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桥梁预应力混凝土结构施工中常见的问题及防治策略

发布时间:2019/11/6  新闻类别:新闻资讯 点击次数:19

1、欠张拉、过张拉处理调整:


依据设计文件图纸所用钢绞线的规格型号,可知标准应力强度fpk截面积A、弹性模量Ep、松弛率3.5%、松弛系数§、锚具变形、钢绞线回缩、管道摩擦系数u、孔道偏差系数K、张拉钢绞线张拉夹角θ、通过数学公式计算出伸长值ΔL、并且实际伸长值与理论伸长值的偏差应控制在6%之内,再通过对《千斤顶检验报告》的回归方程计算出初应力、控制力读数。并把详细的计算过程书报其相关部门审查,以防失误。


预应力张拉次序应符合设计图纸要求,张拉操作时应使结构受力均匀、同步、不产生扭转、侧弯,不得使砼超应力、使构件产生过大的附加内力及变形等进行调整,按规范持荷、锚固、封锚。


2、波纹管孔道漏浆原因分析及处理


波纹管易于制作,便于施工,对各种形状的预应力筋束张拉时摩阻力小,故大多数后张法施工的预应力筋的孔道多由它做成。由于当前波纹管强度、刚度大多数达不到要求,在安装和浇筑砼时易变形和破损,使砂浆漏入孔道造成预应力筋穿束困难,并增大预应力筋张拉时的摩阻力,由于砂浆的流入,往往造成预应力筋铸固在孔道内无法进行张拉作业。波纹管安装时,因非预应力筋位置妨碍,又兼波纹管的刚度差,易形成弯折角或管轴线偏位,在弯折角处咬边容易开裂造成漏浆;轴线偏位易造成转角增加,使张拉时的摩阻损失增加,波纹管与锚垫板相接处,二者轴线不一致,易造成弯折处咬边开裂漏浆,两根波纹管相接,接头管的长度不够或直径太大, 使接头不严也造成漏浆。在砼浇筑中,振捣棒与波纹管相接触,因振捣时振捣棒高速旋转和振动,易使波纹管咬口开裂或自身磨损冲击开洞,造成沙浆漏入波纹管内。


遇到堵管问题,首先根据预应力筋曲线坐标,标注漏浆孔道堵塞的位置,在避开梁的主筋位置,采用冲击钻缓慢进行开孔,清除波纹管中的水泥浆块, 使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩:然后待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。


可采取以下预防措施:在施工下料前对波纹管质量仔细检查,对有缺陷的波纹管及早发现;在浇筑混凝土前检查波纹管的安装位置,固定好,检查套管接头连接是否牢固,密闭性是否达到要求;在浇筑混凝土过程中注意波纹管的保护,避免振捣棒碰坏波纹管。


3、预应力筋在波纹管内的铸固和处理


现浇预应力砼连续箱梁的施工中,每跨中的预廊力筋多是曲线形的,当一次浇筑砼的连续箱梁跨数多于两跨时,必须先将预应力筋穿入到波纹管内,待浇筑砼达到没计要求强度后,张拉并用锚具锚固预应力筋。先穿柬的预臆力筋,往往由于穿筋和砼浇筑工艺处理不善,在砼浇筑作业中因波纹管漏浆被铸固,在对结构的预应力筋张拉时,不能自由的拉动,这种现象称为顶应力筋在波纹管内铸固。


顶应力筋的铸同,根据对其张拉时拉动力的大小可分为轻度和重度两类,在千斤顶拉动预应力筋的拉力为预应力筋的摩阻力1.3倍以下时,该铸固称为轻度铸固。轻度铸固有的漏浆处较多,但每处漏浆量均不大,漏浆在波纹管内,但预廊力筋在一定拉力下尚可活动;有的局部漏浆较多,预应力筋和波纹管固结在一起,但漏浆体积相对整个孔道仍很小,通过较大的拉力拉开后。预应力筋仍可在孔道内来回活动。这种铸固,预应力筋张拉作业时。其摩阻力增加较多。


