后張法預應力混凝土箱梁施工要點及病害防治

李慶珠

(廣東省水利水電第三工程局)

1 引 言

后張法預應力混凝土箱梁能滿足各種不同環境的要求,被廣泛地應用橋梁工程中。后張法預應力混凝土箱梁為橋梁工程的重要構件,其施工質量好壞直接關系到整過橋梁工程的質量,討論后張法預應力混凝土箱梁的施工要點有著重要意義。

2 施工要點

2.1 預制過程

為了能確保梁體幾何尺寸成型準確,必須保證預制箱梁在施上過程中無沉降、小變形。臺座基礎一般可采用如下處理措施:分層填筑 3∶7灰土 40～60cm,并壓實作為底基層,上部采用 25～30cm碎石層夯壓作為基層,表面澆筑 10cm厚混凝土面層,并澆筑 30cm混凝土作為施上臺座,這就為箱梁的制作生產過程中要求臺座小沉降變形提供了充足的地基承載力。為了保證臺座底板平整和剛度的要求,底模采用水磨石面層。為保證模板足夠的精度、剛度和強度,保證箱梁生產過程中模板變形小,箱梁各部外型尺寸準確無誤,外模采用整體鋼板制作箱梁模板,工廠加工,工地拼裝。

2.2 鋼筋骨架制作

在鋼筋骨架制作的過程中,需要注意如下幾點:

(1)根據結構圖紙核對成品鋼筋的規格、數量和型號是否準確,如與圖紙不符,需經有關部門核實后方可開始制作;

(2)鋼筋骨架制作時要求:鋼筋的表面潔凈,平直,無局部彎折。成盤的鋼筋和彎曲的鋼筋均應調直,調直后鋼筋損傷不能超過截面的 5%;

(3)鋼筋骨架必須具有足夠的剛度和穩定性,在拼裝時應按結構圖紙放大樣。先將受力、架立鋼筋就位,其次套上箍筋,初步綁扎成骨架,最后完成各綁扎點,必須按順序綁扎,以兔造成錯綁、漏綁或鋼筋穿不進去等現象。

2.3 混凝土的澆筑

根據箱梁鋼筋密,有波紋管、振搗困難等特點,混凝上拌和應嚴格按重量法施工。采用強制式拌和、電子計量,嚴格控制水灰比在 0.35～0.4之間,以減少表面氣泡、砂線等缺陷。坍落度宜控制在 7～9cm。

箱梁混凝上的澆注采用一次成型工藝,由一端開始澆注底板混凝土,澆注長度約 8～10cm,用木板封底后開始澆注腹板及頂板混凝土。當腹板混凝土的分層坡腳達到底板8～10m位置后,再向前澆注 8～10m位置,以次類推進行澆注到距另一端 8～10m位置時,及時封底后變換方向,從端頭向中部方而澆注腹板及頂板混凝土。

箱梁混凝土的振搗方式一般采用插入式振動器。底板混凝土澆注從端頭及頂板預留工作孔下料,用振搗棒振搗,插點均勻、嚴密,不得漏振。底板澆注完成一段后,將內模部分的活動模板壓緊固定,立即澆注腹板混凝土。腹板混凝土澆注采用對稱、分層下料的方式進行,分層厚度不大于50cm,振搗時,振搗棒移動間距不大于 30cm,每次插入下層混凝土的深度'宜控制在 5～10cm,兩側腹板混凝土的下料和振搗須對稱,同步進行以避免內模偏位。

2.4 預應力筋的加工、安裝及張拉

預應力原材(鋼絞線、波紋管、錨具)均需自檢與監理抽檢,檢查合格后方可用于施工。

預應力筋的下料長度應通過計算確定,計算時需考慮結構的孔道長度或臺座長度、千斤頂長度、墩頭預留量、錨夾具厚度、焊接接頭、冷拉伸長值、張拉伸長值、彈性回縮值和外露長度等因素。

鋼絞線的切斷,不得采用電弧切割,宜采用切斷機或砂輪鋸。

預應力筋同束內應采用強度相等的預應力鋼絞線,鋼絞線下料應在長線平臺上進行,下料后應逐根理順、梳整編束,每隔 1～1.5m用鐵絲綁扎牢固,編束后的鋼絞線應順直不扭轉,按編號分類存放,鋼絞線搬運是支點距離不得大于3m,端部懸出長度小得大于 1.5m。鋼絞線切斷前的端口先用鐵絲綁扎,切斷后端口應焊牢。

梁體混凝土需達到設計強度達到 90%以上后才可進行預應力張拉。千斤頂、油表等張拉設備需按規定經相關質量檢測部門校驗。鋼絞線伸長量和油表讀數經主管技術人員嚴格計算并經現場監理工程師和駐地高監的復核批準,方用于施上。

