论文部分内容阅读
摘 要预应力施工常常会存在着各种各样的质量问题，本文结合自己工作中的经验，分析了预应力混凝土施工中存在的问题，并提出相应的预防措施。
关键词路桥施工；预应力混凝土；裂缝；预防
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0221-01
预应力技术应用于工程建设的时间仅有半个世纪，但是，随着我国公路桥梁建设事业的迅速发展，随着预应力设计、计算理论的不断完善和施工工艺的逐步成熟，今天，预应力技术己广泛应用于公路桥梁的各种结构中。笔者根据多年从事公路桥梁施工的实践，就预应力梁板的施工过程中存在的一些问题进行分析并提出相应的预防措施。
1张拉前出现裂隙问题
钢筋砼结构在使用荷载作用下裂隙是不能避免的，部分预应力B类构件也允许出现有限制的裂隙，而在预制场内的构件，则应尽量避免出现裂隙。张拉前出现裂隙经常是由于干缩和温差造成的。裂缝常在表面处，宽度较细、分布不均，梁板类构件多沿短方向分布，有时产生在箍筋位置，有时从构件顶面延伸到构件侧面，温度裂缝有表面、深进和贯穿的，走向无一定规律。梁板式构件裂缝多平行于短边，深进和贯穿的裂缝一般与短边方向平行，裂缝沿构件全长分段出现。
1）干缩裂缝。①裂缝常在表面处，宽度较细、分布不均，梁板类构件多沿短方向分布，有时产生在箍筋位置，有时从构件顶面延伸到构件侧面；②裂缝产生的原因主要是水泥砼养护不当，表面失水产生收缩变形受到内部水泥砼的约束出现拉应力开裂，构件体积收缩受到台座的约束也会出现裂缝。预应力后张法构件预制完成后存放时间长不张拉也会造成裂缝。对于采用含泥量大的粉砂配置的水泥砼，收缩量大，抗拉强度低易产生裂缝。过振的水泥砼表面形成浮浆，使收缩量加大，极易产生裂缝；③防治措施：配置水泥砼时严格控制水泥用量、水灰比、砂率不能过大，严格控制砂石料中含泥量及过量粉砂，水泥砼既要振捣密实，又应避免过振。预制构件达到张拉要求强度后适时张拉。
2）温度裂缝。①温度裂缝有表面的、深进的和贯穿的，走向无一定规律。梁板式构件裂缝多平行于短边，深进和贯穿的裂缝一般与短边方向平行，裂缝沿构件全长分段出现；②深进和贯穿的裂缝多由于预制构件温差变形，受到外界的约束所致。新浇水泥砼底板与台座有一定的粘接力，当台座产生温度变形时，新成型的水泥砼抗拉强度很低，往往使梁板出现严重裂缝，甚至使板断裂；③防治措施：为预防表面温度裂缝，应控制构件内外过大的温差，在夏季施工时优先使用低水化热水泥。在低温时预制构件应采取保温措施，不要过早拆除模板。对空心板等薄壁构件适当延长拆模时间，使之缓慢降温。预制构件和台座之间应涂刷有效隔离剂以预防粘接，使构件不受底模热胀冷缩的作用。在砼浇筑前的施工作业中应注意保护隔离剂，对于用长线法生产先张构件应及时放松应力筋，以减少约束作用。
2提高水泥砼早期强度问题
在预应力混凝结构中必须采用较高标号的砼，要求在现有的普通材料与常规工艺的情况下，配制出28d强度符合设计要求的砼。为加快进度要求早期强度增加快，7d可达到设计强度的80%～90%，以便早期张拉。因此我们在施工中采取了如下措施，取得了较好的工作效益和经济效益。①将预应力构件的施工尽可能安排在夏季适宜的环境中，促使砼的强度较快增加；②使用高效减水剂将水泥混凝土拌和料的水灰比降低到0.3～0.35并可获得足够的和易性；③加强水泥砼的振捣，提高砼密实度，降低水泥砼中的孔隙率；④严格控制砂率，较大的砂率对砼的强度提高十分不利。据测定，当选用砂率偏离最佳砂率范围时，砂子含量每增加5%，混凝土的强度下降4%；⑤加强水泥砼的养护工作，使之始终处于湿润状态；⑥选用高标号水泥，严格控制砼配合比。