严重的铸固则是在较大的拉力作用下,甚至在全部预应力筋总张拉力的作用下。仍不会将铸同的预应力筋拉开。预应力张拉作业中,若出现波纹管和预应力筋的轻度铸固,常常在预廊力筋实施张拉作业前,不安装工作锚夹片,用张拉千斤顶由两端分别交替张拉项应力筋,使其铸固的项应力筋在波纹管内松动后。并可在外力作用下自由移动。对于严重铸同的孔道,必须找到铸同的部位,将箱粱结构砼凿开清理干净波纹管内的灰浆,然后再经修复后,进行预应力筋的张拉作业。


4、钢绞线滑丝、断丝


通过预应力束张拉后检查,来判断张拉后是否有滑丝、断丝现象。遇到这种情况,应根据滑丝、断丝情况,采取相应的施工手段。如果受损根数少, 根据比例,适当地超张拉:如果数量多,超张拉无法解决问题,应更换钢绞线,重新张拉。


分析滑丝原因可能有以下几种:预应力钢绞线生锈太厉害或表面有水泥、油污、杂物等;工作夹片中的丝出现生锈、油污、杂物或夹片里的丝被损伤;工作夹片的尺寸不合格(尺寸大);千斤顶被其他工具所抵触而受力不均。常见的处理方法:用千斤项拉出滑丝的钢绞线,取出旧夹片,换上新夹片,再用千斤顶张拉到设计要求。


分析断丝原因可能有以下几种:出现钢绞线相绞缠而发生受力不均,导致个别钢绞线张拉力太大,而出现拉断丝现象;钢绞线在运输中受到机械损伤。如果断丝根数超过设计范围,应作处理,具体处理方法:一般用千斤顶将钢绞线全部卸载后,换上新钢绞线后,重新穿束张拉。张拉完成后,为防止预应力损失,在48h内必须完成压浆工作。


5、过长的扁波纹管孔道在施工中的问题及改进


扁波纹管由圆波纹管通过压扁制成,在压制过程中,其各个转角和长轴中心附近的接缝咬口都会有不同程度的翘起,形成使灰浆进入波纹管内的通道,在箱梁砼浇筑中就可能有灰浆进入。


现浇箱梁一联长度较大,波纹管的短轴只有19mm,当其在钢筋骨架中安装时,由于其平顺性差、预应力孔道较长且有不少接头,难免发生一些咬口处开裂加大。当Oj15.2O的钢绞线穿入有咬口翘起的波纹管内时,难免会有碰撞,这就加大了咬口的缝隙。同时,由于穿钢绞线时摩擦力会使波纹管薄弱处出现孔洞,这就更加大了砼浇筑时灰浆进入的机会。


因灰浆进入形成许多局部对预应力筋的铸固,在张拉作业中,预应力筋因在孔道内铸固,形成一些段的预应力筋不能被张拉,出现了预应力筋张拉时的实测伸长值远低于理论计算伸长值的结果,使预应力筋起不到对梁体结构防裂的效果。


另外,因扁波纹管的面积和预应力筋的面积比较小,又加孔道内出现了局部铸固,孔道灌浆不能完全充满孔道,这样一旦锚具锚固失灵,预应力筋难以靠孔道灰浆将其锚固,防止箱梁结构产生裂缝的预应力既完全消失。


对以上问题,现浇箱梁为防止结构裂缝,建议在砼施工工艺上改为每2~3跨浇筑一次砼,张拉预应力筋。若将几跨连接成一联,预应力筋的连接应采用连接器来完成。预应力孔道用的波纹管,当其长度超过25m时,建议改为圆形波纹管,预应力锚具相应的作一些改变。若仍拟整联箱梁一次浇筑砼,预应力筋用通长束,建议预应力筋孔道用圆形波纹管,预应力锚具相应的变更,这样从防止漏浆和预应力筋张拉锚固效果上,均会比扁波纹管好得多。另外,圆形孔道的灌浆比扁孔道易饱满,且灰浆面积和预应力筋面积的比值也大,灌筑效果比扁形波纹管好,一旦锚固失灵,其锚固效果比扁波纹管要好些。


总而言之,预应力混凝土技术在公路桥梁工程中的具有很大的优势,应用普遍。只有做好各种预案措施,才能保障工程顺利施工。从而提高了施工效率,缩短施工周期。


 
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