張拉工藝要求梁體兩端對稱張拉,張拉力和伸長率雙控制,以控制張拉應力為主,并以伸長量校核,量測伸長值時應考慮錨具及構件的壓.縮影響。實際伸長值和理論伸長值之差應控制在 6%之內。

2.5 箱梁孔道壓漿和封錨

鋼絞線張拉完畢后應當將錨塞周圍預應力鋼絞線間隙用水泥漿封錨,待強度足夠時方可注漿。

壓漿前認真對注漿孔、排氣孔等全面檢查,并對壓漿設備進行安裝檢查。壓漿機采用活塞式壓漿泵,壓漿泵要同水泥漿攪拌機相連接并不停攪拌,防止水泥漿凝固。壓漿泵最大壓力不應超過 1.0MPa。每一個孔道應達到另一端飽滿和出漿,并應達到排氣孔排出與規定稠度相同的水泥漿為止。為了保證管道中充滿灰漿,將出漿口塞住,應保持不小于 0.5MPa/2min。水泥漿水灰比宜為 0.4～0.45,并摻入膨脹劑和減水劑,水泥漿的泌水率最大不超過 3%,水泥漿稠度應控制在 14～18s之間,天氣溫度高時取上限,反之取下限。

對需要封錨的錨具,壓漿后應先將其周圍沖洗凈,并對梁端混凝土鑿毛處理,然后按設計布設鋼筋網澆注封錨混凝土。但要嚴格控制封錨后的梁體長度。對于外露的錨具,應用高標號砂漿抹上,防止錨具銹蝕。

3 病害防治

3.1 脫模后梁底板出現小的波紋

梁底板出現波紋的原因為施工時刷兩遍脫模劑,然后再綁扎鋼筋。這種施工順序容易導致鋼筋周圍粘上脫模劑,因此在施工中刷完脫模劑后應加鋪一層塑料薄膜,然后再進行鋼筋綁扎。這樣可避免了以上問題,但是會引起脫模后梁底板出現小的波紋,這是塑料薄膜與預制平臺粘貼不緊密造成的。

防治措施:施工技術人員應該在綁扎鋼筋前檢查塑料薄膜的粘貼質量,務必達到平整、無氣泡的態。

3.2 錨具碎裂

錨具碎裂,是指預應力鋼筋張拉時或張拉后,錨板、錨墊板或夾片出現碎裂。其原因為:(1)錨具熱處理不當,硬度偏大,導致鋼筋延性較差,在應力集中時發生脆性斷裂;(2)錨具鋼材本身存有裂紋、沙眼、夾雜等隱患,在應力集中作用下發生碎裂。

防治措施:(1)加強對錨具的檢驗,錨具的技術要求應符合國家標準《預應力筋用錨夾具和連接器》的要求,有缺陷、隱患或熱處理后質量不穩定的產品一律不得使用;(2)發現錨具出現裂縫后,應立即更換新錨具,同時對同批量的錨具進行逐個檢查,確認合格后才能繼續使用。

3.3 波紋管注漿不密實

波紋管注漿不密實,指水泥漿從入口壓入孔道后,前方通氣孔或觀察孔不見有漿水流過或是溢出的漿水稀薄,鉆孔檢查發現孔道中有空隙。

產生原因:(1)灌漿前孔道末用高壓水沖洗,灰漿進入孔道后,水份被大量吸附,水泥漿難以流動;(2)孔道中有堵塞物,灰漿中途被堵住;(3)管道排氣孔堵塞,灌漿時空氣無法排出,導致灰漿難以流動;(4)灰漿配合比不當,例如所水灰比大,產生灰漿離析。

防治措施:(1)灌漿前孔道應用高壓水沖洗,除去雜物,疏通并濕潤整個管道;(2)配制高質量的水泥漿,選用的水泥強度等級不低于 32.5MPa的普通硅酸鹽水泥,灰漿水灰比應控制在 0.1～0.45,灰漿應具有良好的流動性并不易離析;(3)管道及排氣孔應疏通好,壓漿時應從低處住高處壓,等高處的孔眼冒出濃漿后,堵住排氣口繼續加壓,等水流光后再塞住孔口;(4)當孔道較長或第一次壓漿不夠理想時,需進行第二次壓漿,二次壓漿應在第一次壓漿初凝后進行。

4 結 語

通過以上分析可知預應力后張法混凝土箱梁施工比較復雜,施工要點多,施工中易出現的問題也較多,但只要嚴格施工,并針對各道工序中易出現的質量問題進行防范,就可以保證預應力混凝土箱梁的質量。

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