后张法施工预应力混凝土结构的质量通病及防治
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后张预应力系统施工质量问题及防治杨国锋摘要:后张预应力混凝土在桥梁上部结构中应用广泛。
受多种因素影响,预应力筋张拉和管道压浆环节往往出现一些质量问题,危及桥梁结构安全。
本文对预应力系统常见的施工质量问题及防治措施进行归纳分析。
关键词:桥梁后张预应力系统质量问题防治后张法是指先浇筑混凝土,待砼强度达到要求后再张拉预应力筋以形成预应力混凝土构件的施工方法,在桥梁工程上部结构施工中得到了普遍应用。
后张预应力系统施工的关键环节为预应力筋张拉和管道压浆工序,其施工质量直接决定了上部结构的质量。
实际上,由于施工作业人员素质参差不齐、施工管理不到位,往往在这些环节出现各种质量问题,危及桥梁上部结构安全。
现将施工中常出现的质量问题和防治措施进行分析论述,以供工程技术人员参考。
一、张拉力或(和)伸长量达不到规范要求预应力张拉一般采用应力控制为主、伸长值进行校核的双控方法。
通过标定后的张拉设备压力表控制张拉应力,因此应依据张拉力、压力表显示两者之间的回归方程,正确计算得出控制张拉力下的压力表数据,作为张拉控制的依据。
张拉力或(和)伸长量达不到规范要求,往往与以下因素有关:1、作业人员责任心不强,未配套使用千斤顶与压力表,或施工时各阶段张拉数值控制不准确,或未按规定的程序进行张拉。
2、施加预应力的过程中,梁体出现异响或锚垫板附近混凝土表面出现崩裂,施工人员顾虑出现问题造成返工,故意隐瞒张拉情况。
3、管道定位不精细,实际线型与设计线型偏差大,应双端张拉的钢束盲目采用单端张拉,造成实际摩阻力与理论计算不符,影响预应力筋的实际应力及伸长量。
4、若实测伸长量远小于理论计算伸长量,要考虑波纹管中局部进水泥浆,将预应力筋包裹锚固的可能性;若实测伸长量明显大于理论计算伸长值,在排除设备异常的情况下,应仔细检查千斤顶后的工具夹片是否有效夹持预应力筋,若存在预应力筋滑移的现象,实测的总伸长可能显著增大。
防治措施:做好施工环节过程控制,模板安装前应仔细检查管道有无破损情况。
后张法预应力施工过程中常见质量问题的原因浅析介绍了后张法预应力施工中常见的质量问题(伸长值不达标,滑丝及断丝)产生的原因,及如何防治。
[主题词]后张法预应力;常见质量问题;原因预应力混凝土是在外荷载作用前,预先建立起有效压应力的混凝土。
混凝土的预压应力一般是通过张拉预应力筋来实现的。
预应力混凝土与普通混凝土比较,具有结构截面小,自重轻,刚度大,抗裂度高,耐久性好,材料省等优点,所以在大型构件的现浇及预制中得到了广泛的应用。
但预应力施工也需要专门的材料与设备,特殊的工艺,熟练的施工及管理队伍,这也导致了在施工过程中极易产生质量问题,给结构的安全性带来隐患。
预应力钢绞线是预应力混凝土工程的生命线,相当于人身体上的骨骼,其施工质量的好坏,直接影响到结构的安全。
据不完全统计,湖北省在过去修建的二千多座桥梁中,就有一千多座桥梁存在着病害,在这一千多座桥梁中有超过六成是由于预应力控制不到位而引起的。
因此张拉控制应力是预应力施工的控制重点,张拉控制应力必须达到设计规定值,但在任何情况下都不得超过设计规定的最大应力值。
预应力值过大,超过设计值过多,虽然结构的抗裂性较好,但抗裂度过高,结构在正常使用的荷载作用下,经常处于过高的应力状态,与结构出现裂缝的荷载接近,往往在结构破坏前没有明显的征兆,呈现脆性破坏,严重危害结构的使用安全。
在后张法预应力张拉施工中经常遇见的几个问题就是钢绞线伸长值超标,断丝及滑丝。
而这些问题都会直接影响到结构内有效预应力值的建立。
根椐笔者长期从事预应力施工的经验及参考许多相关的文献,且与许多位专家进行过这方面的探讨,现对这些问题形成的原因进行一下简单的总结。
一、针对钢绞线伸长量超标的问题,根据《公路桥涵施工技术规范》要求“预应力筋采用应力控制方法张拉时,应以伸长伸进行校核,实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求,设计无要求时,实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。
预应力混凝土后张梁张拉施工质量问题及控制措施摘要:随着国民经济的不断发展,随之而来的是大量的桥梁工程,这在一定程度上促进了桥梁施工技术的进步和升级。
后张预应力混凝土桥梁施工技术是桥梁施工中常用的方法,它具有承载力强、跨度大、缩短桥梁施工周期等优点,同时也能保证桥梁的质量。
但是现在人们对桥梁的要求越来越高,施工条件也变得非常复杂,这就需要加强技术改进和有效使用。
针对作者从事桥梁产品标准制定以及桥梁生产许可证审查中发现的常见问题给出了解决措施,以期引起预制梁场的重视,从而保证预应力张拉质量。
