浅谈箱梁后张法预应力钢绞线施工和孔道压浆质量控制
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浅谈后张预应力结构孔道压浆的质量控制作者:何青来源:《科技视界》 2014年第30期何青(江苏金堰交通工程有限公司,江苏泰州 225500)【摘要】本文介绍了后张法预应力混凝土结构孔道压浆的基本原理、工艺流程及质量控制要点,并就如何加强施工过程中的质量管理进行了阐述。
【关键词】后张预应力;孔道压浆;质量控制0 引言多年来,我国公路建设事业迅猛发展,在高等级公路桥梁建设中,后张法预应力混凝土结构得到广泛应用,技术也逐步成熟。
而孔道压浆是后张预应力施工中的一个重要环节。
规范规定:预应力筋张拉锚固后,孔道应尽早压浆,且应在48h内完成。
后张预应力孔道压浆的目的主要有:(1)保护预应力筋不致锈蚀;(2)使预应力筋束与混凝土黏结成为整体,从而减少预应力损失;(3)提高结构或构件的整体抗弯刚度。
对防锈蚀而言,孔道的压浆越早越好,且可防止预应力筋的松驰,使构件尽早安装。
后张法预应力孔道压浆的主要目的之一是防止预应力筋的锈蚀,这是预应力混凝土结构中非常重要的一个方面,也是后张预应力混凝土结构体系中一道非常关键的工序,如何保证压浆的质量,提高结构的耐久性,始终是桥梁工程界关注的问题。
1 压浆工艺介绍(1)常规的压浆工艺是通过压浆泵进行压力压浆,压力一般控制在0.3~1.0MPa范围内,但常规压浆工艺有一定的局限性,主要表现为:压入孔道内的浆体中常会含有气泡,当浆体硬化后,气泡的积存处会变为孔隙或空洞,成为渗透雨水的聚积地,而这些水可能含有有害成分,容易导致对预应力筋的应力腐蚀;水泥浆浆体容易泌水离析,结硬后收缩,泌水处可能会产生空洞,导致结硬后的浆体强度不够,与预应力筋之间的黏结不好,为结构留下安全隐患。
(2)真空辅助压浆作为近年来兴起的一项新技术,经国内外一些工程的应用,证明其效果良好,与传统的压浆方法相比有更高的可靠性,能在一定程度上起到保证工程质量和提高结构耐久性的作用,因此在我国的预应力混凝土桥梁结构中得到了广泛的推广应用。
浅谈桥梁施工中后张法预应力技术施工工艺与质量控制摘要:本文作者主要阐述了在桥梁施工中预应力后张法技术的施工工艺,并分析了预应力后张法施工常易出现的质量问题,提出了相应的常用的预防措施,可供参考。
关键词:桥梁施工;预应力技术;后张法;施工工艺;预防措施;质量控制中图分类号:u445文献标识码: a 文章编号:1. 前言预应力技术是当今桥梁施工领域发展速度最快、用途最为广泛、最有发展潜力的一门科学技术。
20世纪90年代以来,预应力技术在国内公路桥梁建设中得到广泛应用。
预应力混凝土连续梁桥是大跨径桥梁中经济合理的型式之一,它具有正弯矩小、桥面接缝少、行车舒适、刚度大、整体性强、耐久耐震、外型美观、便于养护等优点。
但由于后张法预应力板梁施工技术难度大,人员、材料和机械要求高,在现场施工中更易出现一些质量技术问题。
2. 后张法预应力技术施工工艺2.1预应力材料的检验及试验因预应力施工的特殊性,预应力材料必须经过严格的试验检验。
钢绞线成批验收,每批应由同一批号、同一规格、同一生产工艺制作的钢绞线组成,每批质量不大于60t,从中任取3盘,进行表面质量、直径偏差、捻距(钢绞线拧起来后旋转一周的长度)和力学性能试验。
锚具进场验收后,先进行外观检查,合格后从每批中抽取5%并不小于5套锚具,对其中有硬度要求的夹片进行硬度试验。
除以上材料按规范取样做试验外,还应从试验合格的同批锚具中抽取5%,组成钢绞线锚具组装件进行静载锚固性能试验。
静载锚固性能试验合格后,方能在施工中用作锚具。
2.2孔道预设孔道预设正确与否,是施工过程中的关键之一。
孔道的直径一般比预应力筋(束)外径、钢筋对焊接头处外径或必须穿过孔道的锚具外径大10mm~15mm,管道采用金属波纹管事先预埋制孔。
