吴世宏
摘要:本文介绍后张法预应力混凝土T型梁的施工工艺和的主要问题的处理处理,供广大工程技术人员参考。
关键词:T型梁 后张法 预应力 混凝土
0 引言
后张法,即先浇筑构件混凝土,并在其中预留穿束孔道(或设套管),待混凝土达到要求强度(不低于设计强度的70%~90%)后,将预应力筋穿人预留孔道内(或在浇灌混凝土前将预应力筋穿入孔道),将千斤顶支承于混凝土构件端部,张拉预应力筋,使构件也同时受反向压缩。待张拉到控制拉力后,即用特制的锚具将预应力筋锚固于混凝土上,使混凝土获得并保持其预压应力。最后,在孔道内压注水泥浆,以保护预应力筋不致锈蚀,使预应力筋与混凝土粘结成为整体,并浇筑梁端封混凝土。目前,国内的高速公路大桥,采用后张法预应力混凝土T型梁,越来越普遍,现对后张法预应力混凝土T型梁的施工特点和质量控制要点做总结。
1 施工工艺
1.1 钢筋及模板制安,孔道成型 预制T梁可采用C25混凝土底座,厚度为25-40cm,底面配中8@20钢筋网。底座预留拉杆孔,上铺5—6mm 钢板。钢筋在加工场开料加工后,搬运到顶制台座位置安装就位,钢筋骨架下底和外侧垫保护层垫块,错开布置。金属波纹管宜应用手提式砂轮切割机,不得使用电焊切割,波纹管孔道一般按每50cm采用钢筋卡予以铁丝绑扎固定,避免孔道在浇筑混凝土过程中移位。孔道上若出现意外孔洞则在浇筑混凝土前修补好。波纹管连接后用密封胶带封口,避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内造成孔道堵塞。在操作时防止管壁破裂,防止邻近电焊火花烧伤孔道。钢绞线的安装选用预埋波纹管后再穿束,一般采用人工穿束,对钢绞线可将一孔筋束中的全部钢绞线编束后整体装入孔道中。穿束前应检查,锚垫板位置正确,孔道内畅通、无水分和杂物。钢绞线下料长度一般为孔道长度加上锚固及张拉工作长度。为防止钢丝扭结宜进行编束,绑扎一道铅丝,铅丝扣弯入钢束内。钢绞线切割时,在每端离切口用铁丝绑扎。绑扎好的钢绞线束编号挂牌堆放。
1.2 混凝土浇筑与养护 混凝土拌和料可掺适量的外加剂。混凝土搅拌时,检查拌制质量和塌落度,符合要求才可浇筑。混凝土采用分层振捣一次浇筑的方法,在倾斜面上逐层升高,每层30cm。振捣时不得大力撬动钢筋和模板。梁体混凝上浇筑后,在梁端标明制作日期和安装方向。为了不损坏T型梁的冀缘,在混凝土强度未达到12.5MPa时,不得拆模。拆模时不得用力撬动与敲打而损伤梁体表影响T型梁的外观质量,在混凝土初凝后,用麻袋覆盖,并洒水养护,在养护期宜保证混凝土表面处于湿润状态。
1.3 张拉钢绞线 一般30mT型梁混凝土上龄期宜大于4d,同时梁体混凝上宜达到设计强度的70%~90%时,方可张拉钢绞线。当跨径大于或等于25m时,宜采用两端同时张拉。如两端张拉时,则两端千斤顶升降压、曲线标记、伸长测量、插垫等工作宜保持一致。在张拉前,采用无油污染的压缩空气,对孔道、锚具与钢绞线端部进行清洗。钢绞线渐进匀速张拉,并注意以下几点:将钢绞线稍加张拉,以消除松弛状态,并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上;当钢绞线初始应力达到设计张拉控制应力的10%时,可在钢丝上作记号,作为测量伸长量的参考,并检查钢绞线有施工方法、主要施工设备、主要材料及半成品,和施工出现主要问题无滑动;将张拉力增加到设计值并持荷2min,若伸长量符合要求则可封闭锚具并拆除千斤顶,如果伸长量和张拉力与要求相差较大,暂停张拉,查清原因并解决后方可继续张拉;如果锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏,应立即停止作业,进行检查。当滑丝、断丝数量超过规定,应抽换钢绞线;锚具外多余俐绞线可使用于动式砂轮切割机,不得采用电弧焊切割。张拉预应力,使梁体能承栽自重荷载后,可将梁移出生产台座后,再进行孔道灌浆。预制梁移出台后.继续进行养护,养护时间不少于7d。