关键词:预应力混凝土;后张梁张拉施工;质量问题;控制措施引言:在预应力混凝土桥梁生产中,张拉预应力筋是决定其使用性能的关键工序,也是一个技术性很强的工序,由于我国高速铁路建设规模大、地理范围广、专业预应力施工队伍少、各施工队伍技术水平参差不齐,预应力施工中容易出现各种问题,给铁路运营安全带来隐患。
如果不及时发现问题并采取各种预防措施,将严重影响预应力混凝土梁的抗裂性能,危及桥梁结构的使用安全,甚至造成重大事故和巨大的经济损失。
1后张法预应力概述所谓后张法施工技术,其施工方法是先浇注水泥混凝土以保证其强度符合要求,然后张拉预应力钢筋,从而形成预应力混凝土构件的施工方法。
后张预应力施工的原理是先制作构件,根据预应力筋的位置在构件中预留一定的孔洞位置,保证构件的混凝土强度满足设计要求,然后将预应力筋放入预留孔洞中进行张拉作业。
同时,通过锚固装置将张拉后的预应力筋锚固在构件的端部,并根据构件端部的锚固装置将预应力筋的预拉力传递给混凝土。
达到设计张拉要求后,将孔道灌浆材料搅拌均匀,灌入孔道内,形成一个整体(由预应力筋和混凝土构件组成),有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土是后张预应力的主要形式。
2张拉控制环节常见问题及解决措施2.1材料问题及解决措施2.1.1主要问题同一批次钢绞线的弹性模量差异过大,钢绞线没有实现批次界面的“三对应”,特别是钢绞线直径与张力极限挡板不匹配。
后张法预应力箱梁施工质量通病预防技术 【摘要】本文主要介绍了郑卢高速公路后张法预应力箱梁施工质量通病产生的预防技术,分析了在后张法预应力箱梁施工中从前期准备、混凝土浇筑、预应力张拉、梁体养护等方面应注意的事项,通过多项技术的革新,使得预制箱梁的外观质量、内在实体质量等均有所突破,同时施工进度、生产效率等得到了明显提高,为以后同类工程提供参考。
【关键词】后张法;箱梁预制;质量;施工技术 1.工程概况 郑州至卢氏高速公路洛阳至洛宁段是河南省2010年开工建设的重点高速公路项目。项目起于河南省洛阳市,终点位于洛宁县,与同年开工建设的洛宁至卢氏段相接,全长137.62公里,是河南省政府实现西部快速干道,改变豫西南山区交通状况,尽快形成中原城市群快速交通体系,确保2012年全省高速公路通车里程突破6000公里,通车里程稳居全国第一的重要组成部分。
此次技术研究依托工程为洛阳至洛宁段Ⅰ标,地处河南省洛阳市高新开发区,标段内设计互通式立交枢纽一处,跨越宁洛高速公路(G36)洛阳西南绕城段,互通型式采用半苜蓿叶半定向的混合型。共设计有A、B、C、D、E、F、G、H、I九条匝道,连接南北向宁洛高速公路(G36)洛阳西南绕城高速与东西向新建郑州至卢氏高速,互通区内主要结构有匝道桥16座,后张预制箱梁460片。
2.主要达到的目标 通过对后张箱梁模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、混凝土质量控制等方面的研究及总结,确定出各种材料、各阶段施工过程注意事项及施工要点,总结箱梁浇筑过程中的内在质量、拆除模型后的外观质量全面受控。
通过对后张预应力箱梁张拉、压浆的过程工艺研究及总结,确定出预应力箱梁张拉、压浆满足规范要求,确保预应力箱梁内在质量满足要求。
通过对后张预应力箱梁拆模后的养护工艺研究及总结,确定出河南地区各季节、各种天气条件下的养护工艺要求,确保箱梁不因养护不到位而造成强度、外观质量缺陷。
3.研究的主要成果 3.1箱梁预制 箱梁预制采用在预制场集中预制。砼浇筑采用在拌和站集中拌和,砼运输车运输,龙门架吊装入模,插入式振动棒振捣。砼养生在正常温度下,采用管道喷 淋养生;冬季施工气温较低时,采用蒸汽养护施工方案。箱梁吊装采用2台50t龙门架统一吊装。由于受地形限制,箱梁预制完毕达到设计强度并张拉压浆后,立即用龙门架移至存梁场地,为下一批制梁腾出制梁台座。
2021.17科学技术创新预应力混凝土后张梁张拉施工质量问题及优化措施姜云朴王殿虎张亮奎(中交隧道工程局有限公司,北京100024)以现阶段推广的预应力砼施工技术角度分析,结合其施工理念情况,可以将该方法分为两类,即先张法以及后张法。
两者差异就是预应力筋实际张拉顺序,开展施工活动时,两者均具有广泛的应用范围,并具有良好应用效果。
对于后张法,通常在梁体砼强度满足一定要求之后开展预应力张力作业,保证砼的预应力[1]。
1后张法预应力概述对于后张施工技术而言,施工方式主要先开展水泥砼浇筑作业,保证强度满足设计要求,之后开展预应力钢绞线的张拉施工,以制作预应力砼构件。
该施工方法的原理主要是先开展构件制作,结合预应力筋部位,在构件中进行孔道位置预留,在保证构件砼标准满足设计要求之后,在预留孔道中穿过预应力筋,并开展张拉施工。
