【摘 要】為了避免鋼筋混凝土結構的鋼筋發生或少發生變形,從而避免裂縫過早出現,充分利用高強度鋼筋及高強度混凝土,于是產生了預應力混凝土。但由于種種原因,目前預應力混凝土施工也逐漸顯現出了不少問題,我們在不斷尋求改善的方法。
【關鍵詞】預應力混凝土;預應力施工;預應力混凝土橋板梁
1.橋板梁先張法生產中存在的常見問題及處理辦法
1.1張拉臺座和張拉錨具的安全性
施工中,張拉臺座和張拉錨具的安全性最為重要,所以應保證張拉臺座具有足夠的強度和剛度,其抗傾覆安全系數應不小于1.5,抗滑移系數應不小于1.3。設計者應有相應的技術水平,并進行合理驗算。事先要進行試驗,如不符合安全要求,嚴禁使用。
1.2伸長值增加假象
在先張法橋板梁的生產中,預應力筋采用長線布置, 批量生產為主。預應力筋的張拉常采用千斤頂進行, 預應力筋多采用單環工具錨及線桿連接器固定法。板梁預制中預應力筋的長度在100m左右, 被張拉的單根鋼絞線受力后,其捻角可能發生變化,而使張拉的千斤頂的張拉缸在其作用下產生轉動, 給預應力筋的張拉作業帶來不便。同時, 預應力筋的張拉伸長值, 也因預應力鋼絞線的旋轉松動產生了沿軸線方向增加的假象。采用先單根拉緊預應力筋并調整至初應力,然后用大噸位的千斤頂給張拉梁加力, 整體張拉全部預應力筋的工藝方法可以解決。
1.3放張方法錯誤
施工中要按照操作規程合理進行預應力筋的放張。放張應自中心向最外側對稱進行,對稱的兩根預應力筋應同時放張,放張應分數次進行,每次放松5cm稍停頓待穩定后繼續放張,放張時間控制在半小時以上完成,左右兩邊放張速度應一致,每根預應力筋嚴禁一次放完。如果采用的是單根張拉預應力筋的工藝方法, 可在另一端設放松預應力筋的砂箱, 通過砂箱可以卸除預應力筋的大部分張拉力; 如果采用的是整體張拉的工藝方法, 可采用千斤頂整體放松的方法。
1.4各種裂縫的產生及措施
1.4.1原材料因素
設計及施工要求的提高,預應力混凝土強度等級要求也提高,還要求早期強度增長快,以便加快施工進度,提高周轉材料和設備的利用率。因此出現高強混凝土水泥,其用量較多,標號較大,在其生成過程中水化放熱量大,至使混凝土內部溫度顯著提高,而表面散熱較快,在混凝土內外之間形成溫差,混凝土內部產生壓應力,表面產生拉應力,當溫差超過一定程度后會形成裂縫。另外,碎石和砂含泥量超標,收縮變形增加,也可產生了混凝土裂縫。措施:原材料時檢驗合格后方可使用,適當減少高標號水泥的用量可以減小混凝土的空隙率和總表面積,從而減少水泥用量,降低水化熱,減少干縮,防止裂縫的發展。
1.4.2張拉因素
鋼絞線張拉采用張拉控制應力和伸長量雙控制。如千斤頂油表讀數不準,張拉值大于設計值,會出現使構件產生裂縫的荷載。措施:提前對張拉機具進行校驗,求出張拉應力回歸方程,嚴格進行伸長值雙控制,同時妥善保管油泵壓力表防止損壞而造成數據偏差。
1.4.3鋼筋混凝土施工因素
a、攪拌:
混凝土攪拌時間過短混凝土和易性就會差,水灰比偏大會加大干縮,產生表面干縮裂縫,相應的混凝土強度也會降低。因此要嚴格控制原材料的計量,控制水灰比,摻加適量減水劑,攪拌時間在120s以上,保證混凝土具有良好的和易性
b、鋼筋保護層:
混凝土振搗時,鋼筋保護層控制不好,厚度偏小,會導致混凝土表面的拉應力小于鋼筋膨脹所產生的應力,從而使混凝土表面拉裂。措施:澆筑前嚴格驗收鋼筋隱蔽,保證鋼筋保護層符合規范及設計要求。
c、內模:
內模采用氣囊的,氣囊破損漏氣會造成構件頂部混凝土沉降開裂。所以使用前應經過試壓。目前多數采用鋼型內模或泡沫內模,這就很好的解決了這一弊端。
