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后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱梁施工的質(zhì)量控制
摘 要：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，就是事先人為地在鋼筋混凝土中引入內(nèi)部應(yīng)力，且其數(shù)值和分布恰好能將使用荷載產(chǎn)生的應(yīng)力抵消到一個(gè)合適程度的混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于采用了高強(qiáng)度材料和預(yù)應(yīng)力工藝，節(jié)省了材料，減少了構(gòu)件截面尺寸，進(jìn)而減輕了構(gòu)件自重，因而特別適合于建造由恒載控制設(shè)計(jì)的大跨度橋梁。在曲線(xiàn)配筋或大型構(gòu)件的橋梁施工中，多采用后張法建立預(yù)應(yīng)力，靠錨具來(lái)傳遞和控制預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)施工是橋梁施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，在施工中要高度重視。本文就箱梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)施工中的各施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制進(jìn)行了論述。關(guān)鍵詞：后張法 預(yù)應(yīng)力 質(zhì)量控制
一、千斤頂與油表校正
預(yù)應(yīng)力張拉的設(shè)備應(yīng)按錨具說(shuō)明書(shū)的千斤頂型號(hào)配套使用。千斤頂在使用前必須按要求及時(shí)經(jīng)主管部門(mén)授權(quán)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行千斤頂、油泵及油壓表配套標(biāo)定，確定其校正系數(shù)，張拉時(shí)嚴(yán)格按標(biāo)定報(bào)告上注明的油泵號(hào)、油表號(hào)和千斤頂號(hào)配套安裝使用。張拉前，應(yīng)按照校正系數(shù)公式計(jì)算出分級(jí)加載的油表讀數(shù)與張拉力的對(duì)應(yīng)值。
在下列情況下應(yīng)重新標(biāo)定：新千斤頂初次使用前；油壓表指針不能退回零點(diǎn)時(shí)；千斤頂、油壓表和油管進(jìn)行過(guò)更換或維修后；當(dāng)千斤頂使用超過(guò)6個(gè)月或張拉超過(guò)200次以上；在使用過(guò)程中出現(xiàn)其他不正�，F(xiàn)象。
由于千斤頂和儀表的特殊作用，要求千斤頂和儀表由專(zhuān)人使用和管理，操作人員需具備預(yù)應(yīng)力施工知識(shí)方可上崗操作。
二、錨、夾具的質(zhì)量控制
錨具應(yīng)按設(shè)計(jì)要求采用，能滿(mǎn)足分級(jí)張拉、補(bǔ)張拉以及放松預(yù)應(yīng)力的要求。錨具、夾具進(jìn)場(chǎng)時(shí)，除按出廠(chǎng)合格證和質(zhì)量證明書(shū)核查其錨固性能類(lèi)別、型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量外，還應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收。
1、外觀(guān)檢查。從每批中抽取10%的錨具且不少于10套，檢查其外觀(guān)尺寸。如有一套表面有裂紋或超過(guò)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定尺寸的允許偏差，則應(yīng)加取雙倍數(shù)量的錨具重做檢查，如仍有一套不符合要求，則應(yīng)逐套檢查，合格方可使用。
2、硬度檢驗(yàn)。從每批中抽取5%的錨具且不少于5套。其中有硬度要求的零件做硬度試驗(yàn)，對(duì)多孔夾片式錨具的夾片，每套至少抽取5片。每個(gè)零件測(cè)試3點(diǎn)，其硬度應(yīng)在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)；如有一個(gè)零件不合格，則應(yīng)另取雙倍數(shù)量的零件重做試驗(yàn)；如仍有一個(gè)零件不合格，則應(yīng)逐個(gè)檢查，合格者方可使用。
三、預(yù)留孔道
澆筑在混凝土中的管道應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度且不允許有漏漿現(xiàn)象。管道應(yīng)用定位鋼筋安裝固定，使其能牢固地置于模板內(nèi)的設(shè)計(jì)位置，并在混凝土澆筑期間不產(chǎn)生位移。在承德市雙灤區(qū)迎賓大橋工程中孔道成型采用埋置金屬波紋管，波紋管使用3mm厚的鋼帶現(xiàn)場(chǎng)卷制，波紋管接頭采用套管法，且在套管內(nèi)要對(duì)口、居中，兩端的環(huán)向縫隙用膠帶封閉嚴(yán)密不得漏漿。預(yù)埋孔道端部的錨墊板平面應(yīng)垂直于孔道軸線(xiàn)，錨墊板孔中心要對(duì)準(zhǔn)波紋管中心，安裝應(yīng)牢固，預(yù)埋的螺旋加勁鋼筋應(yīng)盡量緊靠錨墊板，以更好地分散此處應(yīng)力，錨墊板上的灌漿孔應(yīng)布置在下方。