另外,借助锚具将扎拉预应力筋锚固在构件端部,并通过端部锚具将张拉力传递给砼。
满足设计张拉标准之后,均匀搅拌压浆料并向孔道内灌入,构件一个整体,由砼构件和预应力筋构成。
后张拉预应力形式主要为无粘结与有粘结两种类型的预应力砼[2]。
后张梁制作工艺流程图见图1。
图1后张梁制作工艺流程图2预应力砼后张梁的施工质量问题2.1材料问题主要体现在以下方面:在同批进场的钢绞线中,弹性模量差值超出规定范围;钢绞线没有对批接口的“三对应”原则进行严格执行,特别在钢绞线直径方面,和限位挡板取法良好匹配性;没有进行同心橡胶护套的设计制作,导致锚垫板的喇叭口出现进浆问题,使得预应力管道出现偏心问题,最终导致锚具和钢绞线中心不一致,和锚板之间形成折角,促使锚口摩擦增加;夹片选择钢丝圈套联形式,钢丝经常挑出沟槽,使得夹片无法跟进锚固;个别牙槽存在吃力问题,极易对钢绞线造成损伤或是夹片倒牙;锚垫板问题:第一,喇叭口长度较短,小口直径不满足要求,例如90型胶管为φ105m m ,超出95m m ,同时无法保证高钢绞线的4度角;第二,承压边面积不符合要求,导致梁端位置压应力较大,还会出现塌陷问题,同时造成侧面锚下位置出现纵向裂缝。
论后张法预应力预制梁板施工质量控制及问题处理前桥梁工程中,跨径大、自重轻、承载力高的桥梁已经广泛在我国应用,而后张法技术完全具备此优势,因而,在桥梁领域中得到广泛实施。
本主文结合笔者多年的工作经验,主要对后张法预应力预制梁板施工质量控制及问题处理进行探讨。
标签:预制梁板;施工质量控制;常见问题;应对措施1、原材料及半成品的质量控制选择信誉好,质量好的厂家进货并做好原材料的检验工作,试验报告、合格证等文件要齐全。
钢绞线堆放在通风干燥的地方,用枕木垫起,不直接与地面接触,要有防雨、防潮措施,按施工进度计划进料,或在施工现场随用随加工制作。
锚具、夹具质量不稳定表现为夹片几何尺寸不合格,硬度不均匀时夹片硬度大时会造成断丝或夹片脆裂;夹片硬度小时会造成滑丝。
或者夹片与锚环孔几何尺寸不吻合、不匹配,影响锚固效果。
所以必须按规范要求对夹片、锚具进行硬度检查,合格品才能使用。
在对锚环没放入锚垫板的定位槽内,夹片没有对齐、没摆匀的,易造成局部应力集中,影响锚固效果。
安装夹片时,夹片外露要整齐、缝隙均匀。
张拉前要认真检查一次,各道工序均应符合要求。
金属波纹管在运、安放过程中,减少或防止外力作用,防止波纹管变形。
发现严重变形的波纹管应予以更换。
2、预制梁板施工质量控制2.1模板工程。
模板宜采用钢模,制作后必须符合设计要求,有足够的刚度和保证各尺寸准确。
内模拼需严密、防止漏浆,其在构件中的定位,下部放垫块,上部、左、右用П形定位架螺栓定位。
钢模拼装应密实,拼缝中间垫橡皮或海棉条,以防漏浆。
底模、边模表面始终保持平整,不得有空隙异物。
钢模必须有足够的稳定性,四周用螺栓固定,在施工中不得变形。
模板安装完毕后进行侧向弯曲、垂直度等检查。
2.2钢筋工程。
根据板梁的型号,做好钢筋放样,钢筋制作根据样图进行制作,要求尺寸、数量、钢筋型号准确,每种不同型号的半成品挂牌标明,便于绑扎人员的分类施工。
钢筋的连接方法与绑扎需满足设计图纸及施工规范要求。
论述预应力混凝土质量通病与防治【摘要】文章对预应力混凝土先张法构件与后张法构件在生产过程中,出现的各类质量通病进行了介绍,分析了其产生的原因并提出了防治措施,以供参考。
【关键词】预应力钢筋混凝土;质量通病;防治1、引言预应力混凝土是为了改善结构或构件的工作性能和提高其强度,在外荷载作用前,预先采用人为的方法在结构受拉区施加一种压应力,这种压应力与结构使用阶段荷载产生的拉应力相抵消,从而推迟裂缝的出现和限制裂缝的扩展,提高结构的抗裂度和刚度。
虽然,预应力钢筋混凝土在应用中具有很多优点,如抗裂性和裂缝闭合性好、刚度大、自重轻且节省材料,但实际施工过程中,如果处理不当,还将面临很多质量通病,对工程质量有着一定的影响,必须对其总结分析,采取切实有效的防治措施。
2、先张法构件生产中的通病与防治2.1钢丝滑动放松预应力钢丝时,钢丝与混凝土之间的粘结力遭到破坏,钢丝向构件内回缩、滑动。
这种现象产生的原因通常是:①钢丝表面不洁净,被油污或隔离剂沾染;②混凝土强度低、密实性差、粘结强度低;③钢丝放松时混凝土强度不够,钢丝放松速度过快。
常见的防治措施如下:(1)保持钢丝表面洁净,严防油污,隔离剂宜用皂角类;(2)混凝土必须振捣密实,24h内应防止踩踏或敲击构件两端外漏的钢丝;(3)钢丝放松应在混凝土强度达到75%以上时进行,且尽量保持平衡对称,以防止产生裂缝和薄壁构件的翘曲;(4)光面碳素钢丝一般在使用前应进行刻痕加工,以提高钢丝抗滑能力。
2.2构件翘曲板式(空心板、薄板)和棒式(小梁、芯棒)构件,当预应力筋放松后,发生严重翘曲,这种现场产生的原因通常是:①台面不平,预应力筋位置不准确;②混凝土质量低劣;③放张次序不当,使构件受到偏心荷载作用;④构件本身刚度差,受徐变作用。