在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平,并用胶带缠紧,同时要检查波纹管是否因为钢筋焊接等原因产生破损,一旦发现应及时修补,在浇筑混凝土时安排专人清孔,保证管道通畅,同时,在振捣时,应注意不能破坏波纹管,且不允许管道位移,尤其应避免管道上浮,以保证达到预应力的预期效果。
后张法预应力混凝土简支箱梁张拉和孔道压浆质量控制分析后张预应力混凝土简支箱梁(简称箱梁)已广泛应用于铁路桥梁施工,箱梁是高速铁路建设的重要结构工程。
现主要对我国高速铁路箱梁的研究进展进行综合评述。
论述箱梁的结构分析、箱梁施工技术的研究、箱梁施工设备的研究和外界因素对箱梁的影响。
标签:后张法预应力;混凝土;简支箱梁;张拉;孔道压浆;质量控制一、预应力工程(一)孔道成孔与定位在成孔材料的选择上,抽拔管采用定制橡胶管。
成孔时利用抽拔胶管完成成孔,根据不同的施工背景选取适宜的规格,控制好抽拔管的长度。
关于孔道的定位,在箱梁预制施工中,一般采取定位网胎具加工定位网钢筋。
随后在固定钢筋的绑扎胎具上安装定位网钢筋,随后将橡胶抽拔管安装在定位网钢筋的预留位置上。
(二)钢绞线的制作要求对于该项目,要制备的钢绞线的外露长度必须大于100mm,以满足施工要求。
在切割股线期间,将线材与端口相距30mm的距离,然后将研磨机用于切割。
切割钢绞线后,必须将其穿入预留孔中。
(三)预应力张拉的内容预应力张拉可分为三个阶段:预张拉,初张拉和终张拉。
当进行预张拉时,为了防止由于压缩造成的阻碍,在进行张力之前释放内模;在进行初张拉时,当混凝土强度和弹性模量达到设计标准的80%时,必须进行施工;当施加最终张力时,要求混凝土强度和弹性模量满足设计标准的100%要求,并且混凝土年龄可以在10天以上施加。
二、孔成形过程中的质量控制此过程是采用橡胶抽拔管成孔,橡胶管在插入钢笼之前需要保证其表面是干净的,不能存在碎屑等杂质。
根据图纸尺寸严格控制梁钢筋笼,钢筋定位网和锚垫板位置,以控制预应力孔道的位置偏差。
在安装箱梁模板之前,通过孔检查锚垫板类型,以防止钢绞线的应力影响模型。
浇注混凝土并达到初凝后,拉出橡胶抽拔管以确保孔道的顺直度,另外从张拉施工的技术实施阶段来分析,其分为预张拉、初张拉和终张拉三个阶段。
三、钢绞线的绞合和穿线质量控制首先,从锚垫板和扩口管的孔中取出混凝土浆,以确保孔不受阻碍,然后才可以进行穿束,然后,用通过复检的钢丝,并使用自动穿孔机进行穿孔操作。
后张法预应力梁孔道压浆施工质量控制要点文章以后张法预应力梁孔道压浆施工质量控制要点为研究对象,首先对后张法预应力施工进行了概述分析,随后探讨了孔道压浆在后张法预应力梁中的作用,最后提出了一些后张法预应力梁孔道压浆施工质量控制要点,以供参考。
标签:后张法;预应力梁孔道压浆施工;质量控制;要点前言:近些年来随着压浆材料性能不断提升,相关压浆施工设备愈发先进,设备本身甚至达到智能化水平,均使得孔道压浆施工质量得到了显著的提升,然而在具体施工方面,由于相关施工规范、要求尚未随之改变,从而在后续落实过程中存在各种各样的质量问题,因此有必要以对后张法预应力梁孔道压浆施工质量控制进行分析探讨,对于提升孔道压浆施工质量,推动我国建筑行业实现可持续发展具有重要的意义。
一、后张法预应力施工概述后张法预应力施工简单来说是先进行混凝土构件浇筑,在浇筑过程中会预留预应力筋孔道,待混凝土构件强度达到施工要求强度后,再进行预应力筋张拉,并利用各种锚具进行锚固,最后进行孔道灌(压)浆。
这种施工方法不需要台座,会在后续张拉过程中,实现对混凝土构件的弹性压缩,在现场大型预应力混凝土构件生产中有着广泛的应用。
在实际应用该方法时,包含多种张拉方式,一是一端张拉方式,仅在混凝土构件的一端放置张拉设备进行张拉,比较适合应用在长度在30m以内的直线预应力筋;二是两端张拉方式,在混凝土构件两端均放置张拉设备进行张拉,比较适合应用在长度大于30m的直线预应力筋;三是分批张拉方式,该方式主要是针对配有多束预应力筋的混凝土构件。
