预制箱梁后张法预应力施工质量控制要点

2014-12-25 01:25黄平郭治甲
城市建设理论研究 2014年37期
关键词:质量控制

黄平 郭治甲

(中国水利水电第六工程局有限公司,辽宁 沈阳,110179)

【摘要】结合混凝土预制箱梁后张法预应力施工经验,对该工艺预制箱梁工序施工质量控制进行阐述和归纳,并提出施工中关键部位注意事项及可能出现的问题,为参与类似工艺的施工人员提供参考和借鉴。

【关键词】预制箱梁 后张法预应力 质量控制

中图分类号:F523文献标识码: A

前言

预制箱梁后张法预应力工艺施工具有:①构件预制不受季节性影响,能保证桥梁上下部结构同时施工,有效缩短桥梁建设工期;②节省大量支架、模板材料;③构件形状和尺寸趋于标准化,有利于开展机械化施工,节省劳动力和降低劳动强度;④施加预应力大大提高梁体的抗裂性,增加了梁体耐久性;⑤梁体采用高标号混凝土预制,截面尺寸相对变小自重减轻,有利于扩大跨越能力及便于运输和架设等。正因为如此,该工艺在公路桥梁工程中应用广泛,而探讨该工艺施工技术与质量控制,更能为预制箱梁实体质量提供保障。

1模板系统

1)为防止预制箱梁上拱过大,当箱梁跨径大于20m时设置预拱度,最高值设置在梁体跨径中点。施工时需保证台座稳固不沉陷,确保台座具有足够的承载力,其沉降量≦2mm。为保证施工质量和便于施工,台座上一般铺设钢板并设置角钢镶边代作底模使用。

2)模板使用前先试拼装,检测模板几何尺寸、平整度、接缝是否紧密,试拼装合格后使用。

3)箱梁内膜居中安装,保证两侧腹板厚度均匀,其允许偏差+5,-0mm,并保证用于固定模板的螺栓、支撑系统稳固。混凝土浇筑前,检查模板倒角处、锚下及端头等部位缝隙封堵是否严实,防止浇筑过程水泥浆液大量流失产生蜂窝、麻面。

4)为防止混凝土浇筑过程出现芯模上浮,采用I18工字钢制作成压杠,与侧模支撑系统焊接,花篮螺栓调节松紧。间距布置视箱梁高度及混凝土厚度,一般间隔2m设置压杠1榀。

5)日常做好模板系统的维护和保养,对表面不平整、有缺损的模板及其配套系统及时处理后分类堆放。

2钢筋、埋件与管道安装

1)钢筋安装若遇到钢筋之间、钢筋与模板之间有交叉影响,不得随意割断钢筋,可提前与设计沟通并经监理同意后,对相应钢筋形式作适当调整。若普通钢筋安装后与波纹管道有交叉影响,适当移动普通钢筋,不得改变管道坐标。因施工需要调整钢筋时,净保护层须符合设计。

2)钢筋安装时设置数量足够的垫块并固定牢固,垫块间距≦1.2m。若垫块设置不足将导致钢筋保护层无法保证,在张拉预应力后,加上梁体在运行中的车载作用,可能造成梁体底板腹板形成纵向裂缝。

3)预应力筋锚固区的钢筋绑扎必须牢固,保证螺旋筋紧靠锚垫板,并防止混凝土浇筑过程出现松动现象。若锚固区少筋或呈素混凝土状,将对该部位埋下质量隐患。

4)管道布设严格按照设计坐标控制,安装时先加工井字形或U型钢筋固定管道,防止损伤管道。固定筋间距的设置,直线段金属波纹管≦1m、塑料波纹管≦0.8m,曲线段0.5m,顶板负弯矩区1m,保证混凝土浇筑时不产生偏移和上浮。当管道需要搭接时,长度为被连接管道内径的5-7倍,搭接处须缠裹紧密,防止水泥浆液渗入。

5)波纹管道安装后保护其位置、形状及外观不发生大的变化,防止邻近电焊火花灼伤管壁。混凝土浇筑前仔细检查管道外观,发现孔洞及时处理。当波纹管与锚垫板搭接时,长度不得<50mm,并采取措施避免接头处漏浆,且锚垫板出口端与波纹管中心线保持垂直和同轴。

