后张法预应力混凝土箱梁施工要点及病害防治

李庆珠

(广东省水利水电第三工程局)

1 引 言

后张法预应力混凝土箱梁能满足各种不同环境的要求,被广泛地应用桥梁工程中。后张法预应力混凝土箱梁为桥梁工程的重要构件,其施工质量好坏直接关系到整过桥梁工程的质量,讨论后张法预应力混凝土箱梁的施工要点有着重要意义。

2 施工要点

2.1 预制过程

为了能确保梁体几何尺寸成型准确,必须保证预制箱梁在施上过程中无沉降、小变形。台座基础一般可采用如下处理措施:分层填筑 3∶7灰土 40～60cm,并压实作为底基层,上部采用 25～30cm碎石层夯压作为基层,表面浇筑 10cm厚混凝土面层,并浇筑 30cm混凝土作为施上台座,这就为箱梁的制作生产过程中要求台座小沉降变形提供了充足的地基承载力。为了保证台座底板平整和刚度的要求,底模采用水磨石面层。为保证模板足够的精度、刚度和强度,保证箱梁生产过程中模板变形小,箱梁各部外型尺寸准确无误,外模采用整体钢板制作箱梁模板,工厂加工,工地拼装。

2.2 钢筋骨架制作

在钢筋骨架制作的过程中,需要注意如下几点:

(1)根据结构图纸核对成品钢筋的规格、数量和型号是否准确,如与图纸不符,需经有关部门核实后方可开始制作;

(2)钢筋骨架制作时要求:钢筋的表面洁净,平直,无局部弯折。成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直,调直后钢筋损伤不能超过截面的 5%;

(3)钢筋骨架必须具有足够的刚度和稳定性,在拼装时应按结构图纸放大样。先将受力、架立钢筋就位,其次套上箍筋,初步绑扎成骨架,最后完成各绑扎点,必须按顺序绑扎,以兔造成错绑、漏绑或钢筋穿不进去等现象。

2.3 混凝土的浇筑

根据箱梁钢筋密,有波纹管、振捣困难等特点,混凝上拌和应严格按重量法施工。采用强制式拌和、电子计量,严格控制水灰比在 0.35～0.4之间,以减少表面气泡、砂线等缺陷。坍落度宜控制在 7～9cm。

箱梁混凝上的浇注采用一次成型工艺,由一端开始浇注底板混凝土,浇注长度约 8～10cm,用木板封底后开始浇注腹板及顶板混凝土。当腹板混凝土的分层坡脚达到底板8～10m位置后,再向前浇注 8～10m位置,以次类推进行浇注到距另一端 8～10m位置时,及时封底后变换方向,从端头向中部方而浇注腹板及顶板混凝土。

箱梁混凝土的振捣方式一般采用插入式振动器。底板混凝土浇注从端头及顶板预留工作孔下料,用振捣棒振捣,插点均匀、严密,不得漏振。底板浇注完成一段后,将内模部分的活动模板压紧固定,立即浇注腹板混凝土。腹板混凝土浇注采用对称、分层下料的方式进行,分层厚度不大于50cm,振捣时,振捣棒移动间距不大于 30cm,每次插入下层混凝土的深度'宜控制在 5～10cm,两侧腹板混凝土的下料和振捣须对称,同步进行以避免内模偏位。

2.4 预应力筋的加工、安装及张拉

预应力原材(钢绞线、波纹管、锚具)均需自检与监理抽检,检查合格后方可用于施工。

预应力筋的下料长度应通过计算确定,计算时需考虑结构的孔道长度或台座长度、千斤顶长度、墩头预留量、锚夹具厚度、焊接接头、冷拉伸长值、张拉伸长值、弹性回缩值和外露长度等因素。

钢绞线的切断,不得采用电弧切割,宜采用切断机或砂轮锯。

预应力筋同束内应采用强度相等的预应力钢绞线,钢绞线下料应在长线平台上进行,下料后应逐根理顺、梳整编束,每隔 1～1.5m用铁丝绑扎牢固,编束后的钢绞线应顺直不扭转,按编号分类存放,钢绞线搬运是支点距离不得大于3m,端部悬出长度小得大于 1.5m。钢绞线切断前的端口先用铁丝绑扎,切断后端口应焊牢。

梁体混凝土需达到设计强度达到 90%以上后才可进行预应力张拉。千斤顶、油表等张拉设备需按规定经相关质量检测部门校验。钢绞线伸长量和油表读数经主管技术人员严格计算并经现场监理工程师和驻地高监的复核批准,方用于施上。