由于后一批预应力张拉所产生的混凝土弹性压缩对先一批的预应力筋造成应力损失,因此先批预应力筋应加上该弹性压缩损失值,使得分批张拉的每一根预应力筋的张拉力基本相等。
四是分段张拉方式,这种方式适合应用于多跨连续梁板施工场合,一般需要对该混凝土梁板构件进行逐段张拉,前段张拉的预应力筋通过锚头连接器与后一段预应力筋相连。
五是分段张拉方式,这种张拉方式主要目的是平衡混凝土构件不同阶段的荷载,采用分阶段逐步施加张拉预应力进行张拉。
预应力孔道压浆质量控制作者:杨攀来源:《城市建设理论研究》2013年第12期摘要:预应力孔道压浆是后张法预应力施工中最后的也是非常关键的一步,同时也是现代预应力混凝土桥梁建设的质量通病之一。
简要阐述了压浆不密实造成的危害,重点介绍了预应力孔道压浆施工过程中易出现的质量问题,分析提出了保证桥梁预应力孔道压浆质量的方法和措施。
关键词:危害;孔道;压浆;质量控制中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:近年来,随着我国交通基础设施建设规模不断增大,预应力桥梁的使用也变得越来越普遍。
在后张法桥梁的施工过程中,预应力孔道压浆是桥梁施工质量控制的关键要素之一,是预应力能否正确建立并达到设计目的的关键,是关系到桥梁使用质量和使用寿命的重要工艺环节。
压浆质量的好坏直接影响着预应力梁的使用寿命和结构安全。
在此介绍一些实际施工经验,并探讨压浆施工中常见问题和应采取的措施,使孔道压浆质量得到保证。
1.预应力孔道压浆的目的1.1预应力孔道压浆一是排除孔道内的水和空气。
孔道压浆可以利用浆体比重大的特点,将孔道内的水份、气体挤出孔道外,使水泥浆充实孔道空间位置。
1.2预应力孔道压浆二是防止预应力钢绞线被腐蚀。
通过压浆方法将孔道内压满水泥浆,凝固后可以保证预应力构件的耐久性。
1.3预应力孔道压浆三是充实箱梁的密实度。
后张法预应力箱梁中的预留孔道,穿入钢绞线张拉锚固后,仍有1/2~1/3的空隙,压浆后使预应力钢绞线通过灰浆与周围混凝土结成一个整体,将预应力钢绞线上的力均匀地传入到结构中,能提高构件的承载能力、抗裂性能和耐久性。
1.4预应力孔道压浆四是减轻夹片、连接器、P锚等锚具的受力。
孔道压浆后,浆体对预应力钢绞线将产生巨大的握裹力,这样即便是锚具超过疲劳极限而失去锚固作用,有水泥浆产生的握裹力作为第二道保护,无需担心钢绞线脱锚而造成不堪设想的恶果。
2.孔道压浆不密实的危害2.1预应力孔道压浆不密实的机理分析预应力孔道又称波纹管,其压浆密实性好坏对桥梁的耐久性具有重要影响,预应力孔道压浆不密实必然造成管道中存在少量的气、水或气、水混合物,在一定的条件下就会发生预应力钢绞线的电化学腐蚀。
箱梁孔道压浆密实质量控制摘要:针对箱梁施工中孔道压浆控制点的分析,主要从水泥净浆的技术要求、压浆工艺流程、质量控制以及注意事项等几个方面分别论述,以确保压浆密实,保障工程质量。
关键词:孔道压浆,密实,质量控制点【前言】在箱梁施工中,预应力混凝土提高了构件的抗裂度和刚度,可以节省材料,减少自重,减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力,结构质量安全可靠。
箱梁的孔道压浆能够防止预应力钢束锈蚀、降低锚具持荷、联结梁体分散应力,起到固定钢绞线、防止空气侵蚀、提高梁体强度,抗裂性能和耐久性的作用。
孔道压浆时应采用专门的压浆泵进行,压浆时要求密实饱满并应尽量在张拉后尽快进行,具体如下文分析论述。
1.预应力孔道压浆主要作用在预应力混凝土结构施工过程中,孔道压浆是一道关键工序,其质量的好坏直接影响整个预应力混凝土结构的安全性和可靠性。
预应力孔道压浆的主要作用如下:第一,减轻锚具负担,使预应力钢丝束与混凝土紧密结合,保证两者之间预应力的有效传递,使其共同工作。
第二,排除孔道内的气体及水分,保护预应力钢丝束不因外露而遭锈蚀,确保预应力混凝土结构或构件的安全寿命。
第三,消除预应力混凝土结构或构件在反复荷载作用下,因应力变化对锚具造成的疲劳损坏,提高结构的耐久性及可靠性。
