嚴長軍
(甘肅省交通工程建設監理公司,甘肅 蘭州730000)
在我國高速公路橋梁工程中,預應力施工工藝被廣泛采用,由于預應力工藝施工過程中工序較多,對材料、設備、施工精細化要求較高,任何一個環節出現問題都可能導致預應力損失甚至失效,所以其施工質量的好壞直接關系到橋梁結構的安全性、穩定性、耐久性,所以從橋梁監理工程的角度出發,預應力施工既是重點也是難點。文章中本人將結合以往的相關工作經驗,并通過十天高速公路的工程實踐內容,總結出在預應力工藝施工過程中容易出現的質量通病及防治措施,主要從波紋管、預應力筋、預應力張拉、管道壓漿等四個方面進行論述。
波紋管孔道截面變形,如壓扁呈橢圓形或局部凹陷形成圓缺。
當波紋管截面變形時,穿鋼束過程較為困難或根本無法穿束,從而導致摩阻值增大,使得鋼絞線或鋼絲在孔道中的相對位置產生紊亂。在預應力張拉時,紊亂的鋼束間相互造成相互制約,受力不均衡,從而使波紋管局部開縫,造成漏漿堵管。
波紋管易變形多半由于管材質量不合格,強度、剛度不合格導致;同時,施工人員的踏踩,重物墜落砸碰,運輸過程的磕碰,振搗棒擠壓等外力作用也可能導致波紋管變形。
監理人員應該加強對波紋管等管材的進場檢驗,質量不達標的管材不能使用;在施工過程中要防止或減少外力對管材的壓力作用,如果發現波紋管截面變形要及時更換、修整;對于構件近外表層管道的變形,可行剔鑿術,重新成孔,如果是深層的管道變形,可在征求設計人的意見后用剔鑿術,如果無法修復時,可啟用備用束。
2.1.1 危害及影響:鋼絞線是否發生纏絞現象是質量控制的關鍵,如果多根鋼絞線纏絞在一起,預應力張拉時各根鋼絞線受力不均勻,增大了鋼絞線之間的摩阻,造成預應力損失加大,并易發生斷絲、滑絲。
2.1.2 原因:施工人員編束不合格,未按工藝規程梳理順直鋼絞線,未綁扎牢固。
2.1.3 預防及治理措施:編束時,要按施工工藝要求規范的進行分絲、梳絲、理順、排列,并分段綁扎牢固。在鋼絞線穿束時,對鋼絞線進行編號,對鋼束每隔1m-1.5m綁扎一道鐵絲,鐵絲扣應向里,為防止鋼絞線扎破波紋管,穿束前在鋼絞線前端套上一個帶圓頭的塑料管,穿束時要順著勁穿,穿好后每根鋼絞線在一個方向上。
2.2.1 危害及影響:鋼絞線生銹后,鋼絞線的直徑會變小,直徑變小對鋼絞線的摩阻系數的影響很大,損傷鋼絞線的截面,降低抗拉強度,張拉時易斷裂,很有可能對預應力結構造成重大隱患。
2.2.2 原因:鋼絞線未做防銹處理和保管,或者存放時間過長。
2.2.3 預防及治理措施:預應力鋼絞線不能存放在露天環境下,必須放到倉庫里,而且倉庫里要保持干燥,嚴禁出現漏水情況,嚴禁在倉庫里放污油脂及具有腐蝕性物質,存放時預應力鋼絞線至少離地面200毫米,而且絕對不能堆積預應-力鋼絞線,以防壓彎砸傷。在檢測預應力鋼絞線是否合格時,要看成品鋼絞線的表面是否有油、潤滑脂等物質,是否有銹蝕及麻坑,鋼絞線內是否有折斷、橫裂和相互交叉的鋼絲。不合格的預應力鋼絞線不得使用。
3.1.1 危害及影響:錯誤的張拉順利導致個別鋼束預應力不足,而且阻礙應力調整,由于應力不均衡,容易產生應力的集中,從而斷絲,同時對橋梁構件整體穩定性和應力平衡性造成影響,造成工字梁的側彎等變形、開裂,嚴重時會導致構件失穩。
3.1.2 原因:對設計圖紙掌握不到位,施工時沒有嚴格按設計文件規定進行;張拉時圖省事減少對設備的調動。
3.1.3 預防及治理(補救)措施:熟悉掌握設計文件,嚴格按照施工圖紙規定順序進行張拉。一般為縱向鋼束→豎向力筋→橫向鋼束進行張拉;箱梁縱向預應力張拉時,左右腹板束及頂、底板束均沿箱梁中心線橫向對稱、同時張拉,每個工作面上必須保證兩臺千斤頂同時工作;豎向精軋螺紋鋼筋張拉順序為先下后上、橫向鋼絞線張拉順序為左右均對稱交替張拉。
3.2.1 危害及影響:無法施加預應力,造成返工損失、拖延工期。
3.2.2 原因:錨區幾何尺寸不規則,加固鋼筋數量不足,位置不準確,砼不密實,砼強度沒達到設計要求。
3.2.3 預防及治理(補救)措施:按圖紙要求施工,保證錨區的幾何尺寸和位置、方向;錨區加固筋要嚴格照圖施工;錨區砼的配合比及技術指標,既要滿足強度要求 ,又要滿足施工工藝的要求(便于澆注、搗實),并加強振搗,使其密實;砼強度達到規定值后,方可進行張拉;錨區砼遭破壞后,要徹底剔鑿、清理,按設計要求重新恢復。
3.3.1 危害及影響:減少預應力筋的有效截面積,影響構件承載能力和結構安全。
3.3.2 原因:預應力筋與錨、夾具的硬度不匹配,多為錨、夾具的硬度大大超過預應力筋的硬度;頂楔力過大;鋼絞線由于纏絞、扭結,在孔道內長短不一、張拉時受力不均。
3.3.3 預防及治理(補救)措施:對錨、夾具夾片的硬度和預應力鋼筋的伸長率進行檢驗,使用合格的產品;要嚴格掌握頂楔力;對鋼絞線認真的進行編束;一旦發生斷裂現象,要認真分析原因,采取對策,當斷裂數超過允許值時,要更換預應力筋。
4.1.1 危害及影響:漿液過稠會給灌漿帶來困難,甚至于難以灌入、灌滿;漿液過稀時,凝結干縮后,使孔道產生空隙,影響預應力筋的握裹效果及防銹保護。原因:配合比不準確,操作不認真,技術質量管理工作不到位。
4.1.2 預防及治理(補救)措施:認真作好技術交底工作;責成試驗人員,過專門負責漿液的配制工作,控制好水灰比;按水泥漿的技術要求配制漿液。
4.2.1 危害及影響:易把砼構件凍脹開裂,使構件砼的整體受到損傷;使孔道互相串通,給孔道灌漿造成困難;嚴重時會使構件報廢。
4.2.2 原因:冬施期間或孔道越冬使用時,孔道內的積水沒能及時清除而產生凍脹,使孔道開裂。
4.2.3 預防及治理(補救)措施:
在冬季施工期間,如果孔道內有積水要及時清除;對于越冬使用的孔道,應在入冬前,清除孔道內的積水,并作臨時封堵,防止雪水流入;壓漿過程中及壓漿后48h內,結構混凝土的溫度不得低于5℃,否則應采取保溫措施;如果必須在冰凍氣候下進行壓漿,要采取措施保證漿體在48h內溫度超過5℃;在溫度低于冰凍點時,必須再用熱壓縮空氣把水吹盡以避免重新凍結,至少要注入100%的額外漿然后排掉它以去掉被禁錮的水。
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