談?wù)勏淞汉髲埛A(yù)應(yīng)力鋼絞線施工和孔道壓漿質(zhì)量控制
2017-05-15
1 前言
鑒于箱梁后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線在橋梁中普遍采用，預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工是橋梁施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，在施工中要高度重視。本文總結(jié)多年后張法預(yù)應(yīng)力施工經(jīng)驗(yàn)，就箱梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工中的波紋管質(zhì)量、預(yù)應(yīng)力張拉、孔道灌漿等施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制進(jìn)行論述，以供箱梁預(yù)應(yīng)力施工參考。
2 預(yù)應(yīng)力金屬波紋管質(zhì)量控制
2.1 在選用和確定金屬波紋管規(guī)格時(shí) ,其內(nèi)徑尺寸、鋼帶厚度、波紋形狀和波高等必須綜合考慮 ,并經(jīng)過(guò)檢驗(yàn) ,滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的主要技術(shù)指標(biāo)后方可使用。。
2.2 預(yù)留孔道的尺寸和位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求，施工中如鋼筋與波紋管在空間發(fā)生干擾時(shí)，可適當(dāng)移動(dòng)鋼筋以保證鋼絞線和金屬波紋管位置準(zhǔn)確，波紋管要平直、圓順暢通，無(wú)折起。波紋管應(yīng)采用定位鋼筋固定安裝，使其能牢固地置于設(shè)計(jì)位置，并在混凝土澆筑期間不產(chǎn)生位移，固定各種成孔波紋管用的定位鋼筋的間距，一般≯0.5m，對(duì)于曲線波紋管宜適當(dāng)加密和設(shè)計(jì)防崩鋼筋。波紋管接頭采用套管法，且在套管內(nèi)要對(duì)口、居中，兩端的環(huán)向縫隙用膠帶封閉嚴(yán)密不得漏漿，灌漿孔和排氣孔應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的位置。預(yù)埋孔道端部的錨墊板平面應(yīng)垂直于孔道軸線，錨墊板孔中心要對(duì)準(zhǔn)塑料波紋管中心，安裝應(yīng)牢固，預(yù)埋的螺旋加勁鋼筋應(yīng)盡量緊靠錨墊板，以更好地分散此處應(yīng)力，錨墊板上的灌漿孔應(yīng)布置在下方。
3 預(yù)應(yīng)力張拉施工
3.1 鋼絞線束的制作及穿放。鋼絞線的下料長(zhǎng)度應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，除要按照設(shè)計(jì)圖，加孤線值的長(zhǎng)度外，還要考慮每端預(yù)留千斤頂＋工具錨＋限位板的δ值等工作長(zhǎng)度。鋼絞線下料應(yīng)采用砂輪鋸切割。集束綁扎時(shí)，每束鋼絞線必須理順直，不得打結(jié)、扭曲，一般一米為一段進(jìn)行分段綁扎牢固，以免鋼絞線相互扭結(jié)或各絲、各股預(yù)應(yīng)力筋受力不均勻，造成張拉應(yīng)力不夠或超張拉，摩阻力值增大，易發(fā)生段絲、滑絲等現(xiàn)象。
鋼絞線穿放前應(yīng)清除孔道內(nèi)雜物，鋼絞線穿入梁體后應(yīng)盡快張拉，停放時(shí)間不能超過(guò)48小時(shí)，否則應(yīng)采取防銹措施。預(yù)應(yīng)力鋼絞線束穿后，應(yīng)對(duì)所有波紋管進(jìn)行檢查，有破損或密封不嚴(yán)處應(yīng)采取措施處理或更換，以免砼澆筑過(guò)程中漏漿，堵塞管道，影響預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉和孔道壓漿。在澆注混凝土?xí)r，在混凝土初凝前設(shè)專(zhuān)人隨時(shí)拉動(dòng)鋼束，避免個(gè)別波紋管接頭發(fā)生漏漿而產(chǎn)生管內(nèi)固結(jié)。
