1、浅析现浇箱梁预应力施工质量控制摘要:现浇箱梁中预应力施工是箱梁施工中的关键技术,对箱粱的质量控制起着至关重要的作用。本文结合工程实际,对现浇箱梁预应力施工质量控制要点谈一些体会。 关键词:现浇箱梁 预应力 施工质量 控制 随着公路桥梁施工技术的快速发展,预应力现浇连续箱梁结构得到广泛应用。现浇箱梁中预应力施工是箱梁施工中的关键技术,对箱粱的质量控制起着至关重要的作用。 一、工程概况 某高速公路大桥全长 904.08m,主桥上部结构为 55+90+55m 预应力砼变截面连续箱梁,存在纵、横、竖三向预应力体后张法施工。主桥上部结构中,纵横向预应力钢筋均采用美国 ASTMA416-97 标准 270
2、 级高强低松弛钢绞线。单根钢绞线直径 j=15.24mm,公称面积 A=140mm2,理论弹性模量 Es=1.95105MPa,松弛率(初始荷载为 70%持续 1000 小时的松弛值2.5%) ,标准强度值 Ryb1860MPa,最大控制张拉力 P=332T,单根锚下控制应力 K=0.75Ryb=1395MPa。纵向预应力钢束采用摩阻锚固的 OVM 型预应力张拉锚固体系,锚具回缩值(设计推荐值)6mm,配套的张拉千斤顶选用 YCW 型 350A-200 型穿心式千斤顶。竖向预应力采用 32精轧螺纹钢筋,GB1999-91 标准:截面积 A=804mm2,松弛率3%,理论弹性模量 Es=1.95
3、105MPa,标准强度值 Ryb=750MPa,锚下控制应力K=0.9Ryb=675MPa,采用 YGM 螺母锚具,锚固时内缩值 2mm,配套张拉选用 YC60B-250 型千斤顶。 二、现浇箱梁预应力施工质量控制要点 1、张拉设备选择及标定 根据设计用锚具、最大张拉力及钢绞线伸长值,选用 YC60B-250 型千斤顶。设备进场前需进行委托具有相应资质的检测单位对千斤顶与压力表配套校验,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。张拉前,由技术部门根据千斤顶检定报告,预制箱梁张拉对照表,张拉设备的使用和保管由专人负责,要经常维护并定期标定。 2、材质检验 预应力钢绞线进厂后进行验收。验收时检查其质
4、量证明书、包装方法及标志内容是否齐全、正确,并按取样标准对其抗拉强度、伸长率等力学性能进行检验。锚具必须有出厂证明书进场时按规定取样,进行外观检查和硬度检验。 3、预应力钢绞线制作 钢绞线的重量大、盘卷小、弹力大。为了防止下料过程中钢绞线紊乱、弹出伤人,下料时,将钢绞线盘卷在钢笼内,从盘卷中央逐步抽出。下料采用砂轮切割机,下料长度:Lj=L+2(L1+L2+L3+L42+200mm)L1-夹片式工作锚厚度(mm)L2-穿心式千斤顶长度(mm)L3-夹片式工具锚厚度(mm)L4-钢绞线穿束时需要的工作长度(mm)编束时先将下好的钢绞线理顺,用 20#铅丝绑扎,间距 1.2m,绑扎完毕后按设计顺序
5、存放,并清楚标明。用割切断预应力筋时,要采取切实措施避免锚具处于高温状态。 4、穿束 穿束前检查锚垫板和孔道,确保锚垫板位置正确,孔道内畅通,无水分和杂物。采用卷扬机整束穿束,束的前端装上穿束网套。穿束网套用细钢丝绳编织,网套上端通过挤压方式装上拉环,使用时将钢绞线穿入网中,前端用钢丝绳扎紧以防脱落。 5、张拉与锚固 (1)对同条件养护的试块检验,混凝土强度达到 80%以上时,方可张拉。将构件端部预埋钢板与锚具接触的焊渣毛刺、混凝土残渣等清除干净后,安装锚具和张拉设备。张拉时采用两端同时张拉,即用两台YC60B-250 千斤顶和两台 ZB-400 高压油泵分别设置在构件两端对称张拉。钢绞线张拉