然而在预应力孔道压浆施工中,常出现孔道中水泥浆不饱满、有空隙、水泥浆硬化后强度不满足规范要求、水泥浆体硬化后收缩与孔道壁分离等质量通病。
因此,实现预应力孔道压浆的有效管理是现场施工技术人员的努力方向之一。
以下将从过程控制及人的因素两个方面进行探讨。
2.水泥净浆施工工艺简析2.1水泥净浆的技术条件水泥净浆的技术条件要求是:水泥净浆试件抗压强度(28)一般在65~75MPa之间。
施工时的水胶比应在0.26~0.28之间,不能超过0.28,苏家湾大桥基本上控制在0.28。
水泥净浆的稠度(流动性)规范要求初始流动度控制在10~17s之间。
拌制好的水泥净浆一定要及时检测水泥净浆的技术性能,苏家湾大桥施工时水泥净浆的初始流动度在14s左右。
浅谈后张法预应力空心板工程的质量控制摘要:本文主要结合实际工作经验对后张法预应力空板工程的质量控制提出了几点意见。
关键词:后张法预应力空心板质量控制相比其他的板梁后张法预应力空心板梁具有一定的优势,而且随着我国的公路桥梁建设,这种方法得到很大的应用。
以下是对工作的一点总结。
1 预应力钢筋的制作安装质量控制预应力钢筋是预应空心板工程的主要部件,其制作程序要严格按照交通部颁发的规定来制作,下料时不得采用电弧切割,一般可以采用切断机或砂轮据来进行加工操作。
在安装期间,还要注意预埋件的数量和位置,切忌不可以遗漏。
预应力钢筋的孔道波纹管的埋设应以底模为基准,结合设计图纸通过钢绞线的空间位置来确定波纹管的具体位置,并且用定位钢筋点焊将其固定。
按设计图纸将锚垫板固定在端模上,将波纹管用胶布缠好,穿过锚垫板孔道。
在安装施工中还要特别注意要使端头锚垫板要与波纹管孔道的中心线处于垂直的状态。
对于后张空心板梁钢束一般是采用在混凝土浇筑前将钢绞线穿过波纹管,这样才能保证质量,防止出现瞎孔现象。
若是安装好了预应力钢筋和波纹管,还存在线型不通畅的线段,则要再根据设计要求来适当地加密定位钢筋。
2 模板施工质量控制在空心板工程中,要做好质量控制工作,模板控制不可忽略。
一般来讲在安装前要先检查模板的规格,再用角膜机等工具来将其表面打磨干净,特别是其企口处。
而预应力空心板工程中的模板主要包含三方面:底模、外模、芯模。
2.1 底模底模采用混凝土浇筑平台,上面铺设8mm厚钢板,要确保钢板铺设平表面整光洁。
在底模两侧预留3×3cm沟槽,内设直径3cm胶皮管,防止梁板底角漏浆。
2.2 外模外模主要是指侧模和端模。
主要采用定型钢模板,在安装时,可以采用分片安装,在模板接缝处使用粘贴海绵条的方法,以防漏浆。
2.3 芯模在预制空心板工程中,要采取适当合理的措施来固定芯模位置,还要保证空心板梁内部结构尺寸的精确性。
3 混凝土浇筑质量控制3.1 材料控制(1)砂石材料的控制。
浅谈箱梁后张法预应力钢绞线施工和孔道压浆质量控制下面是建造网给大家带来关于箱梁后张法预应力钢绞线施工和孔道压浆质量控制,以供参考。
本文结合工程实践阅历,对箱梁后张法预应力钢绞线施工和孔道压浆质量控制举行论述,为箱梁施工质量控制供应参考。
1.前言预应力混凝土,就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。
预应力混凝土提高了构件的抗裂度和刚度,可以节约材料,削减自重,减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力,结构质量平安牢靠。
在曲线配筋或大型构件的桥梁施工中,多采用后张法建立预应力,靠锚具来传递和控制预应力。
鉴于箱梁后张法预应力钢绞线在桥梁中普遍采用,预应力钢绞线施工是桥梁施工质量控制的关键环节之一,在施工中要高度重视。
本文总结多年后张法预应力施工阅历,就箱梁预应力钢绞线施工中的波纹管质量、预应力张拉、孔道灌浆等施工环节质量控制举行论述,以供箱梁预应力施工参考。
2.预应力塑料波纹管质量控制预应力波纹管分金属波纹管和塑料波纹管,金属波纹管用镀锌或不镀锌低碳钢带螺旋折叠咬口制成。