1.4 孔道灌浆与封端 孔道灌浆采用专用灌浆泵进行。灌浆工艺有“一次压注法”和“二次压注法”两种,前者用于不太长的直线形孔道,后者用于对于较长或曲线形孔道。预应力张拉完毕后的24h之内即对孔道进行灌浆。灌浆分两次进行,每一孔道宜于两端先后各灌浆一次。由灌浆泵在梁端将纯水泥浆,经灌浆胶管从灌浆咀压入孔道内,灌浆的压力最少升到0.7MPa,当灌浆达到另一端饱满并排出浓浆(排气孔排出相同稠度的水泥浆)时用木寒堵孔,并稳压10s以上后,可关闭进浆管截止阀,拆卸进浆管。对于“二次压注法”,在第一次压浆间隔不小于30~45min后,可进行第二次灌浆,拔山两端排气孔木塞,在另一端安装进浆管,并将进浆管截止阀全部打开,待排气孔流出浓浆时,再用木塞堵孔及关闭进浆管截止阀,并稳压10s以上后关闭截止阀,拆卸进浆管,完成灌浆工作。
2 主要问题的处理
2.1 孔道堵塞的处理 产生T形梁预应力孔道堵塞的原因主要是:振捣方法不当,插入式振捣器频繁碰撞波纹管,金属波纹管强度低,造成破裂被混凝土堵塞。可针对原因采取预防措施,如改善振捣方法并提高波纹管强度,并在混凝土刚浇灌后终凝前,在梁体两端适当对拉钢绞线等。发现孔道堵塞时,应暂停张拉钢绞线,在孔道两端灌水,从梁体两侧的色泽与水印,判定堵塞部位,然后在梁体一侧钻孔清除堵塞处钢绞线上的混凝土或水泥浆,清除干净再继续张拉到设计值,并认真填补钻孔(可用高强混凝土、环氧树脂或两者的混合物填补),最后再进行孔道的正常压浆。
2.2 钢绞线张拉伸长量差异的处理:①张拉时,先检查调整两端钢绞线位置,并用油漆做标记,套上工作锚、夹片和限位板。②预应力筋的伸长量应在初应力(如10%张拉力)状态下开始量测,每级张拉力通过压力表读数控制,用游标卡尺测量伸长量,做好记录。③一般设计图纸上所示的张拉力为封闭前锚具内的瞬间力,实际伸长值计算式:DL=DL+DL。其中,DL为后张法预应力钢绞线实际伸长值;DL为初应力至最大张拉应力问的实测伸长值;DL一为初应力的推算伸长值。④将实际伸长值与理论伸长值进行对比,如果误差在控制范围内,则该钢绞线张拉完毕。
2.3 梁端混凝土破碎的处理 预防措施:①绑扎钢筋时,在梁端的下部预埋3mm~5mm厚的钢板,在梁端的侧面埋设钢筋网;②浇灌梁体混凝土时,加强梁端混凝土的振捣。出现该问题后,可由人工仔细凿除破碎部分的混凝土,冲洗干净后,用高强混凝土、环氧树脂或两者的混合物(强度不低于梁体混凝土的设计强度等级)修补。
2.4 注意事项 ①夹片与锚环孔不应粘附泥浆或其他杂物,且不允许锈蚀(若有轻微浮锈,应彻底清除);②对表面有锈的钢绞线,张拉前应彻底除锈,以减少摩擦损失;③锚具安装到位后,应及时张拉,以防止因锈蚀而产生滑丝、断丝;④钢绞线应采用无齿锯或机械切断机切割,禁止采用电弧切割,避免损伤钢绞线,引起张拉时拉断;⑤工作锚板夹片与工具锚夹片不能混用(工作锚具不能重复使用);⑥工具锚夹片对表面和锥孔内表面使用前应涂有润滑剂以便退锚灵活;⑦在张拉过程中,应注意是否有异常现象如响声、油压表指针抖动等,张拉完成后检查钢绞线上夹片留下的咬痕,以便及时发现滑丝问题;⑧张拉前应检查张拉系统是否安全可靠,张拉时应有安全措施,张拉千斤顶后严禁站人。
3 结束语
T梁预制的施工进度与成品质量的好坏。关键在于模型的设计及加工是否合理,为了加快施工进度,缩短工序作业时间、提高成品质量,模型应设计为轻便、耐用、易拆装的结构形式。