6、顺序必须严格按设计要求进行。 (2)预应力钢绞线张拉程序如下:0初应力2 倍初应力1.0con(持荷 5min)锚固。 (3)首先将钢绞线略微予以张拉,以消除钢绞线松弛状态,检查孔道轴线、锚具(含锚垫板、工作锚、夹片、限位板、工具锚等)和千斤顶的相对位置是否正确,并要注意钢绞线束中的每根钢绞线受力均匀。达到初应力时,在钢绞线上作记号,作为量测伸长值的参考点,并检查钢绞线有无松动。张拉过程中,要详细记录伸长值和压力表读数。采用控制应力和控制伸长值双控法进行张拉控制,若实际伸长值与理论伸长值差超过6%,应暂停张拉,待查明原因并采取措施,加以调整后,方可继续张拉。 (4)理论伸长值按下式计算:L=P
7、?L(Ag?Eg)P-预应力钢绞线平均张拉力(N)L-预应力钢绞线长度(mm)Eg-预应力钢绞线弹性模量(N?mm)Ag-预应力钢绞线截面面积(mm2) (5)钢绞线实际伸长值L 按下式计算:L=L1+L2L1-从初应力至最大张拉力间的实测伸长值(mm)L2-初应力时的推算伸长值(mm) (6)张拉时,空心板两端要配置对讲机,随时联系,确保张拉同时进行,两端应力一致。设专人观察空心板的测弯情况,如有异常应停止张拉,并分析原因,及时采取措施。 6、张拉应注意的问题 为了准确控制钢绞线的伸长值,尽量减少实测伸长值与理论伸长值之间的差值,在后张法钢绞线张拉施工过程中,要认真做到以下几点: (1)预留
8、预应力筋管道的位置应准确,采用钢筋卡子定位,用铁丝绑扎固定,避免管道在浇筑混凝土过程中移位。合理确定钢绞线与管道之间的摩擦系数,及时调整 K、 系数。 (2)钢绞线应符合预应力混凝土用钢绞线 (GB/T5224-95)的要求,并应按规定抽样检查。每次到货的钢绞线都应重新测定其弹性模量,以确定出厂合格证书上的数值是否准确。 (3)千斤顶的精度应在使用前校准。使用超过 6 个月或 200 次,以及在使用过程中出现不正常现象时,应重新校准。任何时候在工地测出的预应力钢绞线伸长值有差异时,千斤顶应进行再校准。 (4)用于测力的千斤顶的压力表应同千斤顶视为一个单元同时校准,并在量程范围内建立精确的标定关
9、系,以确定张拉力与压力表读数之间的曲线方程。 (5)均匀缓慢同步卸荷后,应测定预应力钢材的回缩与锚具变形量,对于一个夹片式锚具,不得大于 6mm。否则应重新张拉,或更换锚具后重新张拉;或一端张拉锚固,另一端补足应力后再锚固;或张拉到设计控制应力后,再多张拉超标回缩量,但超张拉的应力值不应大于钢绞线标准强度的 0.8 倍。 7、预应力孔道压浆及封锚 (1)压浆采用真空灌浆技术。当预应力张拉完成并经监理工程师检查合格后,则可割丝封头。割丝以钢绞线伸出锚具外部 3-5cm 为宜,割丝应用砂轮切割机,不得使用电弧或氧割。封头用 42.5 水泥或环氧树脂及水拌和,一定要密实,无气孔、无裂纹。要经常检查,
10、以确保压浆的顺利进行。 (2)孔道压浆的目的是完成对钢绞线自锚并防止预应力钢材锈蚀。孔道压浆越早越好。水泥浆的调制是保证孔道压浆饱满的关键,要予以重视,水泥浆要搅拌均匀,在压注前和压注过程中要经常搅拌。水泥浆调制好后应尽快使用,如延续时间过长将降低其流动性,增加压注时的压力,且不易密实。压浆前用高压水冲洗,可冲走杂物并将孔道内壁湿润,还可以防止干燥的孔壁吸收水泥浆中的水分而降低浆液的流动性。压浆由最低点压入,这样可以使空气和水聚集在水泥浆上面,逐步由最高点的泌水孔排出,避免水泥浆由上往下时空气窜入水泥浆内形成气塞,阻碍水泥浆的流动,并不在水泥浆凝结后产生气孔。灌浆时,宜先灌注下层孔道后再灌注上
11、层孔道。压浆应缓慢、均匀地进行。每个孔道压浆至规定压力后应有一定的稳压时间,以保证压浆饱满。排气出口排出与规定稠度相同的水泥浆时,关闭排气口。孔道压浆要认真填写压浆记录。压浆完毕,应尽快封锚。 (3)封锚前先将锚具周围冲洗干净并凿毛,然后安装模板,严格按照混凝土配合比拌和封锚混凝土,浇筑混凝土时要振倒密实,封锚部位混凝土要和梁体混凝土保持整体美观、协调。 三、结束语 总之,现浇箱梁预应力施工是重要工序之一,所以对预应力施工的质量管理、工序管理必须十分重视。应严格按照设计要求和规范要求进行施工,即可以减少并可能避免事故的发生。 参考文献: 1、齐晓桦,浅谈预应力砼现浇连续箱梁施工技术, 科技风2012年 03 期