常见的防治措施如下:(1)保证台面平整和一定的强度,以防变形;控制保护层一致;(2)混凝土应保证密实,达到75%以上的强度才可以放张;(3)注意放张次序,采取缓慢、对称、间隔方式进行;(4)构件设计时要考虑徐变因素,适当提高刚度。
浅谈后张预应力桥梁施工中存在的问题及防治措施摘要后张预应力法较前张预应力法具有诸多优点而在大型预应力混凝土结构施工中得到广泛运用。
但在桥梁工程中其施工技术难度大,材料、人员与机械的要求高,使得现场施工中易出现某些质量技术问题,对后张预应力桥梁施工中存在的常见问题进行分析,并针对问题给出相应的防治措施。
关键词后张预应力;桥梁施工;问题;防治措施当前对于预应力混凝土结构采用较多的是前张法与后张法预应力结构。
较前张预应力法后张预应力法不需永久性张拉台座,且可进行曲线配筋,使得其张拉设备简单,方便现场施工,因而成为大型预应力混凝土结构进行施工的一主要方法。
而预应力混凝土桥梁其型式经济、合理,且具有桥面接缝少、正弯矩小、刚度大、耐久耐震、行车舒适、整体性强、便于养护及外型美观等优点。
但因目前的预应力施工技术还不够完善、施工队伍的素质相对较差,同时也因后张预应力在桥梁施工中的难度大,在施工中往往会存在一些病害,为工程结构带来了一定的质量隐患。
要消除工程质量安全隐患,就应对预应力后张法施工所存在的质量问题积极采取相应措施予以防治。
1 预应力后张法桥梁施工中存在的问题1)金属波纹管孔道存在漏浆现象。
对现浇预应力混凝土结构进行混凝土浇筑时,会存在金属波纹管孔道漏进水泥浆的现象。
这种情况轻则可减少孔道截面面积,增加管道内摩阻力,而重则会使得孔道堵塞,致使穿筋难以进行,甚至无法穿入。
在运用先穿工艺时,若存在漏入浆液的现象,则会造成预应力筋铸固,使得张拉无法进行。
2)张拉作业管理较为混乱。
后张预应力桥梁施工过程中对张拉设备的管理与使用较为混乱,主要表现为未经检验使用或检验超期;对设备的配套组合使用较为随意,致使张拉力不准确;工程施工操作人员未能严格遵照原定张拉顺序来实施张拉,使得结构受力不均衡,造成结构变形、产生不正常变形裂缝,甚至会使构件失稳。
3)预应力筋存在滑丝与断丝现象。
后张法预应力筋在张拉时预应力钢丝与钢绞线会出现断丝及滑丝现象,这使得构件与预应力筋的受力不均或使得其构件达不到要求规定的预应力值。
浅析桥梁后张法预应力张拉质量通病及预防措施25721桥梁后张法预应力张拉是桥梁施工中常用的一种方法,但在实际施工过程中,也存在一些常见的问题和质量通病,需要采取预防措施来保证施工质量。
首先,桥梁后张法预应力张拉中常见的问题之一是预应力张拉力不均匀。
导致这个问题的原因可能是张拉设备的不稳定性,或者是施工过程中不同环节的操作不准确。
为了预防这个问题,施工人员需要对张拉设备进行维护和检修,确保其运行稳定;同时,施工人员需要经过专业培训,熟悉操作要点,确保每一道工序的准确性。
其次,桥梁后张法预应力张拉中常见的问题之二是注浆质量不达标。
注浆质量不达标可能导致预应力锚固不牢固,影响整个桥梁的安全性。
为了预防这个问题,施工人员需要对注浆材料进行质量检测,确保其符合国家标准和规范要求;同时,在施工过程中,施工人员需要严格按照注浆工艺要求进行操作,确保注浆质量达标。
再次,桥梁后张法预应力张拉中常见的问题之三是预应力损失较大。
预应力损失较大可能会导致桥梁的承载能力下降,从而影响乘车安全。
为了预防这个问题,施工人员需要在预应力张拉过程中,根据桥梁的具体情况和设计要求,合理控制预应力的张拉量和张拉时间;此外,在施工过程中,施工人员还需要对预应力锚固进行检查和调整,确保预应力锚固的稳定性。
最后,桥梁后张法预应力张拉中常见的问题之四是桥梁的预应力控制不准确。
预应力控制不准确可能导致桥梁的变形超过允许范围,降低桥梁的使用寿命。
为了预防这个问题,施工人员需要在施工前进行充分的施工前预演,确定合理的预应力控制方案;同时,在施工过程中,施工人员需要对桥梁的变形情况进行监测和记录,并及时采取调整措施,确保桥梁的变形在允许范围内。
总之,桥梁后张法预应力张拉是桥梁施工中常用的一种方法,但在实际施工过程中,也存在一些问题和质量通病。
为了预防这些问题,施工人员需要加强对设备的维护和检修,提高操作的准确性,严格控制注浆质量和预应力的控制,及时监测和调整桥梁的变形情况。
预应力梁桥施工质量常见通病问题与防治方法摘要:预应力梁桥的常见质量通病,重点阐述问题产生的原因及质量通病的防治方法。
关键词:质量通病;产生现象;原因分析;防治方法阜新市高林台大桥位于阜新市北外环八家子段,桥长181.6米。
上部结构为后张法预应力钢筋混凝土箱梁。
