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預應力混凝土施工中常見問題處理方法及預防措施有哪些?

所屬分類:行業(yè)新聞    發布時間: 2022-10-14    作者:admin
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現代預應力(lì)混凝土是用高強度鋼材和較高強度的混凝土經先進的生産工藝制作的,用現代設計概念和方法(fǎ)設計的高效預應力混凝土。我(wǒ)國的預應(yīng)力混凝土結構是在(zài)20世紀50年代發展起來(lái)的,.初用于預應力鋼(gāng)筋混(hùn)凝土軌枕,之後預(yù)應力混凝土(tǔ)在全國範圍内推廣。随着我國(guó)高等(děng)級公路建設的不斷,預應力混凝土技術在橋梁工程中發展(zhǎn).快,得到了普遍的應用。但就目(mù)前預應力混凝土梁施工而言,仍存在很(hěn)多問題,本文就對施工過程(chéng)中常見的問題進(jìn)行探讨,分析原因并提出相應的處(chù)理方法及預防(fáng)措施。

一、大跨度(dù)預應力混(hùn)凝土結構懸臂施工特點:預應力混凝土結構的施工,必須同時考慮施(shī)工時結構(gòu)受力(lì)情況和現場施工條件,而(ér)采取相應的施工方法(fǎ)。如對于大跨度預應(yīng)力混凝土連續梁、T型鋼構、斜拉橋,往往采用懸臂挂籃無支(zhī)架施工方法,即在橋墩兩邊平(píng)衡懸臂分節段澆築(zhù)混凝(níng)土,後期節(jiē)段是靠己澆節段來支(zhī)撐,各節段經(jīng)曆澆築、張(zhāng)拉、不斷地加載(移動挂籃)等過程,逐步完成全橋的施工。自架(jià)設體系的懸臂施工法,使這種橋型的結構性能和施工特點達到高度的協調統一,且每一(yī)節段均充分發(fā)揮了預應力的作用,實現了荷載平衡。節段懸臂施工法是預應力混凝(níng)土橋梁施工技術發展的結果,是預(yù)應力等效荷載觀點(diǎn)的直接體現,它(tā)為(wéi)大跨度橋梁在世界各(gè)地的迅速(sù)發展,開辟了新的(de)途徑。

二、預應力混(hùn)凝土結構的優缺點:預(yù)應(yīng)力混凝土結構與鋼筋混凝(níng)土結構相比,具有(yǒu)下列(liè)主要優點:1、改善(shàn)使用階段的性能。受拉和(hé)受彎構件中采用預應力,可延(yán)緩裂縫出現(xiàn)并降低較高荷載水平時的裂縫(féng)開展寬度;采用預應(yīng)力,也能降低甚至消除使用荷載下的撓度,因此,可跨(kuà)越大的空間,建造大跨(kuà)結構。2、提高受剪承載力。縱向預(yù)應力的施加可延緩混凝土構件中(zhōng)斜裂縫的形成,提高其受剪承載力。3、改善卸載後的恢複能力。混凝土構件上的荷載一旦卸去,預應(yīng)力(lì)就會使裂縫完全閉合,大大改(gǎi)善結構構件的彈性恢複能力。4、提高耐疲勞強(qiáng)度。預應力作用可降(jiàng)低鋼筋中應力循環幅度,而混(hùn)凝土結構的疲(pí)勞破(pò)壞一般是由鋼筋的(de)疲勞(而不是由(yóu)混凝土的疲勞)所控制的。5、能充分利(lì)用高強度鋼材,減輕結構自重。在普(pǔ)通鋼(gāng)筋混凝土(tǔ)結構中,由于裂縫和撓度(dù)問題,如使用高強度鋼材(cái),不可能充分發揮其強度。例如(rú),1860Mpa級的高強鋼絞線,如(rú)用于普通鋼筋混凝土結構中,鋼材(cái)強度發揮不到20%,其結構性能早己滿足不了使用要求,裂(liè)縫寬,撓度(dù)大;而采用預(yù)應力技術,不僅可(kě)控制結構使用階段(duàn)性能,而且能充(chōng)分利用(yòng)高強度鋼材的潛能。這樣,采用預應力,可大大節約鋼材(cái)用量,并減小截面尺寸和混凝土用量(liàng),具有(yǒu)顯著的經(jīng)濟效益(yì)。6、可調整結構内力。将預應力筋對混凝土結構(gòu)的作(zuò)用作為平衡(héng)全部和部分外荷載(zǎi)的反向荷載,成為調整結構内力和變形(xíng)的手段。因(yīn)此,現代預應力混凝土是(shì)解決(jué)建造大(大跨度、大空間建築(zhù)一(yī)工藝上和(hé)使用上(shàng)要求的)、高(高層建(jiàn)築、高聳結構)、重(重荷載、重型(xíng)結構、轉(zhuǎn)換層結構)、特(特種結構一水池、電視(shì)塔、安全殼)等類建築結構和工程結構物的不可缺少(shǎo)的、重要的結(jié)構材(cái)料和技術。