塑料波纹管是一种新型成孔材料,已在后张法预应力管道中普遍采用。
本文就塑料波纹管在工程中的应用予以论述,塑料波纹管务必按规范频率要求举行原材料抽检,主要检测环刚度、局部横向荷载、柔韧性三项指标,检验合格后才干用于工程。
预应力筋预留孔道的尺寸和位置偏差应符合设计、规范要求,施工中如平凡钢筋与预应力塑料波纹管在空间发生干扰时,可适当移动平凡钢筋以保证预应力钢绞线和塑料波纹管位置精确,波纹管要平直、圆顺畅通,无折起;一般梁长方向允许偏差3cm,梁高方向允许偏差1cm。
塑料波纹管应采用定位钢筋固定安装,使其能结实地置于设计位置,并在混凝土浇筑期间不产生位移,固定各种成孔塑料波纹管用的定位钢筋的间距,一般不大于0.5m,对于曲线塑料波纹管宜适当加密和设计防崩钢筋。
波纹管接头采用套管法,且在套管内要对口、居中,两端的环向缝隙用胶带封闭严密不得漏浆,灌浆孔和排气孔应符合设计及规范要求的位置。
后张法桥梁构件预应力孔道成孔方法与质量控制[摘要]本文介绍了几种常用的后张法桥梁构件预应力孔道成孔方法及特点,并阐述了孔道安装质量控制措施[关键词]后张法预应力;孔道成孔方法;质量控制众所周知,预应力施工是后张法桥梁构件质量控制的关键之一,它与预应力孔道成孔、预应力张拉、孔道压浆等环节的施工质量有着密切关系,本文仅从预应力孔道成孔方面着手,介绍几种常用的后张法桥梁构件预应力孔道成孔方法及特点,并阐述孔道安装的质量控制措施。
1.后张法预应力孔道成孔方法及特点后张法桥梁构件的预应力孔道通常采用橡胶抽拔管、金属波纹管、塑料波纹管等材料成孔。
1.1橡胶抽拔管橡胶抽拔管是用于桥梁预应力混凝土构件小直径孔道的芯模,它具有如下特点:1)橡胶抽拔管具有高强度、高弹性、体积不可压缩的性能,且表面光滑、平整度好,它能保证预应力孔道成孔精度高,尺寸准确,孔壁光滑。
2)使用橡胶抽拔管成孔,是“后穿法”预应力施工,可在混凝土强度增长的过程中穿入预应力筋,大大缩短工期;同时缩短了穿束和压浆之间的时间间隔,降低预应力筋被腐蚀的程度,提高预应力施工质量。
3)在混凝土浇筑后抽拔成孔,使孔道水泥浆直接和构件混凝土结合,可提高孔道压浆施工质量4)橡胶抽拔管轴向受力时会轴向伸长径向缩细,有利于抽拔,方便施工,人力、卷扬机、工程车均可抽拔,操作简单5)橡胶抽拔管可卷屈成捆,运输,保存均很方便。
1.2金属波纹管金属波纹管是镀锌或不镀锌低碳钢带用卷管机经压波、螺旋折叠咬口制成,具有重量轻、刚度好、弯折方便、连接简单、摩擦系数小、与混凝土粘结性好等优点,被广泛采用于各种大中型桥梁的预应力构件。
金属波纹管的缺点:易锈蚀,易被电焊烧伤,易被钢筋等挂伤,易被振捣棒捣伤。
基于提高波纹管及预应力筋的防锈蚀性能来考虑,金属波纹管宜尽量采用镀锌材料制作。
金属波纹管的外观要求:外观应清洁,内外表面无油污,无引起锈蚀的附着物,无空洞和不规则的折皱,咬口无开裂、无脱扣。
后张法施工压浆质量控制压浆应用于后张法应力施工,即先预制构件,待构件达到设计强度后,对力筋进行张拉,借助锚具的作用,将力筋锚固在构件上,利用力筋的弹性收缩产生应力,经锚具传递给构件。
使构件内部建立起永存内力一压实力。
后张预应力压浆不密实的问题早在十几年前就已受到国内外的广泛关注。
建于1953 年的英国Ynys-Gwas 桥梁,于1985 年突然倒塌,经过英国的运输与道路研究实验室(TRRL)研究发现桥梁倒塌是由于预应力钢筋锈蚀所致。
此外,建于1957 的美国康涅狄格州的Bissell 大桥,因为预应力筋锈蚀导致桥的安全度下降,在使用了35年后也不得不于1992 年炸毁重建。
后张预应力孔道压浆密实与否,直接关系到预应力构件永存内力的稳定性及耐久性。
据有关资料介绍,美国从地震垮塌的后张预应力桥梁构件上截取若干断面测试,发现后张预应力结构因孔道压浆不密实造成的预应力锈蚀,断面锐减,断丝及内力损失严重致命的质量问题,因此,曾一度禁止后张预应力结构的应用。
