预应力梁板常见问题及解决办法

梁春生

摘要:预应力梁板在建筑工程被普遍使用,但是由于部分细节的问题没有注意,往往出现各种各样的质量问题,进而影响了工程的质量,文章就在工作中实践所得的经验,阐述了一些常见问题的原因和防治办法。

关键词:预应力梁板;伸缩缝;建筑工程

中图分类号:TV757文献标识码:A

文章编号:1674-1145(2009)24-0146-02

预应力梁板因其节省材料,自重轻,结构简单,安全可靠,便于安装等优点,在大跨度、大空间的建筑工程得到广泛应用。但预应力施工工艺相对较复杂,在实际施工中,往往引发梁板拱度过大、梁断变形、孔道漏浆、梁板张拉后梁端顶底板中间部位出现纵向裂缝、工字梁梁体扭曲变形、梁端底部混凝土破碎、伸缩缝处梁板封锚(端)砼不规则等问题往往严重地影响着整个工程的质量,所以有针对性地研究这些问题,找出解决的技术办法,是相当又必要的。

一、预应力梁板拱度过大

预应力梁板张拉后均有不同程度的起拱,在实际施工中起拱过大主要是因为:(1)给梁板施加预应力时梁体强度未达到设计强度85%以上,致使梁板刚度降低;(2)千斤顶校验精度不够,实际张拉力往往偏大,表现在实测伸长值总是大于理论伸长值,呈现正误差;(3)实际施工中,除上述原因外,往往是因为梁板在张拉后放置时间过长,没有及时进行压浆和安装,而梁板变形与梁板的弹性模量有关,梁板的弹性模量又只和时间有关,所以最有效的办法是控制预应力施加的时间,采用相对平均的时间对梁板施加预应力,降低梁板拱度过大的情况。

二、梁端变形

比较常见的是斜交角度较大的梁板,变形一般发生在锐角部位,且拆摸后锐角部位容易损坏,梁板斜交角度也常常控制不好,梁板安装后会发生梁体与桥台被墙顶撞现象,影响梁板安装。还有一种很常见的病例,就是梁板端部不是平面,而是一个曲面,尤其在多跨桥梁安装过程中如果碰到此类问题,不仅梁板与桥台被墙要顶撞,而且相邻梁板间也容易顶撞。造成梁板无法安装,最终不得不采取凿平梁板端面的办法。这一类现象产生的主要原因在于梁板端部角度控制不好,模板固定不牢。解决此种问题,最根本的办法是加大封端模板的刚度,采用样板检察封端模板角度,并用水平尺严格校正封端模板的垂直度。

三、预应力筋孔道漏浆

孔道漏浆在采用半刚性波纹管成孔时较为常见。对于先穿束后浇筑的梁板,致使预应力筋在张位前不能自身活动,张位后压浆困难;对行浇筑后穿束的梁板,致使穿束困难,甚至根本穿不进力筋。为了避免孔道漏浆,应注意以下几点:

1.用于制作波纹管的钢带应符合现行有关标准,其厚度一般不宜小于0.3mm。波纹管的接头连接管应采用大一个直径级别的同类型管道,其长度宜为被连接管道内径的5～7倍,同时不小于40cm。在接头处保证钢筋定位准确,以免角度变化导致波纹管道不圆顺,造成穿束困难,最后把用特制胶布将连接管道两端缠紧以防漏浆。布置波纹管:首先用钢筋加工环形架作为波纹管的定位架,纵向间距为1m,横向位置按计图纸上的坐标定位,然后设置防蹦钢筋。

2.浇筑混凝土前应检查波纹管是否有孔洞或变形,接头处是否用胶带密封好,在与锚垫板接头处,要用东西堵塞好,以防水泥浆渗进波纹管或锚孔内。浇筑混凝土时应尽量避免振捣棒触及波纹管,以防漏浆堵塞孔道。

3.采用圆形波纹管成孔时,在浇筑砼前也可预先穿置废钢绞线,砼浇筑后来回拉动钢绞线,以防波纹管被压变形和堵塞,还能有效避免压浆前力筋在孔道中长时间放置而生锈。

四、后张板梁张拉端裂缝

主要原因是由于梁板端部锚固端垫板安装不正确,而且在张拉时,预应力孔道内尚未注浆,所有压力在梁的两上端部,要用足够的抗压强度来抵抗预应力产生的压力,如果锚固垫板安装不正确,会产生部分拉力,使砼开裂;梁板端部钢筋较密集,砼骨料难以进去,如施工控制不严,会产生局部水泥浆,受力后出现开裂或碎裂。在施工时要保证端部模板安装及锚垫板固定的精度及牢固程度,采用点焊或螺栓固定铺垫板;在张拉孔垫板下采用部分钢纤维砼,以提高砼强度。