預應力混凝土結構也存(cún)在着一些(xiē)缺點:1、工藝較複(fú)雜,質量要求高,因而需要配備一支技術較熟練的專業(yè)隊伍。2、需要有(yǒu)一定的專業設備,如張拉機具、灌漿設備等。3、預應力反拱不易控制,它将随混凝土的徐變增加而加大,可能影(yǐng)響結構使(shǐ)用效果。4、預應力混凝土結構的(de)開工費用較大,對于跨徑小、構件數量少(shǎo)的工程,成本較高。

三、橋梁預應力混凝土結構施工常見問題處理方法及預防措施:1、波紋管(guǎn)孔道漏漿原因分析(xī)及處理。波紋管(guǎn)易于制作,便于施工,對各種形(xíng)狀的預應力筋束張拉時摩阻力小,故大多數後張法施工的預應力筋的孔道多由它(tā)做成。由于當前波紋管所用的鋼帶材質(zhì)較差,厚(hòu)度不足且厚薄不(bú)均,用其制(zhì)作的波紋管強度、剛度大多數達不到要求,在安裝和澆築砼時易變形(xíng)和破(pò)損,使砂漿漏入孔道造成預應(yīng)力筋穿束困難,并增大預應力筋張拉時的摩阻力對于澆築砼(tóng)前穿(chuān)入的預應力筋,由于砂漿的流入,往往造成(chéng)預應力筋鑄固在孔道内(nèi)無法進行張拉作業。波紋管安裝時,因非預應(yīng)力筋位置妨礙,又兼波紋管的(de)剛度差,易形成彎折角或(huò)管軸線偏位,在彎折角處(chù)容易開裂造成漏漿;軸線偏位易造(zào)成轉(zhuǎn)角增加,使張拉(lā)時的摩(mó)阻損失增加,波紋管與錨墊(niàn)闆相接處,二者軸線不一緻,易造成(chéng)彎折處漏漿,兩根波紋管相接,接頭(tóu)管的長度不夠或直徑太大,使接頭處不嚴也會造成(chéng)漏漿。在砼澆(jiāo)築中,振搗棒與波紋管相接觸,因振搗時振搗棒高速旋轉和振動,易使波紋(wén)管(guǎn)咬口開裂或自身磨損沖擊開洞,造成(chéng)沙漿漏入波紋管内(nèi)。

遇到堵管問題,首先根據預應力筋曲線(xiàn)坐标(biāo),标注漏漿孔道堵塞的位置,在避開(kāi)梁的主(zhǔ)筋位(wèi)置,采用沖擊鑽緩慢進行開(kāi)孔,清除波紋管中的(de)水泥漿塊,使鋼絞線能順利穿過波紋管并能夠自(zì)由伸縮:然後待張拉完畢後用(yòng)高一等級微膨脹混凝土封堵(dǔ)孔洞(dòng)。可采(cǎi)取以(yǐ)下預防(fáng)措施:在(zài)施工下料(liào)前對波紋管質量仔細檢查,對有缺陷的波紋管及早發現;在澆(jiāo)築混凝(níng)土前檢查波紋管的安裝位置(zhì),固定好,檢查套管接頭(tóu)連(lián)接是(shì)否牢固,密(mì)閉性是否達到要求;在澆築混凝土(tǔ)過程中(zhōng)注意波紋(wén)管的保護,避免振搗棒碰壞波紋管。