3混凝土浇筑、养生及成品保护

1)混凝土浇筑由箱梁一端向另一端以水平分层方式推进,先浇筑底板,再浇筑腹板,最后浇筑顶板和翼板。两侧腹板保持对称下料、振捣,防止内模偏位或上浮。浇筑至接近箱梁另一端时,改从另一端向相反方向顺序下料,在距梁端3-4m处合拢,一次浇筑成型。对于高度较大的箱梁,混凝土从两侧腹板进入底板难以保证密实,为此可在箱梁顶板与芯模的上下垂直方向设置孔口,底板混凝土由此入仓和振捣。

2)混凝土振捣以附着式振捣器为主、插入式振捣器为辅,不能过振和漏振。振捣时插入新老混凝土结合面下层50-100mm,在混凝土停止下沉,不再冒出气泡,且表面呈现平坦及泛浆状态,视为混凝土已经密实。

3)混凝土浇筑时,预应力筋锚固区、管道与钢筋之间的密集部位要采取措施充分振捣。该锚固区若出现蜂窝、空洞或强度不满足设计要求,张拉施工极易出现锚下混凝土拉破情况。

4)混凝土浇筑时定人定位实施振捣,以强化责任心和避免漏振情况发生,同时安排专人跟踪检查模板系统、钢筋、管道、锚垫板等部位的稳固情况,发现异常及时采取措施妥善处理。

5)箱梁预制后,一般在混凝土强度达到2.5MPa后进行外模拆除,内模拆除以拆模时混凝土不产生坍塌为准。箱梁的翼板、端横梁、跨中横隔板等部位在拆模时容易损坏,不得用力过猛,要在找准角度后拆除模板,避免人为操作不慎损伤梁体。

6)箱梁养护及时进行,洒水湿养不少于7天,保证梁体表面连续处于湿润状态。当气温低于5℃采用蒸汽养生,恒温不超过80℃。

4预应力筋制安与张拉

1)预应力筋使用前提前进行表面质量、直径偏差和力学性能检验。下料前充分考虑孔道或台座长度、锚具厚度、千斤顶长度、弹性回缩值和张拉工作长度等。为避免穿束缠绕,提前编匝成束并做好标记,每间隔1-1.5m用铅丝绑扎1道。为方便预应力筋穿入波纹管,其端头采用胶带包裹或安装导向帽。

2)张拉前混凝土强度需满足设计要求,设计无要求时,不得低于设计强度等级的80%,且在张拉前提交同期混凝土试件强度报告,对梁体实体强度进行回弹且满足要求,同时检查锚头部位混凝土浇筑质量,若有蜂窝麻面、空洞等缺陷,及时处理后张拉。张拉时千斤顶、预应力筋、锚具中心线保证在同一轴线上。

3)预应力张拉以张拉力控制为主,以实际伸长量作为校核的双控方式进行张拉,实际伸长值与理论伸长值的差值控制在±6%。施工时张拉力和延伸量在张拉过程分阶段读数,当采用夹片式锚具和低松驰预应力钢绞线束施工,张拉程序为:0→初应力→бcon(持荷5min锚固)。

4)张拉初应力值经计算获取,当钢束长度<30m时取10%-15%;钢束长度30-60m时取15%-20%;钢束长度>60m时取上限25%控制应力作为初应力;钢束长度>100m时通过现场试验确定初应力值。

5)张拉施工采用穿心式双作用千斤顶,张拉前千斤顶与防振型压力表配套、提前标定。使用过程中若出现:①使用时间超过6个月;②张拉次数超过300次(张拉系统完成张拉并整体移位作为1次);③使用过程张拉机具设备或仪表出现异常;④千斤顶检修或更换配件等情况之一,须重新标定方可投入使用。

6)预应力筋张拉完成经验收合格,保留长度≧30mm的预应筋,其余部分采用手提式砂轮切除,不得使用电焊或气割切除。切除后为防止锈蚀,可采用无收缩水泥砂浆封闭锚具。

5孔道压浆与封锚

1)孔道压浆前先观察锚具部位是否稳定,无异常情况即可进行压浆。为保证单片箱梁整体质量,在单片箱梁全部预应力筋张拉完成后48h内实施孔道压浆。若不及时压浆,梁体腹板和底板混凝土在压应力较大的状态下,将造成梁体横向拉应力增大,可能造成梁体沿预应力管道位置形成纵向裂缝。

2)孔道压浆采用水泥配制浆液时,选用性能稳定、强度等级不低于42.5的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥。采用专用压浆料或专用压浆剂配制浆液进行压浆时,其初始流动度指标控制为10-17s。

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