摘 要:分析梁板預(yù)應(yīng)力控制常見的質(zhì)量問題,提出預(yù)防及處理措施,希望為相關(guān)人員提供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:梁板;預(yù)應(yīng)力;質(zhì)量通??;分析與防治
1 概述
近年來,我國(guó)的橋梁建設(shè)突飛猛進(jìn),新材料、新工藝、新方法不斷得到應(yīng)用,施工水平得到了顯著的提高。但橋梁施工工序較多,各工序間的關(guān)聯(lián)性較為復(fù)雜,所以有效控制好施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量相當(dāng)重要,特別是梁板的預(yù)應(yīng)力控制難度更大,下面就梁板預(yù)應(yīng)力施工控制常見的一些質(zhì)量通病作一簡(jiǎn)要分析與探討。
2 造成預(yù)應(yīng)力控制常見質(zhì)量通病的形成原因及其防治措施
在預(yù)制梁板施工過程中,常見的質(zhì)量通病主要是預(yù)應(yīng)力未達(dá)設(shè)計(jì)要求或超過設(shè)計(jì),據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)分析總結(jié),主要有以下幾點(diǎn)。
2.1 預(yù)應(yīng)力施加未達(dá)設(shè)計(jì)要求
2.1.1 常見現(xiàn)象。(1)空心板等構(gòu)件出坑時(shí)預(yù)應(yīng)力會(huì)出現(xiàn)在跨中位置下邊裂開。(2)T型預(yù)應(yīng)力板梁在投入運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)裂開。
2.1.2 原因分析。(1)預(yù)應(yīng)力施加未達(dá)設(shè)計(jì)要求。按照規(guī)范規(guī)定,預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)應(yīng)遵循雙控原則,即除了要滿足千斤頂油表讀數(shù)控制外,預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量誤差還要在理論值+6%范圍之內(nèi)。如果在施工中一味地以張拉力來控制,而忽視對(duì)伸長(zhǎng)量的控制,那是不可取的,只有當(dāng)張拉到一定應(yīng)力后,伸長(zhǎng)量與拉應(yīng)力才形成線性關(guān)系。所以,即使施加的總應(yīng)力在油壓表上是合格的,但伸長(zhǎng)量仍然是達(dá)不到的,假如在此時(shí)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨固,梁的預(yù)應(yīng)力就達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。(2)施工中不能用未標(biāo)定的千斤頂和油壓機(jī)來決定預(yù)應(yīng)力的大小和分級(jí),使預(yù)應(yīng)力不夠。當(dāng)然也有其他原因,比如違章操作、機(jī)械故障等。(3)預(yù)應(yīng)力筋材質(zhì)不合格,達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),也會(huì)直接影響到伸長(zhǎng)量和彈模。(4)計(jì)算錯(cuò)誤:如伸長(zhǎng)量計(jì)算錯(cuò)誤,特別是起初張拉力和初始伸長(zhǎng)值的計(jì)算。(5)管道摩阻導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失較大,有無遵循實(shí)測(cè)后修正設(shè)計(jì)原則。
2.1.3 應(yīng)對(duì)措施。(1)應(yīng)對(duì)操作人員進(jìn)行崗前培訓(xùn),考核通過后方可上崗操作。(2)嚴(yán)格對(duì)預(yù)應(yīng)力材質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),規(guī)范張拉機(jī)械的計(jì)算標(biāo)定,尤其是伸長(zhǎng)率和彈模試驗(yàn)。(3)嚴(yán)格計(jì)算、復(fù)核、審查預(yù)應(yīng)力計(jì)算程序。杜絕計(jì)算錯(cuò)誤。(4)當(dāng)出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)果斷采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。(5)澆筑砼時(shí)應(yīng)做好鋼束管道定位筋的防護(hù),管孔清理到位,以防振搗棒離波紋管太近。
2.2 孔道壓漿不及時(shí)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋銹蝕,繼而引起預(yù)應(yīng)力損失
2.2.1 原因分析。預(yù)應(yīng)力張拉錨固至壓漿間隔規(guī)范規(guī)定最多不得超過兩周。但實(shí)際施工中有些往往長(zhǎng)達(dá)數(shù)月才壓漿,此時(shí)梁板混凝土抗反拱開裂能力最差,而且預(yù)應(yīng)力筋銹蝕也最快,一旦預(yù)應(yīng)力筋銹蝕后必然會(huì)引起預(yù)應(yīng)力的損失,從而造成預(yù)應(yīng)力不夠。
2.2.2 應(yīng)對(duì)措施。張拉錨固后兩周內(nèi)必須壓漿,控制水泥漿凝固時(shí)間不得過長(zhǎng)。
2.3 孔道壓漿不密實(shí)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力降低
如果壓漿不密實(shí),鋼束握裹力勢(shì)必會(huì)受影響,預(yù)應(yīng)力也會(huì)隨之下降。