2、預應力筋在波紋(wén)管内(nèi)的鑄固和處理。現澆預應(yīng)力砼連續箱梁的施工中,每跨中的預應(yīng)力筋(jīn)多是曲線形的,當一次澆築砼(tóng)的連續箱梁跨數多于兩跨時,必須先将預應力筋穿入到波紋管内,待澆築砼達到沒計要求強度後,張拉并用錨具錨固(gù)預應力筋。先穿束的(de)預應力筋,往往由于穿(chuān)筋和砼澆築(zhù)工藝(yì)處理不善,在砼澆築作業中因(yīn)波紋管(guǎn)漏漿被鑄固,在(zài)對結構的預應力筋張拉時,不能自由(yóu)的拉動,這種現象稱為頂應(yīng)力筋在波紋管内鑄固。預應力筋的鑄固(gù),根據對其張(zhāng)拉時拉動力的大小可分為輕度(dù)和重度(dù)兩類(lèi),在千斤頂拉動預應力筋(jīn)的拉力為預應力筋的摩阻力1.3倍以(yǐ)下時(shí),該鑄固稱為輕度鑄固。輕度鑄固有的漏漿處較多,但每處(chù)漏(lòu)漿量(liàng)均不大,漏漿在波紋管内,但預應力(lì)筋在一定拉力(lì)下尚可活動;有的局部漏漿(jiāng)較多,預應(yīng)力筋和波(bō)紋管固結在一起,但漏漿體積相(xiàng)對整(zhěng)個孔道仍很小(xiǎo),通過較(jiào)大的拉力拉開後(hòu)預應力筋仍可在孔道内來回活動(dòng)。這種鑄固,預應力(lì)筋張拉作業時(shí)其摩阻力增(zēng)加較多。嚴重的鑄固則是在較大的拉力作用下,甚至在全部(bù)預應力筋總張拉力的作用下,仍不會(huì)将鑄固的預應力筋拉開。

預應力張拉作業中,若出現波紋管和預應(yīng)力筋的輕度鑄固,常常在預應力筋(jīn)實施張拉(lā)作業前(qián),不(bú)安裝工作錨夾(jiá)片,用張拉千斤頂由兩端分别交替張拉預應(yīng)力筋,使(shǐ)其(qí)鑄固的預(yù)應力(lì)筋在波紋管内(nèi)松動後,并可在外力作用(yòng)下自由移動。對于嚴重鑄固的孔道,必須找到鑄(zhù)固的部位,将箱粱結構砼打(dǎ)開清理幹淨波紋管内的灰漿,然後再經修複後,進行預應力筋的張拉作(zuò)業。

陝西預應力混凝土軌枕

3、鋼絞線滑絲、斷絲。通過預(yù)應力束張拉後檢查,來判斷張拉(lā)後是否有滑絲、斷絲現象。遇到這種(zhǒng)情況,應根據滑絲、斷絲(sī)情況,采取(qǔ)相應的施工手段(duàn)。如(rú)果受損根數少,根(gēn)據比例,适當(dāng)地超張拉:如果數量多,超張拉無法解決(jué)問題,應更(gèng)換(huàn)鋼絞(jiǎo)線,重新張拉。