為防止混凝土澆筑過(guò)程將預(yù)留孔道擠壓變形，采取了先將直徑較孔道直徑小一些的硬聚乙烯管在混凝土澆筑前插入預(yù)留孔道，待混凝土澆筑完畢后再將其抽出重復(fù)使用的方法，既避免了孔道被擠壓變形，穿預(yù)應(yīng)力筋困難的問(wèn)題，又保證了混凝土澆筑速度，還克服了孔道附近混凝土振搗不密實(shí)的現(xiàn)象，取得了非常好的效果。
四、預(yù)應(yīng)力筋的制作安裝
1、預(yù)應(yīng)力筋下料。預(yù)應(yīng)力筋的下料長(zhǎng)度應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，除要按照設(shè)計(jì)圖，加孤線(xiàn)值的長(zhǎng)度外，還要考慮每端預(yù)留千斤頂、限位板、工作長(zhǎng)度等。鋼絞線(xiàn)下料應(yīng)采用砂輪鋸切割，不得采用電弧切割。集束綁扎時(shí)，每束鋼絞線(xiàn)必須理順直，不得打結(jié)、扭曲，一般一米為一段進(jìn)行分段綁扎牢固，以免鋼絞線(xiàn)相互扭結(jié)或各絲、各股預(yù)應(yīng)力筋受力不均勻，造成張拉應(yīng)力不夠或超張拉，摩阻力值增大，易發(fā)生斷絲、滑絲等現(xiàn)象。
鋼絞線(xiàn)按照設(shè)計(jì)要求的規(guī)格型號(hào)采用，進(jìn)場(chǎng)時(shí)分批驗(yàn)收，除應(yīng)對(duì)質(zhì)量證明書(shū)、包裝、標(biāo)志和規(guī)格進(jìn)行檢查外，還應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，從每批鋼絞線(xiàn)中任取3盤(pán)，并從每盤(pán)所選的鋼絞線(xiàn)端部正常部位截取一根進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，每批鋼絞線(xiàn)的重量不大于60t。
2、預(yù)應(yīng)力筋編束。預(yù)應(yīng)力筋編束時(shí)，應(yīng)逐根理順，綁扎牢固，防止相互纏繞�？稍诿渴A(yù)應(yīng)力筋的兩側(cè)端頭編制同一號(hào)碼，以利于在張拉過(guò)程中出現(xiàn)斷絲、滑移等情況時(shí)有針對(duì)性地采取措施。 3、預(yù)應(yīng)力筋的安裝及保護(hù)。預(yù)應(yīng)力筋可在澆筑混凝土之前或之后穿入管道。在承德市雙灤區(qū)迎賓大橋工程中采用后穿鋼絞線(xiàn)的方式，有效地防止了在混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)期間產(chǎn)生的濕氣腐蝕預(yù)應(yīng)力筋，還可防止在進(jìn)行電焊作業(yè)時(shí)預(yù)應(yīng)力筋濺上焊渣或造成其他損壞。
五、預(yù)應(yīng)力張拉
預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)張拉前，箱梁的混凝土強(qiáng)度和砼澆筑時(shí)間必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)執(zhí)行規(guī)范要求，千斤頂和油壓表均在校驗(yàn)有效期內(nèi)，箱梁側(cè)向約束已解除（但須特別注意，箱梁底模必須在預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)張拉結(jié)束并對(duì)管道實(shí)施壓漿后才能拆除），支座定位螺栓已解除，以便在預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中能自由轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)。
當(dāng)所有準(zhǔn)備工作做好后，清除錨墊板下水泥漿等雜物，將鋼絞線(xiàn)切割成楔形逐根對(duì)孔穿入錨環(huán)中，裝緊工作錨具夾片，安裝時(shí)務(wù)必使工作錨落入錨墊板止口中，并與孔道軸線(xiàn)同心。工作錨安裝后，安裝張拉限位板及千斤頂對(duì)位，再在千斤頂后端安裝工具錨，安裝工具錨時(shí)，應(yīng)注意不得使鋼絞線(xiàn)錯(cuò)孔扭結(jié)。為安裝方便，可將工具錨夾片用橡皮筋箍住，從鋼絞線(xiàn)端頭沿鋼絞線(xiàn)送入工具錨孔中，并用鋼管打緊，夾片不得錯(cuò)位。以上工作全部做完后對(duì)千斤頂供油，使千斤頂受力并與梁端錨具面垂直，再次檢查錨具、千斤頂、孔道三者軸心是否同心，有偏差時(shí)應(yīng)用手錘輕擊錨環(huán)，調(diào)整位置，檢查合格后，即進(jìn)入張拉供油的準(zhǔn)備。兩端張拉操作人員應(yīng)統(tǒng)一指揮，口令一致，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)張拉順序、張拉方式對(duì)稱(chēng)進(jìn)行張拉，張拉速度應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，注意使每根鋼絞線(xiàn)受力均勻，張拉力應(yīng)按設(shè)計(jì)控制力逐級(jí)加載，如按控制力的10%、20%、60%、100%分級(jí)張拉，在達(dá)到控制張拉的10%時(shí)作好標(biāo)記，開(kāi)始測(cè)量鋼絞線(xiàn)伸長(zhǎng)值，以后每級(jí)均要量測(cè)、記錄伸長(zhǎng)值和張拉力，測(cè)量讀數(shù)應(yīng)精確，鋼絞線(xiàn)束在達(dá)到控制張拉力時(shí)，持荷2min，并維持張拉力不變，然后封錨。張拉過(guò)程中應(yīng)認(rèn)真作好張拉原始記錄，因處理滑絲、斷絲而引起鋼絞線(xiàn)束重復(fù)張拉時(shí)，同一束不超過(guò)3次，若鋼絲與錨具因滑絲而留有明顯刻痕時(shí)，應(yīng)予更換。張拉完成后，在錨口處的鋼絞線(xiàn)上做記號(hào)，鋼絞線(xiàn)回縮量不能大于6mm。張拉完成后，經(jīng)檢查并確認(rèn)全部合格后方可割絲，鋼束張拉完畢，嚴(yán)禁撞擊錨頭和鋼束。