3.2 千斤頂與油表校正。預(yù)應(yīng)力張拉的設(shè)備和預(yù)應(yīng)力錨具，應(yīng)按錨具說(shuō)明書(shū)的千斤頂型號(hào)配套使用。千斤頂在使用前必須按要求及時(shí)經(jīng)主管部門(mén)授權(quán)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行千斤頂、油泵及油壓表配套標(biāo)定，確定其校正系數(shù)，張拉時(shí)嚴(yán)格按標(biāo)定報(bào)告上注明的油泵號(hào)、油表號(hào)和千斤頂號(hào)配套安裝使用。張拉前，應(yīng)按照校正系數(shù)公式計(jì)算出分級(jí)加載的油表讀數(shù)與張拉力的對(duì)應(yīng)值。
3.3 錨夾具、連接器、擠壓錨質(zhì)量控制。后張法建立預(yù)應(yīng)力，是靠錨具來(lái)傳遞和建立預(yù)應(yīng)力，如錨具質(zhì)量不合格，預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)或在張拉后，錨板、墊板或夾片錨的夾片容易碎裂。所以錨夾具質(zhì)量非常重要，使用前，應(yīng)按要求對(duì)錨夾具、連接器進(jìn)行外觀、硬度、靜載錨固試驗(yàn)和擠壓錨頭工藝抗拔試驗(yàn)，合格后才能用于工程。
3.4 核算鋼絞線理論伸長(zhǎng)值。張拉前，同類(lèi)鋼絞線首批進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)進(jìn)行彈性模量試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)測(cè)的彈性模量和相關(guān)公式仔細(xì)檢校每一束鋼絞線的理論伸長(zhǎng)值，以免有時(shí)設(shè)計(jì)提供理論值有誤，而造成實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量與理論伸長(zhǎng)量之差不符合要求。
3.5 預(yù)應(yīng)力張拉。當(dāng)所有準(zhǔn)備工作做好后，清除錨墊板下水泥漿等雜物，將鋼絞線逐根對(duì)孔穿入錨環(huán)中，裝緊工作錨具夾片，安裝時(shí)務(wù)必使工作錨落入錨墊板止口中，并與孔道軸線同心。工作錨安裝后，安裝張拉限位板及千斤頂對(duì)位，再在千斤頂后端安裝工具錨，安裝工具錨時(shí)，應(yīng)注意不得使鋼絞線錯(cuò)孔扭結(jié)。以上工作全部做完后對(duì)千斤頂供油，使千斤頂受力并與梁端錨具面垂直，再次檢查錨具、千斤頂、孔道三者軸心是否同心，有偏差時(shí)應(yīng)用手錘輕擊錨環(huán)，調(diào)整位置，檢查合格后，即進(jìn)入張拉供油的準(zhǔn)備。兩端張拉操作人員應(yīng)統(tǒng)一指揮，口令一致，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)張拉順序、張拉方式對(duì)稱(chēng)進(jìn)行張拉，張拉速度應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，注意使每根鋼絞線受力均勻，張拉力應(yīng)按設(shè)計(jì)控制力逐級(jí)加載，每級(jí)均要量測(cè)、記錄伸長(zhǎng)值和張拉力，測(cè)量讀數(shù)應(yīng)精確，鋼絞線束在達(dá)到控制張拉力時(shí)，持荷2min，并維持張拉力不變，然后封錨。張拉完成后，經(jīng)檢查并確認(rèn)全部合格后方可割絲，鋼束張拉完畢，嚴(yán)禁撞擊錨頭和鋼束。
4 預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量控制
預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉完成封錨后，一般 24～36ｈ之內(nèi)宜及時(shí)進(jìn)行孔道壓漿。為保證水泥漿飽滿、密實(shí)，采用真空壓漿工藝，即在孔道的一端采用真空泵對(duì)孔道進(jìn)行抽真空，當(dāng)達(dá)到-0.06MPa左右的真空度時(shí)，啟動(dòng)灌漿泵，將優(yōu)化后的特種水泥漿從孔道的另一端灌入，直至充滿整條孔道，并加以≤0.7 MPa的壓力；另為確保曲線管道最高點(diǎn)灌漿密實(shí)，在預(yù)應(yīng)力波紋管道最高點(diǎn)設(shè)置排氣出漿口，出漿口冒濃漿后穩(wěn)壓2分鐘。
