談談箱梁后張法預應力鋼絞線施工和孔道壓漿質(zhì)量控制
2017-05-15
1 前言
鑒于箱梁后張法預應力鋼絞線在橋梁中普遍采用，預應力鋼絞線施工是橋梁施工質(zhì)量控制的關鍵環(huán)節(jié)之一，在施工中要高度重視。本文總結(jié)多年后張法預應力施工經(jīng)驗，就箱梁預應力鋼絞線施工中的波紋管質(zhì)量、預應力張拉、孔道灌漿等施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制進行論述，以供箱梁預應力施工參考。
2 預應力金屬波紋管質(zhì)量控制
2.1 在選用和確定金屬波紋管規(guī)格時 ,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)過檢驗 ,滿足國家標準規(guī)定的主要技術指標后方可使用。。
2.2 預留孔道的尺寸和位置應符合設計、規(guī)范要求，施工中如鋼筋與波紋管在空間發(fā)生干擾時，可適當移動鋼筋以保證鋼絞線和金屬波紋管位置準確，波紋管要平直、圓順暢通，無折起。波紋管應采用定位鋼筋固定安裝，使其能牢固地置于設計位置，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，對于曲線波紋管宜適當加密和設計防崩鋼筋。波紋管接頭采用套管法，且在套管內(nèi)要對口、居中，兩端的環(huán)向縫隙用膠帶封閉嚴密不得漏漿，灌漿孔和排氣孔應符合設計及規(guī)范要求的位置。預埋孔道端部的錨墊板平面應垂直于孔道軸線，錨墊板孔中心要對準塑料波紋管中心，安裝應牢固，預埋的螺旋加勁鋼筋應盡量緊靠錨墊板，以更好地分散此處應力，錨墊板上的灌漿孔應布置在下方。
3 預應力張拉施工
3.1 鋼絞線束的制作及穿放。鋼絞線的下料長度應通過計算確定，除要按照設計圖，加孤線值的長度外，還要考慮每端預留千斤頂＋工具錨＋限位板的δ值等工作長度。鋼絞線下料應采用砂輪鋸切割。集束綁扎時，每束鋼絞線必須理順直，不得打結(jié)、扭曲，一般一米為一段進行分段綁扎牢固，以免鋼絞線相互扭結(jié)或各絲、各股預應力筋受力不均勻，造成張拉應力不夠或超張拉，摩阻力值增大，易發(fā)生段絲、滑絲等現(xiàn)象。
鋼絞線穿放前應清除孔道內(nèi)雜物，鋼絞線穿入梁體后應盡快張拉，停放時間不能超過48小時，否則應采取防銹措施。預應力鋼絞線束穿后，應對所有波紋管進行檢查，有破損或密封不嚴處應采取措施處理或更換，以免砼澆筑過程中漏漿，堵塞管道，影響預應力鋼絞線張拉和孔道壓漿。在澆注混凝土時，在混凝土初凝前設專人隨時拉動鋼束，避免個別波紋管接頭發(fā)生漏漿而產(chǎn)生管內(nèi)固結(jié)。
3.2 千斤頂與油表校正。預應力張拉的設備和預應力錨具，應按錨具說明書的千斤頂型號配套使用。千斤頂在使用前必須按要求及時經(jīng)主管部門授權(quán)的法定計量技術機構(gòu)進行千斤頂、油泵及油壓表配套標定，確定其校正系數(shù)，張拉時嚴格按標定報告上注明的油泵號、油表號和千斤頂號配套安裝使用。張拉前，應按照校正系數(shù)公式計算出分級加載的油表讀數(shù)與張拉力的對應值。
3.3 錨夾具、連接器、擠壓錨質(zhì)量控制。后張法建立預應力，是靠錨具來傳遞和建立預應力，如錨具質(zhì)量不合格，預應力張拉時或在張拉后，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，應按要求對錨夾具、連接器進行外觀、硬度、靜載錨固試驗和擠壓錨頭工藝抗拔試驗，合格后才能用于工程。
3.4 核算鋼絞線理論伸長值。張拉前，同類鋼絞線首批進場后應進行彈性模量試驗，根據(jù)實測的彈性模量和相關公式仔細檢校每一束鋼絞線的理論伸長值，以免有時設計提供理論值有誤，而造成實測伸長量與理論伸長量之差不符合要求。