在实际施工过程中,出现一些质量问题,结合实际情况现主要说说预应力桥梁较常见质量通病问题及防治方法:一、预应力筋的滑丝和断丝问题1.现象后张法预应力筋张拉时,预应力钢丝和钢绞线发生断丝和滑丝,使得构件的预应力筋受力不均匀或是构件不能达到所要求的预应力值。
2.原因分析(1)实际使用的预应力钢丝或钢绞线直径偏大,使锚塞或夹片安装不到位。
张拉时已发生断丝或滑丝(2)预应力筋没有或未按规定要求梳理编束,使得预应力筋松紧不一或发生交叉,张拉时造成钢丝受力不均,已发生断丝。
(3)锚具的尺寸不准,夹片的锥度误差大,夹片的硬度与预应力筋不配套,易断丝或滑丝。
(4)锚环安装位置不准,支撑垫板倾斜,千斤顶安装不正,也会造成预应力筋断丝。
(5)预应力筋张拉表面的浮锈、水泥浆等未清除干净,张拉时会发生滑丝。
(6)预应力筋事先受损伤或强度不足,张拉时产生断丝。
3.预防措施(1)预应力钢材与锚具应该具有良好的匹配是保证锚固性能的关键。
预应力筋一锚具组装件锚固性能试验用的材料一致。
如现场更换预应力筋与锚具之一.应重做组装件锚固性能试验。
(2)预应力筋编柬时,应逐根理顺,捆扎成束,不得紊乱。
(3)预应力筋穿人孔道后,应将其锚固夹持段及外端的浮锈和污物擦拭干净,以免钢绞线张拉锚固时夹片齿槽堵塞而引起钢绞线滑脱。
(4)千斤顶安装时,工具锚应与前端工作锚对正,使工具锚与工作锚之间的各根预应力钢筋相互平行,不得扭绞错位。
如工具夹片开裂或牙面缺损较多,工具锚板出现明显变形或工作表面损伤显著时,均不得继续使用。
(5)焊接时,严禁利用预应力筋作为接地线。
在预应力筋旁进行烧割或焊接操作时,应非常小心,使预应力筋不受过高温度、焊接火花或接地电流的影响。
浅议桥梁工程预应力混凝土施工的质量通病及防治措施摘要:桥梁预应力混凝土在施工中常因操作不当造成一些病害,给桥梁结构的质量带来一定隐患。
本文针对桥梁预应力施工过程中常见的质量问题和预防措施作简要的探讨。
关键词:桥梁工程;预应力混凝土;质量通病;防治措施1 桥梁的预应力分析桥梁工程是公路工程中的控制性工程之一,桥梁的质量直接关系到结构安全和使用寿命。
由于桥梁属于多构件结构,工序繁多、结构复杂、工程质量问题也呈现出多样化的特点,大跨度预应力混凝土变截面连续箱梁桥具有结构刚度大、变形小、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强等优点,因此无论是公路或城市桥梁、高架道路,还是跨越宽阔河流的大桥,均是首选的桥型方案之一。
但作为全预应力混凝土的大跨度连续箱梁,在施工阶段或使用过程中,普遍出现各种不同性质不同类型的裂缝。
在此分析了大跨度连续梁桥施工控制的方法、对箱形截面的温度场进行了观测,并用观测结果剔除温度对施工控制的影响,在主梁钢筋布置基本就绪、混凝土浇筑之前,在控制断面预埋传感元件,并做好相应的防护工作。
对于预应力混凝土梁桥,主要是测试和控制桥梁结构纵向应力。
因此,布点时,传感元件沿纵向(桥的里程或桩号方向)布置,用铁丝捆扎在主梁纵向钢筋的上(下)缘。
综上所述,对大跨度预应力混凝土桥梁施工应力监测,至今仍有不少问题没有更好的解求方法。
在科学的方法没有建立之前,经验的积累十分重要。
当前由于工程发展的需要,正推动这项测试工作不断开展,在这大好的时机中,只要坚持不断地实践,不断地分析总结,不断地试验探索,必将使混凝土桥梁施工应力测试工作更快地走向完善;桥梁施工的监控结果表明,随着预应力索长度的增大,预应力张拉后所产生的反拱与理论计算值的偏离逐渐加大,预应力损失呈非线性增长。
因此,如何正确估计预应力损失产生的主要原因和预应力损失率,对设计和施工都很有意义,目前这方面的研究中定量化描述的较少。
桥梁施工控制的结构计算方法主要包括:正装分析法、倒装分析法和无应力状态计算法。
B RIDGE&TUNNEL桥梁隧道后张法预应力空心板梁作为桥梁的承重构件,其施工质量应受到严格控制。
施工中,常会因各种原因产生一些弊病,从而对梁体质量产生不同程度的影响,严重时甚至造成梁体报废。
因此,须谨慎对待,及时采取措施予以防治。
下面主要介绍了预应力空心板施工中常见的几种缺陷及预防措施。
顶板混凝土表面浮浆过多顶板混凝土浇筑完成后,往往表面形成较多的浮浆,浮浆厚度严重时可达(1)—(2) cm以上。
这种问题实际己严重的影响了混凝土内部质量。
因为混凝土的配合比强度理论是建立在各种原材料均匀分布及密实的基础上,混凝土表面浮浆过多,则混凝土内部的水泥浆必然相应减少,骨料含量比例变大,尤其是钢筋布置稠密、截面狭小或砼不能直接倾倒的部位粗骨料含量也会相对增大,这将直接影响到构件混凝土的整体强度和变形特征,严重的会发生开裂,易形成梁体局部裂纹,同时直接影响到梁顶板的砼强度。
在桥面铺装层和梁顶板之间产生薄弱层,造成梁板和铺装层联结不密实,影响到整体的受力特性,直接影响到通车安全和桥面的寿命。