孔道壓漿質(zhì)量控制點(diǎn)：
4.1 用高壓水沖洗孔道，以沖走雜物并濕潤(rùn)孔道內(nèi)壁，防止干燥的孔壁吸收水泥漿中的水分而降低漿液的流動(dòng)性，清洗完后，可用不含油的壓縮空氣排除管道內(nèi)的積水。
4.2 用高速攪拌機(jī)，使水泥漿能充分拌和，以保證漿體質(zhì)量。
4.3 現(xiàn)場(chǎng)檢查每盤(pán)水泥漿的流動(dòng)度，一般均控制在13～18秒以?xún)?nèi)，漿體應(yīng)達(dá)到無(wú)離析及分層現(xiàn)象，泌水率＜2%，并且拌和后泌水在24ｈ內(nèi)重新被漿體全部吸收。
4.4 水泥漿自拌和至壓入管道的延續(xù)時(shí)間，視氣溫情況而定，一般控制在30～45分鐘，漿體在使用前和壓注過(guò)程中須連續(xù)攪拌。
4.5 壓漿管選用高強(qiáng)橡膠管，抗壓能力≥2MPa，要求壓漿時(shí)不易破裂，連接牢固，不得脫管。
4.6 在曲線預(yù)應(yīng)力孔道的最低處要留設(shè)壓漿口，最高處和孔道末端要留設(shè)排氣(漿)口，水泥漿由最低處壓入孔道，按照水泥漿的行程封堵排氣口，排氣口全部封堵完后，持壓時(shí)間不少于2分鐘，最大壓力不宜超過(guò)1.0MPa。
4.7 壓漿過(guò)程應(yīng)連續(xù)一次性完成，中途不得停止，為防止壓漿中途斷電，應(yīng)提前準(zhǔn)備好發(fā)電機(jī)，并且儲(chǔ)漿筒中的漿體要不停地?cái)噭?dòng)。
4.8 若遇孔道堵塞時(shí)，應(yīng)立即用高壓水將孔道沖洗干凈，重新壓漿，以保證壓漿飽滿密實(shí)。
4.9 壓漿順序：先下后上。較集中和鄰近的孔道，宜盡量先連續(xù)壓漿完成，不能連續(xù)壓漿時(shí)，后壓漿的孔道應(yīng)在壓漿前用壓力水沖洗通暢。
4.10 壓漿用的膠管一般不超過(guò)30m，若超過(guò)30m則壓力增加0.1MPa。水泥漿攪拌結(jié)束至壓入管道的時(shí)間間隔不應(yīng)超過(guò)40min。
4.11 水泥漿攪拌及壓漿時(shí)漿體溫度應(yīng)小于35度，當(dāng)氣溫或梁溫度低于5℃時(shí)，不得壓漿，壓漿后48h內(nèi)，保持結(jié)構(gòu)物溫度在5℃以上。
4.12 壓漿是否密實(shí)，除了以上要求外，還要從壓漿數(shù)量上來(lái)保證其質(zhì)量。水泥漿的凈用量=(孔道截面面積-鋼絞線截面面積)×孔道長(zhǎng)度。
4.13 壓漿孔數(shù)和位置必須作好記錄，以防漏灌?？椎缐簼{應(yīng)填寫(xiě)施工記錄。
4.14 壓漿后應(yīng)先將其周?chē)鷽_洗干凈并對(duì)梁端混凝土鑿毛，然后設(shè)置鋼筋網(wǎng)澆筑封錨混凝土，封錨混凝土的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。澆筑時(shí)要加強(qiáng)振搗，要求混凝土密實(shí)，無(wú)蜂窩麻面，與梁端面平齊。
5 預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)應(yīng)高度重視安全
張拉時(shí)，千斤頂后面不準(zhǔn)站人，也不得踩踏高壓油管；張拉時(shí)發(fā)現(xiàn)張拉設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)異常，應(yīng)立即停機(jī)檢查維修；正確安裝張拉千斤頂，張拉架搭設(shè)應(yīng)穩(wěn)固牢靠等，避免張拉時(shí)發(fā)生安全事故及意外事故。
6 結(jié)語(yǔ)
在現(xiàn)代的預(yù)應(yīng)力箱梁施工中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工和孔道壓漿占著舉足輕重的地位，是預(yù)應(yīng)力能否正確建立并達(dá)到設(shè)計(jì)目的的關(guān)鍵，必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、規(guī)范施工，積累豐富施工經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于實(shí)際，以保證其質(zhì)量。