由此看来,后张预应力管道压浆的施工质量,是后张预应力构件质量控制的主要环节。
2001 年,我国交通部将后张预应力压浆不密实问题列为公路桥梁建设中的十大质量通病之一。
在目前具体施工质量控制中,由于压浆质量还没有最全面、最有效的检测手段,预应力孔道压浆质量就不能得到全面有效的监督。
因此,为了避免不堪设想的后果发生,就应在施工前引起各有关方面的重视。
加强施工人员的责任心,并在工程施工中加强质量控制,避免事后查找原因,寻找弥补办法,将事故隐患消除在萌芽中,以防患于未然。
压浆的主要作用(1)排除孔道的水分和气体。
孔道压浆可利用浆体比重大的特点,将孔道内的水分,气体挤出孔道外,使水泥浆充实孔道空间位置。
(2)保护力筋不受锈蚀,通过压浆方法将孔道内压满水泥浆,凝固后可保护力筋不锈蚀。
(3)充实梁体的密实度。
后张预应力构件中的预留孔道,穿人力筋张拉锚固后,仍有1/2~1/3的空隙,压浆后,这些空间被水泥浆严密充实,凝固后和构件形成一个密实的整体,有利于整体共同受力。
浅谈箱梁后张法预应力钢绞线施工和孔道压浆质量控制发表时间:2009-11-05T15:10:06.793Z 来源:《建筑科技与管理》第8期供稿作者:时小红1,王忠其1,杨国忠2[导读] 预应力波纹管分金属波纹管和塑料波纹管,金属波纹管用镀锌或不镀锌低碳钢带螺旋折叠咬口制成1.重庆市国厦建筑工程有限公司重庆401320;2.湖南邵永高速公路有限公司湖南邵阳425000【摘要】本文结合工程实践经验,对箱梁后张法预应力钢绞线施工和孔道压浆质量控制进行论述,为箱梁施工质量控制提供参考。
【关键词】箱梁;后张法预应力施工;孔道压浆;质量控制Discuss construction of strand post-tensioned box girder and quality control of duct GroutingShi Xiao-hong1, Wang Zhong-qi1, Yang Guo-zhong2(1. Chongqing city Guosha construction engineering Co., Ltd.Chongqing401320;2. Hunan Shaoyong Expressway Co., Ltd.YongzhouHunan425000)【Abstract】The article combines engineering expertise, on the strand post-tensioned box girder construction and quality control of Duct Grouting discussed, in order to provide a reference box girder construction quality control.【Key words】Box girder; Post-tensioned construction; Duct Grouting; Quality control1. 前言预应力混凝土,就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。
预应力混凝土提高了构件的抗裂度和刚度,可以节省材料,减少自重,减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力,结构质量安全可靠。
在曲线配筋或大型构件的桥梁施工中,多采用后张法建立预应力,靠锚具来传递和控制预应力。
鉴于箱梁后张法预应力钢绞线在桥梁中普遍采用,预应力钢绞线施工是桥梁施工质量控制的关键环节之一,在施工中要高度重视。
本文总结多年后张法预应力施工经验,就箱梁预应力钢绞线施工中的波纹管质量、预应力张拉、孔道灌浆等施工环节质量控制进行论述,以供箱梁预应力施工参考。
2. 预应力塑料波纹管质量控制预应力波纹管分金属波纹管和塑料波纹管,金属波纹管用镀锌或不镀锌低碳钢带螺旋折叠咬口制成。