原因分析:(1)混凝土的坍落度偏大;(2)混凝土在运输过程中造成离析;(3)过振。
(4)混凝土搅拌时间不足,合易性差。
(5)布料不均匀。
预防措施:在混凝土浇筑施工中应加大对混凝土坍落度的检测频率,认真观察混凝土集料的含水量的变化,严格控制水灰比,;控制混凝土的搅拌时间,混凝土运输应采取相应措施防止离析,发现离析后应二次拌制,离析严重的要废弃;在布料时要均匀有序,采用人工机械相结合的方式,保证布料均匀;在进行混凝土振捣时,要把握好振捣时间,均衡有序,既要所有部位振捣到位,又要防止过振。
空心板板顶厚度不够危害:空心板板顶厚度达不到设计要求是空心板预制施工中最容易形成的质量弊病。
由于空心板顶板处位于受压区,依靠混凝土承受使用荷载的全部压应力,顶板厚度不够将直接影响到空心板的整体承载力,严重时可导致梁板报废。
成因分析:(1)浇筑混凝土时芯模发生了上浮;(2)芯模定位措施不当;(3)橡胶芯模在定位筋之间形成波形。
后张法预应力技术孔道压浆质量缺陷防治摘要:孔道压浆工艺是后张法预应力混凝土质量成败的关键所在,由于后张法预应力混凝土在施工过程中和施工完成后的隐蔽性,在质量控制方面应以预防为主,要求专业监理人员在事前分析其可能出现的质量缺陷,在过程中层层设防、密切跟踪,采取针对性措施避免出现缺陷,确保工程质量受控。
本文结合工程实践,分析压浆工艺常见质量缺陷的成因,提出防治的办法,阐述实践中所采取的质量控制措施,汇集和总结经验,为相似类型的工程实践提供参考和借鉴。
关键字:后张法;压浆;泌水率前言某科研院所新建一办公楼,檐高30.2m,钢筋混凝土框架-剪力墙结构。
因造型需要,在屋面设计中使用了跨度超过24m、高度达到2.2m的预应力混凝土框架梁,该框架梁使用了后张法预应力技术。
预应力混凝土施工质量控制的最大难点在于,它几乎是全程的隐蔽工程,因此为确保工程质量合格,必须把控制的重点放在事前和事中控制上,主要控制压浆材料和工艺过程两方面。
在该办公楼项目的工程实践中,监理人员在事前做了充分的准备工作,结合专业知识和以往的工程经验,整理出了在压浆施工中应当着重控制和避免出现的质量缺陷及相应的防治办法。
1.可能出现的质量缺陷分析专业监理人员依据该工程的施工图纸、施工方上报的预应力混凝土专项施工方案和国家现行的相关规范,经过内部研讨和与施工方技术人员的沟通交流,确定在本工程的后张法预应力混凝土施工中应着重控制和避免出现以下3种质量缺陷:①水泥浆泌水率过大;②压浆过程中断;③孔道漏浆。
第一种情况属于材料控制范畴,也是后张法预应力混凝土质量控制的关键因素;第二和第三种情况属于施工工艺范畴,其质量控制与施工人员的技术水平和责任心紧密相关。
本文将针对以上3种缺陷,分别分析其成因,并提出相应的防治措施。
2.水泥浆泌水2.1泌水率过大导致的缺陷及分析水泥浆泌水率过大会对浆体产生以下不利影响:①泌水聚集在水泥浆体顶部,在蒸发或水化吸收后形成空腔;②在水泥浆凝结过程中,浆体内部的微小水囊在重力作用下缓慢运动,逐渐被吸收后形成微孔隙。
后张法施工的预应力混凝土结构,除在模板、支架、钢筋、混凝土方面,同样会产生前述的 各种质量通病外, 还有其特有的一些质量通病。 这些通病多发生于混凝土浇注中, 预应力钢 材的穿束时、预应力钢材张拉时,以及预留孔道灌浆、预应力锚具封锚时。 混凝土浇注时的质量缺陷 (一) 预留孔道塌陷 1.现象:当预留预应力钢材穿束的孔道时,选用胶管、钢管、金属伸缩套管、充气充水胶 管抽芯方法预留的孔道发生局部塌陷,严重时与邻孔发生串通。 2.危害:局部预留孔道塌陷,使预应力钢材不能顺利穿过;张拉时孔道摩阻值过大;灌浆 时,不能保证灌浆密实。 3.原因分析: (1) 抽芯过早,混凝土尚未凝固。 (2) 孔壁受外力和振动影响,如抽管时因方向不正而产生的挤压力和附加振动等。 4.预防措施: (1) 钢管抽芯宜在混凝土初凝后,终凝前进行,一般以用手指按压混凝土表面不显凹痕时 为宜.胶管抽芯时间可适当推迟。 (2 )浇注混凝土后,钢管要每隔10〜15min转动一次,转动应始终顺同一方向, 转管时应 防止管子沿端头外滑。 (3) 抽管程序宜先上后下,先曲后直,抽管速度要均匀,其方向要与孔道走向保持一致。 芯管抽出后,应及时检查孔道成型质量,局部塌陷处可用特制长杆及时加以疏通。 ( 4 )夏季高温下浇注混凝土应考虑合理的程序,避免构件尚未全部浇注完毕就急需抽管。 否则.邻近的振动易使孔道塌陷。
(二) 孔道位置不正 1.现象:孔道位置不正(水平向摆动或竖向波动)。 2.危害:将引起张拉时管道摩阻系数加大或构件在预加应力时发生侧弯和开裂。 3.原因分析:
( 1 )用抽芯法预留孔道时,制孔管安装位置不准确.自身强度不足,或制孔管管节连接不 平顺。 (2) 充气、充水胶管抽芯预留时,管内压力不足,或胶管壁厚不均。 ( 3 )预埋芯管时, 芯管安装位置不准确, 或芯管固定不牢固, 或“井”字固定架间距过大。 4.预防措施: ( 1 )抽芯法预留孔道时,制孔管应有足够强度,管壁厚度应均匀,安装位置应准确,管节 连接或接头焊接应保持管道形状在接头处平顺。 (2) 制孔用充气或充水胶管抽芯时,应预先进行胶管的充气或充水试验。管内压力不低于 0.5MPa ,且应保持压力不变直至抽拔时。 ( 3 )预埋芯管制孔时,芯管应用钢筋“井”字架支垫,“井”字架尺寸应正确。“井”字 架应绑扎在钢筋骨架上。其间距当采用钢管时,不得大于 100cm ;采用胶管且为直线孔道 时。不得大于 50cm ;若为曲线孔道时,取 15〜20cm 。 ( 4 )孔道之间净距,孔道壁至构件边缘的距离,应不少于 25mm ,且不小于孔道直径的一 半。 (5) 浇注混凝土时,切勿用振捣棒振动芯管,以防芯管偏移。 (6) 需要起拱的构件,芯管应随构件同时起拱,以保证预应力筋所要求的保护层厚度。 ( 7 )在浇注混凝土前,应检查预埋件及芯管位置是否正确,预埋件应牢牢固定在模板上。 (三)孔道堵塞 1.现象及危害: 孔道被混凝土灰浆堵塞,使预应力钢材无法穿过。 2.原因分析: (1)预埋芯管如波纹套管被电焊火花击穿后形成小孔,而又未及时发现;套管锈蚀砂眼。 (2)浇注混凝土时,振捣棒碰坏套管。造成管身变形、裂缝,使水泥灰浆渗入。 (3)锚下垫板的喇叭管与套管连接不牢固,套管之间连接不牢,浇注混凝土时接口处混凝 土灰浆流入孔道内。 (4)安装梁内外模板的对拉螺栓时,木工钻孔用钻头碰坏套管。 3.预防措施: (1)预埋芯管的各种套管安装前要进行逐根检查,并逐根做 U 形满水试验;安装时所有管 口处用橡皮套箍严。 (2)人模后套管在浇混凝土前要做灌水试验;加烟筒套管或套管揣袖连接管。 (3)浇混凝土过程中和浇注完都要反复拉孔。 (4)锚垫板预先用螺栓固定在整体端钢板上,塑料片,防漏浆。 在套管接口处 缝隙夹紧泡沫 (5)穿束前要试拉、通孔或充水检查,看管道是否有不严和堵塞处。在张拉锚固区内,为 加强锚垫板喇叭管与套管结合处的刚度,由锚垫板外口部插入直径 5cm钢管约1〜1.5m , 可有效防止接口脱节。 (6)铺设套管后严格控制电焊机的使用,防电焊火花击穿孔道。
(四)预应力锚具锚固区缺陷 1 .现象:铺垫板位置不准确;锚固区漏埋锚固构造钢筋;张拉锚固端松动或封锚区混凝土 不密实。 2.危害:锚垫板位置不准,影响锚具安装位置的准确;锚区漏埋构造钢筋,使锚垫板下混 凝土在张拉时易开裂损坏; 张拉锚固端松动造成预应力损失加大; 封锚区混凝土不密实, 不 能有效保护锚头和有发生崩锚事故的危险。 3.原因分析:
(1 )预应力混凝土施工经验不足或施工管理不严格,浇注混凝土前,未进行钢筋及预埋件 位置的隐蔽检验,以致没有发现锚垫板移位或漏置锚固构造钢筋。 (2) 由于预埋套管位置发生变化,造成锚垫板不垂直套管轴线或造成偏离设计位置过大, 影响锚头正常安装。 (3) 封锚区由于空隙小,振捣措施不适当,造成混凝土不密实。 4.治理方法: (1 )钢筋绑扎及预埋件安装工作要交底清楚,责任到人。坚持互检、交接检,发动施工人 员层层把关。 (2) 必须经专业隐检钢筋后方可开盘浇注混凝土。 (3) 封锚区采用粒径小的骨料配制混凝土,隐检时,如认为有不能充分振捣处.应重新布 置钢束套管及钢筋:并加强振捣.确保该区域混凝土密实。 穿束、张拉时的质量缺陷 (一)漏穿钢束 1 .现象:后张预应力混凝土结构中穿束时,漏掉一束或一股.张拉后才发现.或孔道灌浆 后发现。 2.危害:使构件或结构不能具有足够的预应力储备,或形成张拉后结构预应力不均匀,降 低其承载能力。 3.原因分析:施工管理混乱.或预应力钢丝(或钢绞线)编束时,未编号,使穿束人员心 中底数不清。 4.预防措施: (1)钢丝(或钢绞线)束编束时。应将钢丝(或钢绞线)逐根排列理顺.编扎成束,并按 设计的不同规格依次编号,待对照设计图检查无误时,方进行穿束。 (2)张拉前,质检人员应对穿束情况进行检查,防止发生丢束或丢股问题。 5.治理方法: 当可以补救时, 用卸锚器对丢束 (股) 的钢束进行卸锚, 补足后重新张拉. 否 则.要经设计验算,并按设计提出的补强方案处理。