2.3.1 原因分析。(1)油泵壓力不夠及出氣孔數(shù)量不夠或位置不合理等,管徑和孔長(zhǎng)與油泵型號(hào)不匹配,致使波紋管中的氣體排不出。(2)水泥漿中未摻外加劑,使得水泥漿只是凝固而不膨脹,會(huì)與波紋管分離。(3)還有其他情況是比如孔道漏漿導(dǎo)致局部堵塞,壓漿不滿。(4)采用了扁形波紋管也會(huì)導(dǎo)致壓漿不滿。
2.3.2 應(yīng)對(duì)措施。(1)在壓漿中測(cè)試孔道另一端的壓力值。起初在少許幾片梁的不同長(zhǎng)度孔道進(jìn)行測(cè)試,以驗(yàn)證所選壓力泵是否符合要求。(2)確保扁波紋管的短徑尺寸滿足規(guī)范規(guī)定的下限。豎直編排的曲線束是導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力不達(dá)規(guī)范要求的主要原因,張拉時(shí)多根鋼絞線極易纏在一起,致使壓漿困難也不密實(shí)。另外減少變形漏漿,提高壓漿的密實(shí)度,建議在實(shí)際施工中改變波紋管由圓管壓成扁管的生產(chǎn)工藝。
2.4 錨具原因造成預(yù)應(yīng)力達(dá)不到要求
2.4.1 常見現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力錨具的質(zhì)量直接關(guān)系到預(yù)應(yīng)力的施加。錨具常見的質(zhì)量問題通常有以下幾項(xiàng):(1)滑絲?;z會(huì)造成預(yù)應(yīng)力施加不上。(2)夾片破裂受損等。(3)錨具破裂硬度不合格等。
2.4.2 原因分析。錨具制造的關(guān)鍵工藝是熱處理環(huán)節(jié),導(dǎo)致錨具內(nèi)部有缺陷,錨固時(shí)就容易脫落損壞,造成預(yù)應(yīng)力不合要求。
2.4.3 應(yīng)對(duì)措施。(1)認(rèn)真審核錨具的產(chǎn)品質(zhì)量證明文件,不合格的堅(jiān)決更換。使用前應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)抽檢。(2)夾片工地試驗(yàn)靜載錨固系數(shù)符合要求。(3)科學(xué)合理選用自錨錨具的型號(hào)、種類。
2.5 錨固端混凝土強(qiáng)度不足導(dǎo)致錨墊板較大變形
2.5.1 常見現(xiàn)象及原因分析。錨墊板后方布置了較密的鋼筋,此處混凝土振搗很難密實(shí),張拉時(shí)導(dǎo)致錨墊板塌陷。
2.5.2 應(yīng)對(duì)措施。錨墊板后方部位可采用細(xì)集料配比,同時(shí)改變常規(guī)振搗方式方法,提高該部位混凝土強(qiáng)度。
2.6 梁中預(yù)應(yīng)力過大導(dǎo)致梁板反拱開裂
2.6.1 常見現(xiàn)象及原因分析。裂縫位置通常在梁的上表面,往往從起初的反拱過渡到后期的開裂,對(duì)后續(xù)施工造成很大影響,如果橋梁投入使用后梁板變形還在持續(xù),那將還會(huì)引起橋面鋪裝層發(fā)生質(zhì)量問題。梁板產(chǎn)生反拱度,究其原因主要是由梁端預(yù)應(yīng)力的負(fù)彎矩引起,該負(fù)彎矩需由梁板上部的恒載產(chǎn)生的正彎矩來抵消,同時(shí)橋上的活載及其他外力產(chǎn)生的正彎矩也要該負(fù)彎矩來抵消,所以梁板上的大部分負(fù)彎矩還是很大,如果預(yù)應(yīng)力很大,那么梁端的負(fù)彎矩會(huì)隨之變得更大。而此時(shí)梁板的抗彎剛度又是最小的時(shí)候,再剔除不能納入剛度計(jì)算的孔道及整體混凝土面積因素,所以,此時(shí)較大的預(yù)應(yīng)力引起的負(fù)彎矩,極易使梁板發(fā)生較大的反拱,有的可能還會(huì)裂開。
2.6.2 應(yīng)對(duì)措施。(1)在梁板的設(shè)計(jì)階段,應(yīng)對(duì)梁板各種截面預(yù)應(yīng)力進(jìn)行精確計(jì)算控制。(2)科學(xué)合理選擇適宜的骨料粒徑和級(jí)配,嚴(yán)控預(yù)制尺寸和形狀,保證梁板的抗彎剛度,同時(shí)必須進(jìn)行彈性模量試驗(yàn)檢測(cè),保證設(shè)計(jì)要求的彈性模量及張拉時(shí)的彈性模量需要。(3)通過相應(yīng)的計(jì)算,改變梁板堆放著力點(diǎn)的跨徑,一旦梁板安裝條件具備立即安裝。(4)梁板安裝完成后,橋面混凝土澆筑宜早不宜遲。
3 結(jié)束語
預(yù)應(yīng)力梁板的特點(diǎn)是預(yù)應(yīng)力施加既不能欠也不能過,更不是越大越好。如果預(yù)應(yīng)力少了,就不能抵消恒載及活載等產(chǎn)生的拉應(yīng)力,會(huì)造成開裂,但預(yù)應(yīng)力大了,會(huì)造成梁板產(chǎn)生反拱,甚至開裂,帶來負(fù)面作用。
梁板預(yù)應(yīng)力施工控制的目的是為了全面提高梁板的耐久性、安全性和可靠性,保證梁板在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的安全使用。梁板為受力結(jié)構(gòu),必須嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力施工的各個(gè)環(huán)節(jié),不能違背設(shè)計(jì)意圖及規(guī)范要求,更不能馬虎了事,任何一個(gè)環(huán)節(jié)有瑕疵或有問題,都會(huì)帶來無法預(yù)料的嚴(yán)重后果,以往梁板施工中或交付使用后所發(fā)生的諸多事故已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。所以,作為橋梁施工的管理者及實(shí)施者,必須牢記“百年大計(jì)、質(zhì)量第一”的從業(yè)宗旨,建讓政府滿意、人民放心的百年工程。
作者簡(jiǎn)介:趙從龍(1976,3-),男,江蘇泗陽人,研究方向?yàn)楣こ添?xiàng)目管理,身份證號(hào):320825197603170955。