塑料波纹管是一种新型成孔材料,已在后张法预应力管道中普遍采用。
本文就塑料波纹管在工程中的应用予以论述,塑料波纹管必须按规范频率要求进行原材料抽检,主要检测环刚度、局部横向荷载、柔韧性三项指标,检验合格后才能用于工程。
预应力筋预留孔道的尺寸和位置偏差应符合设计、规范要求,施工中如普通钢筋与预应力塑料波纹管在空间发生干扰时,可适当移动普通钢筋以保证预应力钢绞线和塑料波纹管位置准确,波纹管要平直、圆顺畅通,无折起;一般梁长方向允许偏差3cm,梁高方向允许偏差1cm。
塑料波纹管应采用定位钢筋固定安装,使其能牢固地置于设计位置,并在混凝土浇筑期间不产生位移,固定各种成孔塑料波纹管用的定位钢筋的间距,一般不大于0.5m,对于曲线塑料波纹管宜适当加密和设计防崩钢筋。
波纹管接头采用套管法,且在套管内要对口、居中,两端的环向缝隙用胶带封闭严密不得漏浆,灌浆孔和排气孔应符合设计及规范要求的位置。
预埋孔道端部的锚垫板平面应垂直于孔道轴线,锚垫板孔中心要对准塑料波纹管中心,安装应牢固,预埋的螺旋加劲钢筋应尽量紧靠锚垫板,以更好地分散此处应力,锚垫板上的灌浆孔应布置在下方。
3. 预应力张拉施工3.1钢绞线束的制作及穿放。
目前用于预应力的钢绞线多采用低松驰的高强度钢绞线。
每批进场的预应力钢绞线必须经外观、力学性能检验合格后方可投入使用。
预应力筋的下料长度应通过计算确定,除要按照设计图,加孤线值的长度外,还要考虑每端预留千斤顶+工具锚+限位板的δ值等工作长度。
钢绞线下料应采用砂轮锯切割,不得采用电弧切割。
集束绑扎时,每束钢绞线必须理顺直,不得打结、扭曲,一般一米为一段进行分段绑扎牢固,以免钢绞线相互扭结或各丝、各股预应力筋受力不均匀,造成张拉应力不够或超张拉,摩阻力值增大,易发生段丝、滑丝等现象。
钢绞线穿放前应清除孔道内杂物,钢绞线穿入梁体后应尽快张拉,停放时间不能超过48小时,否则应采取防锈措施。
预应力钢绞线束穿后,应对所有波纹管进行检查,有破损或密封不严处应采取措施处理或更换,以免砼浇筑过程中漏浆,堵塞管道,影响预应力钢绞线张拉和孔道压浆。
在浇注混凝土时,在混凝土初凝前设专人随时拉动钢束,避免个别波纹管接头发生漏浆而产生管内固结。
3.2千斤顶与油表校正。
预应力张拉的设备和预应力锚具,应按锚具说明书的千斤顶型号配套使用。
千斤顶在使用前必须按要求及时经主管部门授权的法定计量技术机构进行千斤顶、油泵及油压表配套标定,确定其校正系数,张拉时严格按标定报告上注明的油泵号、油表号和千斤顶号配套安装使用。
张拉前,应按照校正系数公式计算出分级加载的油表读数与张拉力的对应值。
在下列情况下应重新标定:新千斤顶初次使用前;油压表指针不能退回零点时;千斤顶、油压表和油管进行过更换或维修后;当千斤顶使用超过6个月或张拉超过200次以上;在使用过程中出现其他不正常现象。
3.3锚夹具、连接器、挤压锚质量控制。
后张法建立预应力,是靠锚具来传递和建立预应力,如锚具质量不合格,预应力张拉时或在张拉后,锚板、垫板或夹片锚的夹片容易碎裂。
所以锚夹具质量非常重要,使用前,应按要求对锚夹具、连接器进行外观、硬度、静载锚固试验和挤压锚头工艺抗拔试验,合格后才能用于工程。
3.4核算钢绞线理论伸长值。
张拉前,同类钢绞线首批进场后应进行弹性模量试验,根据实测的弹性模量和相关公式仔细检校每一束钢绞线的理论伸长值,以免有时设计提供理论值有误,而造成实测伸长量与理论伸长量之差不符合要求。
3.5预应力张拉。
预应力钢绞线张拉前,箱梁的混凝土强度和砼浇筑时间必须达到设计、规范要求,千斤顶和油压表均在校验有效期内,箱梁侧向约束已解除(但须特别注意,箱梁底模必须在预应力钢绞线张拉结束并对管道实施压浆后才能拆除),支座定位螺栓已解除,以使在预应力张拉过程中能自由转动和移动。
当所有准备工作做好后,清除锚垫板下水泥浆等杂物,将钢绞线切割成楔形逐根对孔穿入锚环中,装紧工作锚具夹片,安装时务必使工作锚落入锚垫板止口中,并与孔道轴线同心。