五、梁板顶面裂缝

主要是在施工中过早地抽拔芯模或是芯模漏气,导致了板梁顶板砼的下沉,砼在下沉过程中产生了收缩裂缝;而橡胶芯板上浮,造成顶板钢筋保护层过薄,所以砼强度增长过程中产生收缩裂缝,现在主要采用高压水枪冲洗表面及缝内杂物,然后再使用水泥净浆或环氧树脂封闭裂缝。

六、施加预应力时,伸长值超出规定范围

预应力筋的张拉,采取应力控制法时进行伸长校核。实际伸长值与理论伸长值的允许偏差应在6%范围内。如超过该值,应暂停张拉;采取措施予以调整后,方可继续张拉。如伸长值偏小,可采取超张拉措施,但张拉力限值不得大于0.8fptk值。但在实际操作过程中伸长值超其原因除张拉机具本身有问题需再次标定外,多数需要计算人员按实际情况重新分析考虑,再报监理工程师,待查明原因采取措施调整后,方可继续进行张拉。

七、工字梁、T 梁横向刚度较小易产生侧向弯曲

(一)力筋预留孔道横向位置不正确是产生侧挠的主要原因之一

在安装各种成孔管道时,首先必须保证其中心(转上页)(接下页)线在三个方向的坐标正确,其次必须设置足够的定位钢筋使之固定牢靠,避免在砼浇筑期间产生位移。一般情况下定位钢筋的间距,对于钢管不宜大于1m;对于波纹管不宜大于0.8m;对于胶管不宜大于0.5m;对于曲线管道还得适当加密。

(二)张拉程序安排不合理也是导致侧挠的重要原因

由于工字梁、T梁的预应力钢束在马蹄处均要进行平面弯曲,梁体本身横向刚度又小,所以张拉程序就显得格外重要了。正确的做法是按照图纸要求的次序,先张拉通过其形心截面的非平弯钢束(可直接张拉到δcom锚固),再分阶段循环张拉另一束平弯钢束,这是避免出现侧挠的关键。

(三)侧弯梁的校正

砼浇筑完成后,两个侧面的砼强度增长速度不均匀,阳面增长较快,阴面则稍慢。尽管同条件试件强度已达张拉强度要求,但由于阴阳两面强度不同而产生侧挠。为此,同条件养护试件制作好后,应该置于梁体的背阴处,这样试件达到了张拉强度时,两面砼的强度差别就很小了。若已发生侧弯,可在安装后先把端横隔梁钢筋焊接好保持稳定,待整跨安装结束且其他梁的现浇横隔梁部分已完成并达到一定强度后,再用千斤顶或倒链通过相邻梁体把侧弯梁顶拉过来,然后焊接好中横隔梁钢筋使之固定。至此,侧弯梁的校正工作就结束了。

八、伸缩缝处梁板封锚(端)砼不规则

先封锚后吊装的梁板吊装完成后,端部边线总是不很规则,呈锯齿形或“长城”形。给伸缩装置的安装和伸缩缝的正常使用带来了极大的麻烦:(1)梁端不是一条直线,缝宽极不均匀,有的甚至达不到伸缩缝宽度要求或根本没有间隙;(2)预埋伸缩缝钢筋或前或后,不成直线排列,致使伸缩装置难以安装。所以在张拉、灌浆后,用砂轮切割机切掉张拉端多余的预应力筋,预应力筋的外露长度不宜小于其直径的1.5倍,且不宜小于30mm,用环氧树脂涂封锚具及外露预应力筋,封闭前应将锚具周围的混凝土凿毛、冲洗干净,凸出式的锚头宜配置钢筋网片,用微膨胀细石混凝土进行封闭。

九、锚垫板处砼被压坏

这种破坏有的在张拉进行中或刚张拉完毕时就发生了,有的在张拉结束后几个小时才产生。其主要原因是锚垫板处钢筋分布密集,而且间距小,在浇筑时常发生卡料现象,又不易插入振捣棒振捣,这样锚下砼容易产生孔隙和空洞现象,在强度较大的荷载作用下很容易使锚垫板陷入砼内,造成梁端破坏。解决的办法一般是:(1)严格控制砼的材料配比,其中粗集料最大粒径不宜超过钢筋最小净距的1/2,砼拌和物坍落度应控制在70mm左右;(2)宜在侧模上安装附着式振动器,再铺以25mm振动棒振捣;(3)必须保证砼在科学的养护条件下达到一定的龄期后再张拉。

十、结语

总之,在预应力梁板的预制施工过程中,要严格按照科学方案施工,注重把握细节,尽量杜绝上述问题的出现,以保证整体工程的质量。