张拉工艺要求梁体两端对称张拉,张拉力和伸长率双控制,以控制张拉应力为主,并以伸长量校核,量测伸长值时应考虑锚具及构件的压.缩影响。实际伸长值和理论伸长值之差应控制在 6%之内。

2.5 箱梁孔道压浆和封锚

钢绞线张拉完毕后应当将锚塞周围预应力钢绞线间隙用水泥浆封锚,待强度足够时方可注浆。

压浆前认真对注浆孔、排气孔等全面检查,并对压浆设备进行安装检查。压浆机采用活塞式压浆泵,压浆泵要同水泥浆搅拌机相连接并不停搅拌,防止水泥浆凝固。压浆泵最大压力不应超过 1.0MPa。每一个孔道应达到另一端饱满和出浆,并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。为了保证管道中充满灰浆,将出浆口塞住,应保持不小于 0.5MPa/2min。水泥浆水灰比宜为 0.4～0.45,并掺入膨胀剂和减水剂,水泥浆的泌水率最大不超过 3%,水泥浆稠度应控制在 14～18s之间,天气温度高时取上限,反之取下限。

对需要封锚的锚具,压浆后应先将其周围冲洗净,并对梁端混凝土凿毛处理,然后按设计布设钢筋网浇注封锚混凝土。但要严格控制封锚后的梁体长度。对于外露的锚具,应用高标号砂浆抹上,防止锚具锈蚀。

3 病害防治

3.1 脱模后梁底板出现小的波纹

梁底板出现波纹的原因为施工时刷两遍脱模剂,然后再绑扎钢筋。这种施工顺序容易导致钢筋周围粘上脱模剂,因此在施工中刷完脱模剂后应加铺一层塑料薄膜,然后再进行钢筋绑扎。这样可避免了以上问题,但是会引起脱模后梁底板出现小的波纹,这是塑料薄膜与预制平台粘贴不紧密造成的。

防治措施:施工技术人员应该在绑扎钢筋前检查塑料薄膜的粘贴质量,务必达到平整、无气泡的态。

3.2 锚具碎裂

锚具碎裂,是指预应力钢筋张拉时或张拉后,锚板、锚垫板或夹片出现碎裂。其原因为:(1)锚具热处理不当,硬度偏大,导致钢筋延性较差,在应力集中时发生脆性断裂;(2)锚具钢材本身存有裂纹、沙眼、夹杂等隐患,在应力集中作用下发生碎裂。

防治措施:(1)加强对锚具的检验,锚具的技术要求应符合国家标准《预应力筋用锚夹具和连接器》的要求,有缺陷、隐患或热处理后质量不稳定的产品一律不得使用;(2)发现锚具出现裂缝后,应立即更换新锚具,同时对同批量的锚具进行逐个检查,确认合格后才能继续使用。

3.3 波纹管注浆不密实

波纹管注浆不密实,指水泥浆从入口压入孔道后,前方通气孔或观察孔不见有浆水流过或是溢出的浆水稀薄,钻孔检查发现孔道中有空隙。

产生原因:(1)灌浆前孔道末用高压水冲洗,灰浆进入孔道后,水份被大量吸附,水泥浆难以流动;(2)孔道中有堵塞物,灰浆中途被堵住;(3)管道排气孔堵塞,灌浆时空气无法排出,导致灰浆难以流动;(4)灰浆配合比不当,例如所水灰比大,产生灰浆离析。

防治措施:(1)灌浆前孔道应用高压水冲洗,除去杂物,疏通并湿润整个管道;(2)配制高质量的水泥浆,选用的水泥强度等级不低于 32.5MPa的普通硅酸盐水泥,灰浆水灰比应控制在 0.1～0.45,灰浆应具有良好的流动性并不易离析;(3)管道及排气孔应疏通好,压浆时应从低处住高处压,等高处的孔眼冒出浓浆后,堵住排气口继续加压,等水流光后再塞住孔口;(4)当孔道较长或第一次压浆不够理想时,需进行第二次压浆,二次压浆应在第一次压浆初凝后进行。

4 结 语

通过以上分析可知预应力后张法混凝土箱梁施工比较复杂,施工要点多,施工中易出现的问题也较多,但只要严格施工,并针对各道工序中易出现的质量问题进行防范,就可以保证预应力混凝土箱梁的质量。

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