3预应力钢筋孔道堵塞问题
波纹管漏浆堵管产生的可能原因有:①波纹管接头处脱开漏浆，流入孔道；②波纹管破损漏浆或在工地存放、施工过程中被踩、挤、压瘪。
波纹管漏浆堵管的防治措施有:①使用波纹管作为索管的，管材必须具备足够的承压强度和刚度，破损管材不得使用；②波纹管连接应根据其号数，选用配套的波纹管，连接时两端波纹管必须拧至相当的位置，然后用胶布或防水布将接头缝隙封闭严密；③浇筑混凝土开始后，在其初凝前，应用通孔器检查并不时拉动疏通，如采用预置预应力索的措施，则应不时拉动预应力钢绞线或钢丝束，在混凝土浇筑结束后再进行一次通孔检查，如发现堵孔，应及时疏通；④确认堵孔严重无法疏通的，应设法查准堵孔的位置，凿开该处混凝土疏通索道。
4滑丝和断丝
滑丝指夹具在预应力张拉后，夹片“咬不住”钢绞线和钢丝，钢绞线和钢丝出现滑动，达不到设计张拉值。断丝指张拉钢绞线和钢丝时，夹片将其“咬断”，即齿痕较深，在夹片处断丝。为了预防滑丝和断丝超标，应采取以下措施：①夹片的硬度除了检查出厂合格证外，在现场应对其进行复验，有条件的最好进行逐片复验；②钢绞线或钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容，如偏差超限，质量不稳定，应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位；③滑丝断丝若不超过规范允许数量，可不予处理，若整束或大量滑丝和断丝，应将锚头取下，检验并更换钢束重新张拉。
5施工质量控制
1）预应力材料的质量控制。严把材料质量关，采用信誉好质量好的厂家产品。产品要有出厂合格证，质量检测报告，对到场材料进行检验，其强度、刚度、严密性及螺旋压接缝咬合牢度等各项指标均达到质量标准方可使用。加强对波纹管的保护减少对其损伤。减少电焊作业。在普通钢筋骨架成型后再铺设波纹管，用振捣棒振捣混凝土时，要避开波纹管，波纹管接头。用大一号规格的波纹管作套管，套管长20-30cm.管道接头在套管内要对口、居中。两端的环向缝隙用胶带封闭严密。
2）预应力张拉前的准备工作。对力筋施加预应力之前，应对构件进行检验，外观尺寸应符合质量标准要求。张拉时，构件混凝土强度应符合设计要求；设计无要求时，不应低于设计强度等级值的75%。当块体拼装构件的竖缝采用砂浆接缝时，砂浆强度不低于15Mpa。对预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查。端部预埋铁板与锚具和垫板接触的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应清除干净。应采用先穿束的方法时用压气、压水较好。钢筋穿束前，螺丝端杆的丝扣部分应用水泥袋纸等包缠2-3层，并用细铁丝扎牢；钢丝束、钢绞线束、钢筋束等穿束前，将一端找齐平，顺序编号。对于较长束，应套上穿束器，由引线及牵引设备从另一端拉出。对于夹片式锚具，上好的夹片应齐平，在张拉前并用钢管捣实。预应力筋的张拉顺序应符合设计要求。
3）施工控制影响因素。桥梁施工控制的主要目的是使施工实际状态最大限度地与理想设计状态（线性和受力）相吻合。要实现上述目的，就必须全面了解可能使施工状态偏离理论设计状态的因素，以便施工实际有的放矢的有效控制。
6结束语
预应力张拉工艺是桥梁预应力构件施工的重要环节。特别是张拉应力及伸长量的控制，会直接影响预应力结构使用寿命，因此在预应力施工中，要充分做好张拉前的准备工作，在张拉过程中不要盲目追求數量，一定要按技术规范操作，以确保工程质量。