施加應(yīng)力以張拉力為主，以預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值作校核，預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際彈性模量計(jì)算的伸長(zhǎng)值與實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值相差不應(yīng)超過(guò)±6%，否則應(yīng)暫停張拉，查找原因。主要原因有：鋼絞線(xiàn)材料發(fā)生變化，彈性模量E值變化或截面積A值變化；千斤項(xiàng)標(biāo)定曲線(xiàn)發(fā)生變化造成張拉力變化；混凝土強(qiáng)度不足；孔道摩阻損失變化；測(cè)量方法不準(zhǔn)確，因漏漿致使鋼絞線(xiàn)局部固結(jié)等。
六、孔道灌漿
預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)張拉完成封錨后，一般 24～36ｈ之內(nèi)宜及時(shí)進(jìn)行孔道壓漿。水泥漿為純水泥漿，自拌制至壓入孔道的延續(xù)時(shí)間，視氣溫情況而定，一般在30—45min范圍內(nèi)。水泥漿在使用前和壓注過(guò)程中應(yīng)連續(xù)攪拌。對(duì)于因延遲使用所致的流動(dòng)度降低的水泥漿，不得通過(guò)加水來(lái)增加其流動(dòng)度。
壓漿順序：先下后上，較集中和鄰近的孔道，宜盡量先連續(xù)壓漿完成；不能連續(xù)壓漿時(shí)，后壓漿的孔道應(yīng)在壓漿前用壓力水沖洗通暢。
對(duì)泌水率較小的水泥漿，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明能達(dá)到孔內(nèi)飽滿(mǎn)時(shí)，可采用一次注漿的方法。在雙灤迎賓大橋的30m預(yù)制箱梁制作時(shí)，在施工前就提前對(duì)試制的梁進(jìn)行灌漿試驗(yàn)：調(diào)整水泥漿的水灰比，盡量減少泌水率。通過(guò)試驗(yàn)證明在一定的水灰比情況下，一次性壓漿就可以使孔道飽滿(mǎn)。在這個(gè)基礎(chǔ)上在施工中嚴(yán)格控制水泥質(zhì)量和水灰比，采用了一次性壓漿的方法，大大加快了施工進(jìn)度。后從檢查孔抽查壓漿質(zhì)量，證明壓漿飽滿(mǎn)，完全符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。泌水率和膨脹率的試驗(yàn)方法見(jiàn)附錄G—10水泥漿泌水率和膨脹率試驗(yàn)。
壓漿應(yīng)使用活塞式壓漿泵，不得使用壓縮空氣。壓漿的最大壓力宜為0.5—0.7Mpa，當(dāng)孔道較長(zhǎng)或采用一次壓漿時(shí)，最大壓力宜為1.0Mpa，壓漿用的膠管一般不超過(guò)30m，若超過(guò)30m則壓力增加0.1MPa。水泥漿攪拌結(jié)束至壓入管道的時(shí)間間隔不應(yīng)超過(guò)40min。壓漿應(yīng)達(dá)到孔道另一端飽滿(mǎn)和出漿，并應(yīng)達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道中充滿(mǎn)灰漿，關(guān)閉出漿口后，應(yīng)保持不小于0.5Mpa的一個(gè)穩(wěn)壓期，該穩(wěn)壓期不宜少于2min。
壓漿過(guò)程中及壓漿后48h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土的溫度不得低于5℃，否則應(yīng)采取保護(hù)措施；當(dāng)氣溫高于35℃時(shí)，壓漿宜在夜間進(jìn)行。
壓漿是否密實(shí)，除了以上要求外，還要從壓漿數(shù)量上來(lái)保證其質(zhì)量。水泥漿的凈用量=(孔道截面面積-鋼絞線(xiàn)截面面積)×孔道長(zhǎng)度。壓漿孔數(shù)和位置必須作好記錄，以防漏灌�？椎缐簼{應(yīng)填寫(xiě)施工記錄。
七、結(jié)束語(yǔ)
在現(xiàn)代的預(yù)應(yīng)力箱梁施工中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)施工和孔道壓漿占著舉足輕重的地位，是預(yù)應(yīng)力能否正確建立并達(dá)到設(shè)計(jì)目的的關(guān)鍵，必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、規(guī)范施工，積累豐富的施工經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于實(shí)際，以保證其質(zhì)量。
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