d、養護:
天氣炎熱,澆水頻率不夠,表面會產生干縮裂縫;天氣寒冷,不及時進行保溫會出現凍裂。混凝土澆筑完成,表面進行拉毛處理,夏季,在收漿后盡快予以覆蓋和灑水養護,使混凝土表面保持濕潤狀態,不允許混凝土在高溫下裸露暴曬,由于水泥在水化過程中產生很大的熱量,混凝土澆筑完成后最好在側模外噴水養護并在膠囊放氣后,在空心板孔洞中灌水養護,養護時間不得少于7天。當氣溫低于5℃時,應在澆筑完成后覆蓋保溫,用塑料薄膜全部覆蓋,保證混凝土在不失水,不得向混凝土面上灑水。對于大體積混凝土,應控制表面和內部溫差不宜超過25℃。
2.橋板梁后張法生產中存在的常見問題及處理辦法
2.1波紋管孔道不通暢及漏漿問題
對于非連續梁,多數采用預應力筋后穿法施工,待澆筑的混凝土終凝后再穿設預應力筋,待混凝土達到設計強度后進行張拉。梁內預留孔道多采用波紋管,高質量的波紋管的波紋狀外形使其與混凝土粘結性能好,它的柔性使其易彎曲造型,足夠的厚度、較為光滑的內壁使其局部抗拉剛度大、內壁摩阻力小,有利于預應力筋的穿設和張拉,但其價格較高。于是,有些施工單位常常不按照要求,采用鋼帶材質較差的金屬波紋管來施工。形成波紋管彎曲、偏位、彎折角和破裂漏漿,從而給預應力筋的穿設、張拉帶來困難。另外,軸線偏位還會使波紋管與錨墊板相接處, 二者軸線不一致,造成對接處出現彎折開裂而漏漿,同時增加了預應力筋穿設和張拉的困難。
2.2預應力筋在波紋管內的鑄固
在現澆預應力混凝土連續箱梁的施工中, 由于每跨中的預應力筋多是曲線形的,當一次澆筑的連續梁跨數多于兩跨時,預應力筋后穿法就比較麻煩,因此必須采用預應力筋先穿法施工,也就是先將預應力筋穿入到波紋管內, 再澆筑混凝土,當混凝土達到設計要求強度后, 再張拉預應力筋。但此法往往由于穿筋和混凝土澆筑工藝處理不善而導致預應力筋在澆筑中因波紋管漏漿被鑄固, 在張拉時, 不能自由的拉動。如果鑄固較輕,預應力筋竄動即可,若鑄固點太多、太嚴重,則作報廢處理。
在出現鑄固問題后經過處理恢復的預應力筋在張拉時,當實測伸長值和理論伸長值的差超過了±6% 的理論伸長值時, 可用千斤頂兩端反復張拉幾次進行調整。
為盡量減少預應力筋在波紋管內的鑄固,必須使用外觀、尺寸、荷載作用下的變形能力、軸向拉伸強度和抗滲檢驗合格的產品。并且在施工過程中應注意:波紋管安裝時要對照施工圖確定安裝標高后,用鋼筋卡點焊固定牢固;波紋管之間的連接接頭管的長度、直徑和接縫包裹處理應滿足使用要求; 和錨墊板連接時, 二者軸線必須一致;安裝完成后, 不許隨意踩踏和重壓;在砼澆筑作業中, 振搗棒禁止接觸波紋管。
2.3鋼絞線滑絲、斷絲
滑絲原因:預應力鋼絞線生銹太厲害而使直徑變小或表面有油污、雜物等;工作夾片中的絲口磨損嚴重錨固不住鋼絞線或有油污、雜物或嚴重銹跡等;工作夾片的尺寸偏大;千斤頂運行時受力不均等。斷絲原因:鋼絞線在運輸中受到機械損傷;鋼絞線互相絞纏而發生受力不均,導致個別鋼絞線張拉力太大而出現斷絲。
出現滑絲和斷絲時,如不及時處理,不僅會影響張拉質量,還會造成安全事故。因此施工前要嚴格檢查鋼絞線。 2.4錨具或混凝土張拉中被破壞
預應力筋張拉過程中,張拉端或者固定端的錨具或混凝土構件會出現破壞,從而導致張拉無法繼續進行,必須采取加強措施進行修補,但效果有時不理想,耽誤工期。原因是:錨具質量不合格;波紋管和錨具連接處鋼筋較密等。因此要嚴格控制錨具的檢查,包括外觀、硬度和靜載錨固性能試驗;混凝土澆筑中,嚴格控制粗骨料粒徑和振搗時間;檢查模板密封和堅固性;準確進行張拉力及伸長值雙控制,嚴防超張拉現象。 [科]