关键词路桥施工；预应力混凝土；裂缝；预防
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0221-01
预应力技术应用于工程建设的时间仅有半个世纪，但是，随着我国公路桥梁建设事业的迅速发展，随着预应力设计、计算理论的不断完善和施工工艺的逐步成熟，今天，预应力技术己广泛应用于公路桥梁的各种结构中。笔者根据多年从事公路桥梁施工的实践，就预应力梁板的施工过程中存在的一些问题进行分析并提出相应的预防措施。
1张拉前出现裂隙问题
钢筋砼结构在使用荷载作用下裂隙是不能避免的，部分预应力B类构件也允许出现有限制的裂隙，而在预制场内的构件，则应尽量避免出现裂隙。张拉前出现裂隙经常是由于干缩和温差造成的。裂缝常在表面处，宽度较细、分布不均，梁板类构件多沿短方向分布，有时产生在箍筋位置，有时从构件顶面延伸到构件侧面，温度裂缝有表面、深进和贯穿的，走向无一定规律。梁板式构件裂缝多平行于短边，深进和贯穿的裂缝一般与短边方向平行，裂缝沿构件全长分段出现。
1）干缩裂缝。①裂缝常在表面处，宽度较细、分布不均，梁板类构件多沿短方向分布，有时产生在箍筋位置，有时从构件顶面延伸到构件侧面；②裂缝产生的原因主要是水泥砼养护不当，表面失水产生收缩变形受到内部水泥砼的约束出现拉应力开裂，构件体积收缩受到台座的约束也会出现裂缝。预应力后张法构件预制完成后存放时间长不张拉也会造成裂缝。对于采用含泥量大的粉砂配置的水泥砼，收缩量大，抗拉强度低易产生裂缝。过振的水泥砼表面形成浮浆，使收缩量加大，极易产生裂缝；③防治措施：配置水泥砼时严格控制水泥用量、水灰比、砂率不能过大，严格控制砂石料中含泥量及过量粉砂，水泥砼既要振捣密实，又应避免过振。预制构件达到张拉要求强度后适时张拉。
2）温度裂缝。①温度裂缝有表面的、深进的和贯穿的，走向无一定规律。梁板式构件裂缝多平行于短边，深进和贯穿的裂缝一般与短边方向平行，裂缝沿构件全长分段出现；②深进和贯穿的裂缝多由于预制构件温差变形，受到外界的约束所致。新浇水泥砼底板与台座有一定的粘接力，当台座产生温度变形时，新成型的水泥砼抗拉强度很低，往往使梁板出现严重裂缝，甚至使板断裂；③防治措施：为预防表面温度裂缝，应控制构件内外过大的温差，在夏季施工时优先使用低水化热水泥。在低温时预制构件应采取保温措施，不要过早拆除模板。对空心板等薄壁构件适当延长拆模时间，使之缓慢降温。预制构件和台座之间应涂刷有效隔离剂以预防粘接，使构件不受底模热胀冷缩的作用。在砼浇筑前的施工作业中应注意保护隔离剂，对于用长线法生产先张构件应及时放松应力筋，以减少约束作用。
2提高水泥砼早期强度问题
在预应力混凝结构中必须采用较高标号的砼，要求在现有的普通材料与常规工艺的情况下，配制出28d强度符合设计要求的砼。为加快进度要求早期强度增加快，7d可达到设计强度的80%～90%，以便早期张拉。因此我们在施工中采取了如下措施，取得了较好的工作效益和经济效益。①将预应力构件的施工尽可能安排在夏季适宜的环境中，促使砼的强度较快增加；②使用高效减水剂将水泥混凝土拌和料的水灰比降低到0.3～0.35并可获得足够的和易性；③加强水泥砼的振捣，提高砼密实度，降低水泥砼中的孔隙率；④严格控制砂率，较大的砂率对砼的强度提高十分不利。据测定，当选用砂率偏离最佳砂率范围时，砂子含量每增加5%，混凝土的强度下降4%；⑤加强水泥砼的养护工作，使之始终处于湿润状态；⑥选用高标号水泥，严格控制砼配合比。
