预应力混凝土连续T梁施工质量控制及防范措施
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预应力混凝土连续T梁施工质量控制及防范措施
预应力混凝土连续T梁施工质量控制及防范措施
摘要:本文通过就厦成高速公路漳州段预应力混凝土连续T梁工程实践,着重介绍了预应力混凝土T梁施工中产生的质量通病的原因及其防范措施,可为今后预应力混凝土工程施工质量通病的防治作参考与借鉴。
关键词:预应力T梁质量通病分析防范
在预应力混凝土连续T梁的施工过程中,如稍有不慎,极易产生混凝土蜂窝、麻面、混凝土裂纹、尺寸偏差、预应力孔道压浆不实等质量通病,这些病害对工程的质量产生极大的危害,由于它有一定的顽固性,因此加强质量通病的研究和预控是混凝土工程施工中的一项重要的任务。为此,我们应在工程开工前制定具体的防范措施,施工单位应针对质量通病的产生原因采取相应措施予以预防,确保生产出优良产品。在施工过程中,严格把好质量关,将工程质量始终放在第一位,对预控质量通病的发生将会起到良好的控制作用。
一、预应力混凝土T梁预制
(一)、混凝土蜂窝、麻面。
形成原因:模板表面粗糙并粘有干混凝土,浇灌混凝土前浇水湿润不够,或模板缝没有堵严,浇捣时,与模板接触部分的混凝土失水过多或滑浆,混凝土呈干硬状态,使混凝土表面形成许多小凹点;混凝土搅拌时间短,加水量不准,混凝土和易性差,混凝土浇筑后有的地方砂浆少石子多,形成蜂窝[1];混凝土浇灌没有分层浇灌,下料不当,造成混凝土离析,因而出现蜂窝麻面;混凝土浇入后振捣质量差或漏振,造成蜂窝麻面。
防范措施:浇灌混凝土前认真检查模板的牢固性及缝隙是否堵好,模板应清洗干净并用清水湿润,不留积水,并使模板缝隙膨胀严密;混凝土搅拌时间要适宜,一般应为1-2分钟;混凝土浇筑高度超过2米时,采取措施,如用串筒、溜管或振动溜管进行下料;混凝土入模后,必须掌握振 捣时间,一般每点振捣时间约20-30秒。合适的振捣时间可由下列现象来判断:混凝土不再显著下沉,不再出现气泡,混凝土表面出浆且呈水平状态,混凝土将模板边角部分填满充实。
(二)、T梁顶板上出现不规则收缩裂纹。
形成原因:1、混凝土浇注后未能及时进行二次收面拉毛;2、混凝土未能及时覆盖洒水养护造成强度增长慢,产生收缩干裂。
防范措施:1、混凝土浇注后初凝时及时进行二次收面压浆拉毛;2、混凝土终凝后用土工布及时覆盖并喷水保湿养生。
(三)、T梁腹板顶板强度增长快、横隔板强度增长偏慢。
形成原因:1、喷淋养护时,横隔板处不到位。2、附着振动器只安装在腹板,横隔板处振捣有欠振现象。
防范措施:1、改善喷淋系统,采用三通式喷淋系统,对横隔板处增设喷头。2、加强养生检查,对喷淋不到处,采用人工喷洒水补偿。3、采用30振动器加强对横隔板混凝土的振捣,确保混凝土密实。
(四)、钢筋保护层和钢筋间距控制不稳定。
形成原因:1、钢筋保护层垫块采用扎丝绑扎不牢,导致保护层厚度控制不稳定。2、腹板钢筋人工控制加工尺寸不稳定,导致保护层不均。3、钢筋安装未严格按设计定位,形成间距不均。4、钢筋绑扎不牢,混凝土振捣时振动移位,形成间距不均。
防范措施:1、适度增加保护层定位筋,严格控制保护层厚度。2、采用钢筋绑扎定位架,确保定位均匀。3、钢筋加工采用数控设备工厂化加工,实行批量生产,确保加工尺寸准确稳定。4、钢筋绑扎与点焊结合,确保定位牢固。
二、预应力混凝土连续T梁张拉与压浆
(一)、预应力张拉时应力大小控制不准,实测伸长量与理论计算伸长量超出规范要求的±6%。
形成原因:1、油表读数不够精确。目前,一般油表读数至多精确至1Mpa,1Mpa以下读数均只能估读,而且持荷时油表指针往往来回摆动。2、千斤顶校核方法有缺陷。千斤顶校核时无论采用主动加压,还是被动加压,往往都是采用主动加压整数时对应的千斤顶读数绘出千斤顶校核曲线。施工中将张拉力对应的油表读数在曲线上找点或内插,这样得到的油表读数与千斤顶实际拉力存在着系统误差。另外,还可能由于千斤顶油路故障导致油表读数与千斤顶实际张拉力不对应。3、计算理论伸长量时,预应力钢铰线弹性模量取值不准。一般弹性模量取值主要根据试验确定,取试验值的中间值,钢铰线出厂时虽然符合国标要求,但本身弹性模量离散较大,可能导致实测伸长量与理论伸长量误差较大,超出规范要求。4、预应力管道位置不准确,与设计座标相差较大。或预应力管道内进浆,孔道内摩阻力偏大,导致预应力损失大,实际张拉吨位达不到设计要求。
防范措施:1、张拉人员要相对固定,并经岗前培训。张拉时采用张拉力与伸长量“双控”。2、千斤顶、油表要定期校核,张拉时发现异常情况要及时停下来找到原因,必要时应重新校核千斤顶、油表。3、千斤顶、油表校核时尽量采用率定值,即按实际初应力、控制应力校核对应的油表读数。4、加大钢铰线的检测频率,每批号钢铰线都要取样做弹性模量试验,及时调整钢铰线理论伸长量。5、严格控制预应力管道的位置,严格检查管道的完整性。6、湿接头处副弯矩波纹管连接严密,浇注湿接头混凝土前预穿橡胶管,防止管漏进浆堵塞。7、先浇混凝土,后穿预应力筋,防止进浆