分析滑絲原因可能(néng)有以下幾種:預應力鋼絞線生(shēng)鏽太(tài)厲害或表面有水泥、油污(wū)、雜物等;工作夾片中的絲出現(xiàn)生鏽、油污、雜物或夾片裡的絲(sī)被損(sǔn)傷;工作夾片的尺(chǐ)寸錐度(dù)不合格;千斤頂被其他物件所抵觸而受力不(bú)均等等。常見的(de)處理方法:用QYC270型千斤(jīn)頂拉出滑絲的鋼絞線,取(qǔ)出舊(jiù)夾片,換(huàn)上新夾片,再用千斤頂張拉到設(shè)計要求。分析斷絲原因可能有以下(xià)幾種:出現鋼絞線(xiàn)相絞纏而發生受力不均,導緻個别(bié)鋼絞線張拉力太大,而出現拉斷絲現象;鋼(gāng)絞線(xiàn)在運輸中受到機械損傷;錨具質量問題(tí)等等。如果(guǒ)斷絲(sī)根數超過設計範圍(wéi),應作處理,具體處理方法:一般用千(qiān)斤頂将(jiāng)鋼絞線全部卸載(zǎi)後,換上新鋼絞線後,重新穿束張拉。張拉完成(chéng)後,為防止預應力損失,在48h内必須完成壓漿工作。

4、過長的扁波紋管孔道在施(shī)工中的問題及改進。扁波紋管由(yóu)圓波紋(wén)管通過壓扁制成,在(zài)壓制(zhì)過程中,其各個(gè)轉(zhuǎn)角和長軸中心附近的接縫(féng)咬口都會有不同程度的翹起,形成使灰漿進入波紋管内的(de)通道,在箱(xiāng)梁砼澆(jiāo)築中就(jiù)可能有灰(huī)漿進入。現澆箱梁一聯長度較大,波(bō)紋管的短軸隻有19(或22)mm,當其在鋼筋骨架中安裝時,由于其平順性差、預應力孔道較長且有不少接頭,難免發(fā)生一些咬口處開裂加大(dà)。當直徑15.20毫米的鋼絞(jiǎo)線穿入有咬口翹起的波紋管内時,難免會有碰撞,這就加大了咬口的縫隙(xì)。同時,由于穿鋼絞線(xiàn)時摩擦力會使波(bō)紋管薄(báo)弱處出現(xiàn)孔洞,這就更加大了砼澆築時灰漿(jiāng)進入的機會。因(yīn)灰漿進入形成許多局部對預應力筋的鑄固,在張拉作業中,預應力筋因在(zài)孔道内鑄固,形成一些段的預應力筋不能被張拉,出現了預應力筋張拉時(shí)的實測伸(shēn)長值遠低于理論計算伸長值的結果,使預應力筋(jīn)起不到對梁體結(jié)構防裂的效果(guǒ)。另外,因(yīn)扁波紋管的截面面積和預應力筋的面積比較小(xiǎo),又加上孔道内出現了局部鑄(zhù)固,孔道灌漿不(bú)能完全充滿孔道,這(zhè)樣一旦錨具錨固失靈,預應力筋難以靠孔道灰漿将其錨固,防止(zhǐ)箱梁結構産生裂縫的預應力既會完全消失(shī)。對以上問題,現澆箱梁為防(fáng)止結構裂縫,建議在砼(tóng)施工工藝上改為每2~3跨(kuà)澆(jiāo)築一次砼,張(zhāng)拉預應力筋。若将幾跨連接成一聯(lián),預應力筋的連接應采用連接器來完成。預應力孔道(dào)用的波紋管,當其長度超過25m時,建議改為圓形波(bō)紋管,預應力錨具相應的作些改變。若仍拟整聯箱梁(liáng)一次澆築砼(tóng),預應力筋用(yòng)通長束,建議預應力筋孔(kǒng)道用圓(yuán)形波紋管,預應力錨具相應的變更,這樣從防止漏漿(jiāng)和預應力筋張拉錨固效(xiào)果上,均(jun1)會比扁波紋管好得多。另外,圓形孔道(dào)的灌漿比扁孔道易飽滿,且灰漿面積和預應(yīng)力筋面積的比(bǐ)值也大,灌築效果比扁形波紋管好,一旦錨固(gù)失靈其錨固效果比扁波紋管要好(hǎo)些。總而言之,預應(yīng)力混凝土技術在橋梁工程中的具有很大的優勢,應(yīng)用普遍。隻有(yǒu)做好各種預案措施,才能保障工程順(shùn)利(lì)施工。從而提高了施工效率,縮短施工(gōng)周期。