誤差;(4)加強錨墊板砼強度的控制,對于張拉過程中因受力出現碎裂的,可先將預應力釋放后,采用高強砼對錨墊板補強后再實施張拉。
2.6注漿不密實的應對
首先,嚴格控制注漿漿液質量,其中水泥強度應>32.5MPa,漿液水灰比約0.1~0.45,泌水率應<2%,并依照配合比設計要求進行漿液拌制,進而確保漿液具備良好的流動性,最大限度規避壓漿過程中的離析現象。其次,孔道壓漿作業前,須采用高壓水對孔道進行細致清理濕潤,以充分清理管道內雜質,確??椎缐簼{保持暢通。另外,增加壓漿時的注漿壓力,或通過真空注漿工藝,提高孔道壓漿的密實性。
3結語
總而言之,為有效規避箱梁張拉施工中出現各類質量通病,參建各方務須對箱梁施工全程予以嚴抓緊控,切實做好各工序、各細節的全面管控,針對性做好問題、隱患的防控,從根源上規避各類質量通病的發生,進而促使箱梁建設質量得以根本確保。
參考文獻
[1]陳余,衛千峰,房飛.淺談后張法現澆箱梁預應力張拉施工問題處理[J].城市建筑,2014(30):227.
[2]李靈,徐秀維.現澆箱梁非梁端預應力張拉斷絲的成因及措施[J].筑路機械與施工機械化,2018,35(2):106-109.
[3]李銀濤.后張法箱梁張拉錨墊板后混凝土開裂分析及處理措施[J].建筑工程技術與設計,2016(6):1027+880.
收稿日期:2020-12-05
作者簡介:陶煒(1984—),男,山西大同人,本科,研究方向:市政工程技術與管理。
Method of Post-tensioned Prestressed box Girder of a Disease and Coping Strategies
TAO Wei
(Beijing Municipal Construction Co.,Ltd.,Beijing? 100032)
Abstract: Tension construction is the key construction process of prestressed box girder. Any improper treatment of tension common problems will have a great adverse effect on the construction quality of box girder. In view of this, this paper carries out a comprehensive analysis of the causes of the common failure of post-tensioned prestressed box girder and puts forward the corresponding countermeasures for reference.
Key words: post-tensioned prestressed box girder; Tensioning disease; The cause of; Coping strategies