工作锚安装后,安装张拉限位板及千斤顶对位,再在千斤顶后端安装工具锚,安装工具锚时,应注意不得使钢绞线错孔扭结。
为安装方便,可将工具锚夹片用橡皮筋箍住,从钢绞线端头沿钢绞线送进到工具锚孔中,并用钢管打紧,夹片不得错位。
以上工作全部做完后对千斤顶供油,使千斤顶受力并与梁端锚具面垂直,再次检查锚具、千斤顶、孔道三者轴心是否同心,有偏差时应用手锤轻击锚环,调整位置,检查合格后,即进入张拉供油的准备。
两端张拉操作人员应统一指挥,口令一致,应严格按设计张拉顺序、张拉方式对称进行张拉,张拉速度应控制在合理范围内,注意使每根钢绞线受力均匀,张拉力应按设计控制力逐级加载,如按控制力的10%、20%、50%、90%及设计控制力分级张拉,在达到控制张拉的10%时作好标记,开始测量钢绞线伸长值,以后每级均要量测、记录伸长值和张拉力,测量读数应精确,钢绞线束在达到控制张拉力时,持荷2min,并维持张拉力不变,然后封锚。
张拉过程中应认真作好张拉原始记录,因处理滑丝、断丝而引起钢绞线束重复张拉时,同一束不超过3次,若钢丝与锚具因滑丝而留有明显刻痕时,应予更换。
张拉完成后,在锚口处的钢绞线上做记号,钢绞线回缩量不能大于6mm。
张拉完成后,经检查并确认全部合格后方可割丝,钢束张拉完毕,严禁撞击锚头和钢束。
施加应力以张拉力为主,以预应力筋伸长值作校核,预应力筋实际弹性模量计算的伸长值与实测伸长值相差不应超过±6%,否则应暂停张拉,查找原因,主要原因有:钢绞线材料发生变化,弹性模量E值变化或截面积A值变化;千斤项标定曲线发生变化造成张拉力变化;混凝土强度不足;孔道摩阻损失变化;测量方法不准确,因漏浆致使钢绞线局部固结等。
4. 预应力孔道灌浆质量控制张拉力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固,预应力筋锚固后的外露长度不宜小于30mm,锚固完毕检验合格后即可用砂轮机切割端头多余的预应力筋,并用无收缩水泥砂浆密封锚头,锚头不得漏浆、漏水,清理锚垫板上的灌浆孔,保证灌浆通道畅通和孔道密封良好。
预应力钢绞线张拉完成封锚后,一般 24~36h之内宜及时进行孔道压浆,水泥浆一般为纯水泥浆,根据要求进行水泥浆原材料检验和配合比设计,水泥浆水灰比一般为0.4-0.45,当掺加减水剂时,水灰比可减小到0.35;浆体泌水率在拌和3小时后应小于2%,泌水在24小时之后应被浆体完全吸收;初凝时间不小于3小时,终凝时间应不大于17小时;浆体体积变化率应小于5%,28天龄期强度应符合设计规范要求。
为保证水泥浆饱满、密实,采用真空压浆工艺,即在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空,当达到-0.06MPa左右的真空度时,启动灌浆泵,将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端灌入,直至充满整条孔道,并加以≤0.7 MPa的压力;另为确保曲线管道最高点灌浆密实,在预应力波纹管道最高点设置排气出浆口,出浆口冒浓浆后稳压2分钟。
孔道压浆质量控制点:4.1用高压水冲洗孔道,以冲走杂物并湿润孔道内壁,防止干燥的孔壁吸收水泥浆中的水分而降低浆液的流动性,清洗完后,可用不含油的压缩空气排除管道内的积水。
4.2用高速搅拌机,使水泥浆能充分拌和,以保证浆体质量。
4.3现场检查每盘水泥浆的流动度,一般均控制在13~18秒以内,浆体应达到无离析及分层现象,泌水率<2%,并且拌和后泌水在24h内重新被浆体全部吸收。
4.4水泥浆自拌和至压入管道的延续时间,视气温情况而定,一般控制在30~45分钟,浆体在使用前和压注过程中须连续搅拌。
4.5压浆管选用高强橡胶管,抗压能力≥2MPa,要求压浆时不易破裂,连接牢固,不得脱管。
4.6在曲线预应力孔道的最低处要留设压浆口,最高处和孔道末端要留设排气(浆)口,水泥浆由最低处压入孔道,按照水泥浆的行程封堵排气口,排气口全部封堵完后,持压时间不少于2分钟,最大压力不宜超过1.0MPa。