3预应力钢筋孔道堵塞问题
波纹管漏浆堵管产生的可能原因有:①波纹管接头处脱开漏浆，流入孔道；②波纹管破损漏浆或在工地存放、施工过程中被踩、挤、压瘪。
波纹管漏浆堵管的防治措施有:①使用波纹管作为索管的，管材必须具备足够的承压强度和刚度，破损管材不得使用；②波纹管连接应根据其号数，选用配套的波纹管，连接时两端波纹管必须拧至相当的位置，然后用胶布或防水布将接头缝隙封闭严密；③浇筑混凝土开始后，在其初凝前，应用通孔器检查并不时拉动疏通，如采用预置预应力索的措施，则应不时拉动预应力钢绞线或钢丝束，在混凝土浇筑结束后再进行一次通孔检查，如发现堵孔，应及时疏通；④确认堵孔严重无法疏通的，应设法查准堵孔的位置，凿开该处混凝土疏通索道。
4滑丝和断丝
滑丝指夹具在预应力张拉后，夹片“咬不住”钢绞线和钢丝，钢绞线和钢丝出现滑动，达不到设计张拉值。断丝指张拉钢绞线和钢丝时，夹片将其“咬断”，即齿痕较深，在夹片处断丝。为了预防滑丝和断丝超标，应采取以下措施：①夹片的硬度除了检查出厂合格证外，在现场应对其进行复验，有条件的最好进行逐片复验；②钢绞线或钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容，如偏差超限，质量不稳定，应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位；③滑丝断丝若不超过规范允许数量，可不予处理，若整束或大量滑丝和断丝，应将锚头取下，检验并更换钢束重新张拉。
5施工质量控制
1）预应力材料的质量控制。严把材料质量关，采用信誉好质量好的厂家产品。产品要有出厂合格证，质量检测报告，对到场材料进行检验，其强度、刚度、严密性及螺旋压接缝咬合牢度等各项指标均达到质量标准方可使用。加强对波纹管的保护减少对其损伤。减少电焊作业。在普通钢筋骨架成型后再铺设波纹管，用振捣棒振捣混凝土时，要避开波纹管，波纹管接头。用大一号规格的波纹管作套管，套管长20-30cm.管道接头在套管内要对口、居中。两端的环向缝隙用胶带封闭严密。
2）预应力张拉前的准备工作。对力筋施加预应力之前，应对构件进行检验，外观尺寸应符合质量标准要求。张拉时，构件混凝土强度应符合设计要求；设计无要求时，不应低于设计强度等级值的75%。当块体拼装构件的竖缝采用砂浆接缝时，砂浆强度不低于15Mpa。对预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查。端部预埋铁板与锚具和垫板接触的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应清除干净。应采用先穿束的方法时用压气、压水较好。钢筋穿束前，螺丝端杆的丝扣部分应用水泥袋纸等包缠2-3层，并用细铁丝扎牢；钢丝束、钢绞线束、钢筋束等穿束前，将一端找齐平，顺序编号。对于较长束，应套上穿束器，由引线及牵引设备从另一端拉出。对于夹片式锚具，上好的夹片应齐平，在张拉前并用钢管捣实。预应力筋的张拉顺序应符合设计要求。
3）施工控制影响因素。桥梁施工控制的主要目的是使施工实际状态最大限度地与理想设计状态（线性和受力）相吻合。要实现上述目的，就必须全面了解可能使施工状态偏离理论设计状态的因素，以便施工实际有的放矢的有效控制。
6结束语
预应力张拉工艺是桥梁预应力构件施工的重要环节。特别是张拉应力及伸长量的控制，会直接影响预应力结构使用寿命，因此在预应力施工中，要充分做好张拉前的准备工作，在张拉过程中不要盲目追求數量，一定要按技术规范操作，以确保工程质量。