3.5 預應力張拉。當所有準備工作做好后，清除錨墊板下水泥漿等雜物，將鋼絞線逐根對孔穿入錨環(huán)中，裝緊工作錨具夾片，安裝時務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位，再在千斤頂后端安裝工具錨，安裝工具錨時，應注意不得使鋼絞線錯孔扭結(jié)。以上工作全部做完后對千斤頂供油，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，有偏差時應用手錘輕擊錨環(huán)，調(diào)整位置，檢查合格后，即進入張拉供油的準備。兩端張拉操作人員應統(tǒng)一指揮，口令一致，應嚴格按設計張拉順序、張拉方式對稱進行張拉，張拉速度應控制在合理范圍內(nèi)，注意使每根鋼絞線受力均勻，張拉力應按設計控制力逐級加載，每級均要量測、記錄伸長值和張拉力，測量讀數(shù)應精確，鋼絞線束在達到控制張拉力時，持荷2min，并維持張拉力不變，然后封錨。張拉完成后，經(jīng)檢查并確認全部合格后方可割絲，鋼束張拉完畢，嚴禁撞擊錨頭和鋼束。
4 預應力孔道灌漿質(zhì)量控制
預應力鋼絞線張拉完成封錨后，一般 24～36ｈ之內(nèi)宜及時進行孔道壓漿。為保證水泥漿飽滿、密實，采用真空壓漿工藝，即在孔道的一端采用真空泵對孔道進行抽真空，當達到-0.06MPa左右的真空度時，啟動灌漿泵，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灌漿密實，在預應力波紋管道最高點設置排氣出漿口，出漿口冒濃漿后穩(wěn)壓2分鐘。
孔道壓漿質(zhì)量控制點：
4.1 用高壓水沖洗孔道，以沖走雜物并濕潤孔道內(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，使水泥漿能充分拌和，以保證漿體質(zhì)量。
4.3 現(xiàn)場檢查每盤水泥漿的流動度，一般均控制在13～18秒以內(nèi)，漿體應達到無離析及分層現(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程中須連續(xù)攪拌。
4.5 壓漿管選用高強橡膠管，抗壓能力≥2MPa，要求壓漿時不易破裂，連接牢固，不得脫管。
4.6 在曲線預應力孔道的最低處要留設壓漿口，最高處和孔道末端要留設排氣(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，持壓時間不少于2分鐘，最大壓力不宜超過1.0MPa。
4.7 壓漿過程應連續(xù)一次性完成，中途不得停止，為防止壓漿中途斷電，應提前準備好發(fā)電機，并且儲漿筒中的漿體要不停地攪動。
4.8 若遇孔道堵塞時，應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。
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，后壓漿的孔道應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30m，若超過30m則壓力增加0.1MPa。水泥漿攪拌結(jié)束至壓入管道的時間間隔不應超過40min。
4.11 水泥漿攪拌及壓漿時漿體溫度應小于35度，當氣溫或梁溫度低于5℃時，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，除了以上要求外，還要從壓漿數(shù)量上來保證其質(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{應填寫施工記錄。
4.14 壓漿后應先將其周圍沖洗干凈并對梁端混凝土鑿毛，然后設置鋼筋網(wǎng)澆筑封錨混凝土，封錨混凝土的強度應符合設計規(guī)定。澆筑時要加強振搗，要求混凝土密實，無蜂窩麻面，與梁端面平齊。
5 預應力張拉時應高度重視安全
張拉時，千斤頂后面不準站人，也不得踩踏高壓油管；張拉時發(fā)現(xiàn)張拉設備運轉(zhuǎn)異常，應立即停機檢查維修；正確安裝張拉千斤頂，張拉架搭設應穩(wěn)固牢靠等，避免張拉時發(fā)生安全事故及意外事故。
6 結(jié)語
在現(xiàn)代的預應力箱梁施工中，預應力鋼絞線施工和孔道壓漿占著舉足輕重的地位，是預應力能否正確建立并達到設計目的的關鍵，必須嚴格按設計、規(guī)范施工，積累豐富施工經(jīng)驗應用于實際，以保證其質(zhì)量。
