1、1后张法预应力混凝土桥梁施工质量控制分析思考摘要:本文将针对后张法预应力混凝土桥梁施工质量控制展开分析和探讨,旨在进一步提高该项技术的应用水平,保证混凝土桥梁的施工质量。 关键词:后张法;预应力混凝土;质量控制 中图分类号:O213.1 文献标识码: A 文章编号: 目前,在预应力混凝土桥梁施工方面,我国还存在诸多不足,如不够重视桥梁结构的耐久性,在设计及施工规范中还没有针对耐久性这一问题给予详细的规定和要求。如果施工质量控制没有落实到位,那么将会给整个预应力混凝土桥梁工程留下安全隐患,不仅会影响当下的施工,还会影响后续的运营。所以,分析并思考后张法预应力混凝土桥梁的施工质量控制问题具有非常重
2、要的现实意义。下文将从两个方向予以探讨,一是混凝土质量控制,二是预应力张拉施工质量控制。 1.混凝土质量控制 应保证混凝土的强度、和易性以及泌水性等性能指标符合设计要求。影响混凝土质量的因素主要包括以下几个方面:1)配合比;2)搅拌、3)运输、4)浇注;5)振捣;6)养生。在上述影响因素中,配合比对混凝土质量的影响较大,是一个最重要的因素。在满足基本施工要求的2条件下,应尽可能地减少单位用水量以及单位水泥用量,这样做有利于降低水化热的不利影响,不仅可以减少因混凝土徐变或者收缩而造成的预应力损失,还能够有效减少施加预应力之前的混凝土收缩裂缝。所以,在整个混凝土施工质量控制环节,应对其给予足够的重
3、视,并落实相应的控制措施1。 另外,振捣也是混凝土施工中的一个关键环节,将会对预应力混凝土桥梁的整体施工质量产生直接而重要的影响。不管是欠振,还是漏振,又或者是过振,均会对混凝土质量产生不利的影响,轻则出现蜂窝、麻面,重则出现狗洞等质量问题。所以,在混凝土浇筑环节,应该结合结构部位的具体情况,选用适当型号的振捣器,从而保证达到振捣的相关要求,如振捣密度以及振捣时间等。 2.预应力张拉施工质量控制 在后张法预应力混凝土桥梁的整个施工过程中,预应力张拉施工是一个最为重要的工序,同时也是一个对技术要求较高的工序,其施工质量控制的优劣将会影响到桥梁结构的方方面面,包括抗裂性、可靠性以及安全性。预应力张
4、拉施工是一项隐蔽工程,由于预应力钢束在张拉、灌浆之后,不但无法进行检查,而且无法进行补救,所以,应在钢束彻底隐蔽之前,做好预应力张拉施工的质量控制。 2.1 预应力管道安装 在进行预应力管道安装时,应保证管道位置的准确性,这不仅关系到梁体受力状况能否达到设计要求,而且关系到后续的施工质量问题,3所以,管道安装是预应力施工中的重要组成部分。在进行管道安装时,最为关键的一点在于做好管道定位工作,防止混凝土浇筑过程中发生管道上浮或者漏浆的质量问题。在整个预应力管道安装过程中,需要重点做好以下几个方面的控制:1)管道位置是否正确;2)管道是否平顺;3)是否存在漏浆问题;4)是否严格密封。 当预应力管道
5、不平顺时,摩阻也会相应的增加。设预应力管道 AB 长为 l,其施工偏距为 e,如下图所示2。 图 1 预应力管道不平顺示意图 由简单的几何关系,可得 =arctan(4le/l2-4e2),A 点到 B 点的总偏角 AB=4,则摩阻率N=PA/PB=1-e-(kx+u)。 由上述关系式,可得由于预应力管道不平顺所产生的摩阻率,其计算结果 (按规范取 K=0.003、=0.35) 列于下表。 表 1 预应力管道不平顺时的计算摩阻率% 4根据现行的施工规范,如果钢绞线长度没有超过 2m,那么竖直方向存在 4cm 的施工误差是允许的。从上表的数据可知,钢绞线的摩阻率由于管道不平顺而发生了较大的变化,
6、由设计要求的 0.6%上升到了11.13%。预计实际施工过程中,这一数值还会更大,这是因为上述计算过程中没有将横向施工误差导致摩阻力增加的问题考虑在内。施工过程中,应尽量保证预应力管道平顺,从而有效减少摩阻力损失,具体措施如下:1)增加定位网的密度,如每隔 0.5m 的距离便设置一道定位网,同时将其牢固绑扎在钢筋骨架上;2)通过定位网做好预应力管道的固定工作,并使管道无法上下移动,也无法左右移动,这样能够有利于保证预应力管道的圆滑平顺,从而预防了混凝土浇筑环节的波纹管上浮问题,避免了由此导致的一系列质量问题。 2.2 预应力张拉施工 在后张法预应力混凝土桥梁的整个施工过程中,预应力张拉施工属于