(二)张拉中滑丝(滑束) 1.现象: (1)预应力钢材在锚具处锚固失效,钢丝束等随千斤顶回油而回缩。 (2)预应力钢材在锚具处暂时锚固住,但当卸顶时却发生滑丝。还有的工作锚的楔片凹入 锚环中。 2.危害:使发生滑丝或滑束的钢束.产生超过设计考虑的预应力损失,降低结构或构件的 承载力。 3.原因分析: (1)张拉后锚固时,顶楔器在顶压时不伸出。则工作锚变成利用滑动楔原理自锚的锚具。 由于 XM 锚不宜于以滑动楔原理锚固. 而且施工时又不是按滑动楔锚固操作。 形成预应力钢 材或楔片的滑移量大。 超过了回缩值允许范围而表现为滑丝; 或楔片夹片被回缩钢束拖人锚 环内,造成钢束回缩而表现为滑束。 (2)工作锚的锚环与楔片、夹片之间有锈、泥沙或毛刺等异物存在.造成横向压力不能满 足锚固时的要求. 特别是使楔锚固开始处不能满足牢固啮合, 结果当预应力转换时出现滑丝。 (3)工具锚与工作锚之间的钢丝束编排不平行。有交叉现象.则卸顶时钢束有自动调整应 力的趋势, 可能因钢束轴线不平行于锚环孔轴线, 使楔片夹片受力不均而锚固失效或发生滑 丝现象。 4.预防措施: (1)安装顶楔器前进行试顶.检查其顶压时足否伸出。 (2)锚具安装前对锚环与楔片、夹片进行清洗打磨,工具锚锚环孔、楔片用油石打磨。 (3)工具锚的楔片要与工作锚的楔片分开放置.不得混淆。每次安装前要对楔片进行检 查.看是否有裂纹及齿尖损坏等现象,若发现此现象,应及时更换楔片;对夹片也应按上述 要求检查或更换。 (4)严格检查钢丝束编排情况,防止交叉现象发生。 5.治理方法: (1)张拉完毕,卸下千斤顶及工具锚后,要检查工具锚处每根钢绞线上夹片的刻痕是否平 齐,若不平齐则说明有滑束现象。应用千斤顶,对滑束进行补拉,使其达到控制应力。 (2 )如用 XM 锚时,可对已锚固的钢束,用卸锚器进行卸锚,然后重新进行张拉和锚固。
(三)张拉中断丝 1.现象:张拉预应力钢丝或钢绞线,顶锚或稳压时发生钢丝或钢绞线断掉,其发生部位多 在工具锚或联结器夹片前端.位置相同而数量不等。 2.危害:张拉中断丝,造成断丝的预应力束预应力损失增加。如超过允许根数,导致结构 或构件的报废。 3.原因分析: (1)对于钢质锥形锚具而言,由于锚圈上口倒角不圆顺,再加上顶锚力过大使钢丝发生断 丝;或因钢绞线材质不均,钢绞线全断飞出; 或由于钢绞线钢丝束受力不匀,如钢丝束或钢 绞线有扭拧麻花现象,导致张拉受力不均,或因锚塞过硬,有刻伤造成钢绞线断掉。 (2 )对于 XM 锚具,多由于千斤顶位置不正,造成夹片一侧刻入钢丝过深 产生应力集中。而发生断丝(如钢丝下料后,保管不好,有硬伤、死弯)。 (3)高强钢丝碳化,造成冷脆,张拉时断丝;或粗预应力钢筋材质不匀,张拉时断裂。 (4)预应力钢材下料时,采用电、气焊切割.使其材质变脆张拉中断裂。 4.预防措施: (1)检验张拉槽与锚垫板垂直面的平整度,保证锚垫板与千斤顶的顶面在张拉过程中始终 保持平行。 (2)严格检查锚具.导角不圆顺、锚具热处理太硬的都不使用.对预应力钢材在材质上严 格把关。 (3)对钢绞线和钢丝束采用预拉工艺.使其各钢丝理顺.以便均匀受力;张拉时适当减慢 加载速度,避免钢丝内应力过快增长。 (4)预应力钢材的下料.不得采用电、气焊来切割.避免其材质冷脆。 5.治理方法:切除锚头,换新束重新张拉。
(四)预留孔道摩阻值过大 1.现象:后张预应力混凝土预埋波纹管孔道实测摩阻值大大超过没计值。 2.危害:由于孔道摩阻过大.张拉中预应力摩阻损失增加,且使张拉伸长率超出 -5%偏差。 3.原因分析: (1)波纹管安装时水平变位.或振捣时造成水平变位过大。 (2)波纹管本身及接头漏入水泥浆,使孔道管壁不光滑。 (3 )预埋波纹管轴向刚度太小,绑扎间距为 1m 时,绑扎点问波纹管轴线呈明显的悬链线 形,造成管道局部偏差过大。 (4)预应力束编束时,各根钢丝(或钢绞线)不顺直,处于麻花状增大摩阻值。 4.预防措施: (1)波纹管使用前.要进行严格的质量检验。要检查有无开裂、缝隙.有无小坑凹瘪现象 及咬口不牢等问题。 (2)管道铺设中要确保管道内无杂物,严防管道碰撞变形,及被电焊烧漏:管道安装完毕 尚未穿束前, 要临时封堵管口, 严防杂物进入孔道; 施工中要保护好波纹管, 严防踩踏弄扁。 (3)管道就位后,要做通水检查,看是否漏水,发现漏水及时修补,要进行试通。并应对 有所阻塞的孔道进行处理。 (4)改善软管的直顺度,减小造成孔道局部变位的因素。 (5 )钢筋骨架中波纹管的绑扎间距.由 1m 改为 0.5m ,并增设导向钢筋,提高波纹管的 轴向刚度。管道在弯曲段应加密固定设施。 (6)对钢束穿束前应进行预拉.在预拉过程使扭绞在一起的钢丝(或钢绞线)得以顺直。 (7)锚垫板附近的喇叭口与波纹管相接处,要用塑料胶布缠裹严密,防止灰浆流入管道。 (8)混凝土浇注过程中和浇注完毕后,要及时清理孔道内可能漏入的灰浆。可在梁两端专 人用绑海绵的铅丝往复拉动。直至孔道顺畅为止。 5.治理方法:采用超张拉来抵消摩阻过大所产生的预应力损失。 (五)张拉应力超标 1.现象:已张拉锚固后的钢丝束(或钢绞线束)抽样检测时,发现张拉应力值不足.或超 过设计要求值的 5%。 2.危害:不能保证结构在设计规定荷载作用下,不开裂。使结构承载力达不到设计要求。 3.原因分析: (1)预应力混凝土预埋管道摩阻值过大。 (2 )混凝土强度未达到要求强度就进行张拉. 因混凝土收缩、 徐变所引起的预应力损失值,