固定预应力筋,造成预应力损失。
(二)、预应力结构孔道压浆不实。
形成原因:由于灌浆强度低,在孔道内填充不饱满,易产生预应力钢筋的锈蚀,对于通过灌浆握裹钢材来传递预加应力给结构混凝土的作用将有所削弱。如某工程预制T型梁,因波纹管不畅而未引起重视,导致压浆不实,经超声波无损检测后发现孔道内出现空洞,最终废弃,给施工单位造成经济和声誉的损失,给业主造成工期的延误,故施工时采取相应的方法进行控制。
防范措施:灌浆用的水泥应是新出厂的,标号不低于425#的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。灰浆的配合比,必须结合施工季节、使用材料、现场条件等灵活选取,并通过试配试验确定。灌注前应检查灌注通道的管道状态是否通畅,对孔道应在灌注前用压力水冲洗。张拉后应尽早进行孔道压浆,压浆应缓慢、均匀、连续进行。每孔道应一次灌成,中途不应停顿。加强预应力结构张拉后管道压浆的施工管理和控制。管道压浆的机械设备、灰浆质量、工艺过程必须完好准确,重点检查压浆的充实度和饱满度,以确保孔压浆密实。
(三)、预应力混凝土连续T梁张拉后反拱度过大,影响桥面系铺装层施工。
形成原因:1、预制T梁正弯矩张拉时,由于混凝土龄期不够,混凝土强度、弹性模量未能达到设计强度的90%,引起张拉后跨中起拱过大。2、T 梁底模未能按设计要求设置反拱。 3、T梁正弯矩预应力施加完毕至负弯矩张拉相隔时间太长,甚至超过90天,桥面系静载未能及时施加。4、模板安装定位不准,顶部反拱未形成,混凝土灌注超高。
防范措施:1、加强同期养护混凝土强度检测,确保预应力张拉时,混
凝土强度和弹性模量均达到设计强度的90%。2、严格控制T梁混凝土施工配合比,确保强度增长符合理论设计。3、及时张拉、出坑、安装,并进行湿接缝、湿接头和副弯矩预应力施工,减少存梁期。4、模板安装严格控制预设反拱。5、混凝土浇注严格按照预设反拱标高控制,确保预设反拱的实现。6、若出现超高,则必须及时调整支撑垫石标高并凿除局部超高混凝土,确保桥面铺装混凝土厚度和均匀性。7、及时施工桥面系,及早施加静载。
三、预应力混凝土连续T梁体系转换
(一)、新老混凝土的粘结强度差,不能保证T梁间混凝土受力的连续性,直接影响桥梁的总体安全。
形成原因:1、老混凝土表面的凿毛不彻底,仍有浮浆或松散混凝土。
2、施工湿接缝、湿接头时,老混凝土表面未能充分湿润。
防范措施:1、封闭张拉施工孔及湿接缝、湿接头施工时,加强对混凝土凿毛的检查,表面以呈现露骨、无松散混凝土为标准。2、新混凝土浇注前必须对老混凝土表面充分浇水湿润透彻。 3、在湿接头、湿接缝施工中,使用微膨胀水泥。
(二)、一联内湿接缝、湿接头未能按设计施工顺序进行对称施工,造成应力应变变化不对称不均匀,进一步体现在联间伸缩缝不一致。
形成原因:1、由于施工安排不当,T梁施工速度太慢;2、工期紧张,施工单位按照安装顺序进行逐孔施工。
防范措施:1、必须做到一联内湿接头对称施工,负弯矩张拉分两次对称实施。待一联内湿接头混凝土完成后,再按设计顺序进行体系转换。
2、尽量做到临时支座同步拆除,保证整联梁体应力应变变化同步均匀。
四、T梁桥面现浇混凝土
桥面厚度不均匀,出现不均匀微裂缝。
形成原因:1、由于T梁张拉起拱、安装误差等原因,造成T梁桥面现浇混凝土厚度不均匀。2、T梁是预应力混凝土,现浇混凝土是普通钢筋混凝土,因此此随着时间的推移,温度应力对不同混凝土产生的变形不一致,使得现浇混凝土产生开裂。
防范措施:1、加强对预制梁顶面标高复测,及时调整预制梁反拱度设置,确保张拉后起拱符合设计,确保现浇桥面混凝土厚度均匀、应变均匀。
2、桥面现浇混凝土浇注前,必须保证预制梁顶面混凝土拉毛并清洗除浮浆,保证新老混凝土的充分结合。
3、目前设计上常采用在混凝土中掺入聚丙烯纤维、钢纤维等、或加防裂钢筋网等方法避免现浇混凝土开裂。
五、结束语
在预应力混凝土工程施工中,易产生诸如混凝土蜂窝、麻面、混凝土裂纹、孔道压浆不饱满等质量通病,轻则影响混凝土外观,重者祸及结构质量,不可等闲视之。严格按照设计规范要求对预应力张拉及孔道压浆进行控制,严格按照单联简支变连续体系转换顺序进行转换施工,就能消除T 梁的质量通病,确保预应力混凝土连续T梁的内在质量和外在质量。期望对类似工程施工有所裨益。
参考文献:1、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50--2011
2、《福建省高速公路施工标准化管理指南》