7、重点中的重点,因为,其施工质量的优劣与否不仅影响整个桥梁工程的施工质量,而且关系到桥梁通车后的使用安全问题。 2.2.1 张拉施工准备工作 进行预应力张拉施工之前,应该将下列准备工作落实到位:1)预应力材料检验。在预应力材料进场时,应对其进行严格且科学的质量检验。其中,钢绞线的质量检验是重点中的重点,不仅要检查钢绞线的面积,还要检查钢绞线的弹性模量,只有确认符合质量要求,才允许进场及后续的使用;2)千斤顶标定。不仅要按照施工规范中的相关要求严格操作,而且要注意以下两点,一是千斤顶标定应分进油曲线以及回油曲线,二5是千斤顶和油压表需要进行配套标定,且要保证油表回零准确;3)预应力管道摩阻试验。对
8、管道摩阻进行准确测定,有助于设计者更好地把握实际摩阻值和设计摩阻值之间的内在关系,为张拉力的有效调整提供了理论依据,从而保证了预应力张拉的准确性3。 2.2.2 预应力张拉 在预应力张拉过程中,应重点做好以下质量控制工作:1)锚下混凝土是否密实。锚夹具需要借助锚下混凝土来实现自身的锚固着力,所以,锚下混凝土要承受一定强度的局部压应力。假若锚下混凝土不够密实,那么混凝土将会被锚夹具压溃,进而造成锚夹具嵌于其中的问题,这种问题一旦发生,将很难有效解决掉;2)张拉力和伸长值是否相符。对预应力大小的准确性进行判断时,这是一个关键性的指标。对预应力进行张拉时,将会发现实际伸长值和理论伸长值之间是存在差异
9、的,一旦发现不符设计要求,则需要立刻展开真因分析,其原因存在三种可能,一是预应力偏大或者偏小,二是千斤顶拉力不准确,三是伸长值存在测量误差;3)张拉时滑丝、断丝是否超过标准。如果超过标准,则需要及时查明原因,并将其解决。只有解决之后,才允许进行后续的预应力张拉施工。滑丝的原因主要有三种可能,一是限位板和钢绞线之间难以匹配,二是锚下喇叭管灰浆没能彻底清理,造成锚夹片牙齿被灰浆堵塞,三是锚夹具不具备设计的锚固效率。断丝的原因主要有三种可能,一是限位板和钢绞线之间难以匹配,二是锚垫板不够垂直,造成刻丝过深,三是钢绞线本身存在质量问题,如接头处等4。 2.3 预应力管道压浆、封锚 62.3.1 压浆
10、当预应力钢绞线张拉结束后,应在 1d 内完成孔道压浆。对所用水泥浆进行配置时,可掺入适量的减水剂以及膨胀剂。配置完成的水泥浆在泌水率以及膨胀率等性能指标方面应符合设计标准,详情如下:1)拌和3h 之后,其泌水率不可超过 2%,最终稳定时不可超过 3%,且 1d 内应全部被吸收;2)膨胀率不可超过 10%;3)稠度最大不可超过 18 s;4)将水泥浆试块置于标准条件下进行养护,其抗压强度应该达到梁体混凝土设计强度所要求的标准。 当预应力钢绞线张拉结束后,使用水泥砂浆对锚具和夹片之间的间隙进行严密封堵。在压浆施工前,应保证水泥砂浆已经达到设计强度的要求。采用真空压浆法,进出浆口使用压浆嘴阀门进行控
11、制,先开启真空泵,并限定压力范围,通常取值-0.06Mpa0.1Mpa 5。 使用 1.2mm 的筛网对拌和水泥浆进行充分过滤,于此同时还应该进行连续搅拌。压浆施工时,从最低点压入,按照从下到上的顺序,进行连续压入。为保证管道中的水泥浆足够饱满,一般在关闭出浆口阀门之后,还应将压力保持一小段时间,最后关闭。 2.3.2 封锚 压浆结束后,先对梁体端部混凝土进行凿毛,然后安装封锚钢筋网,并浇筑混凝土,从而保护锚具和外露钢绞线不被腐蚀或者破坏。封锚混凝土和梁体混凝土的新老结合部位容易发生收缩裂缝,所以,在施工过程中,当封锚混凝土浇筑完成初凝之后,应采用麻袋或者其他保水性较好的材料覆盖其表面,使养生
12、期间的混凝土表面始终处于湿润状态。 73.结语 后张法预应力混凝土桥梁施工质量控制受多种因素影响,任何一个环节控制不当,都将会影响桥梁工程的整体施工质量及后续的使用性能。所以,只有将每一个环节的施工质量控制到位,才能保证后张法预应力混凝土桥梁的整体施工质量。 参考文献: 1 刘志峰. 谈后张法预应力施工工艺的质量管理J. 黑龙江科技信息. 2010(17). 2 韩鹰. 浅议后张法预应力混凝土箱梁施工工艺J. 科技情报开发与经济. 2011(22). 3 刘光强. 后张法预应力混凝土箱梁施工技术J. 建筑. 2010(24). 4 王丹. 后张法预应力混凝土 T 型梁的施工 J. 民营科技. 2011(05). 5 詹新伟. 后张法预应力混凝土施工质量控制J. 中国城市经济. 2011(11).