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摘要:本文针对常用的后张法预应力施工工艺进行了详细分析研究,并结合较关键的质量控制技术进行分析,具有较强的实用性和价值,供同行借鉴参考。
关键词:后张法;预应力;施工质量;控制
Abstract: in this paper a method of commonly used after prestressed construction technology are analyzed in detail, and based on a key quality control technology to carry on the analysis, the practical value and value for reference for the same.
Key words: this method; Prestressed; Construction quality; control
中图分类号:O213.1文献标识码:A 文章编号:
1预应力材料的质量控制
1.1预应力筋的力学性能、化学性能、机械性能都必须符合国家现行的标准。进场使用的预应力筋应分批验收。除检查其质量保证书、规格及外观外,还应按规定频率抽查其表面质量、尺寸。
1.2加强波纹管在存放、运输和安装过程中的保护。预应力材料必须保持清洁,长时间存放的必须定期进行外观检查;在搬运和存放过程中,应妥善保护,避免机械损伤、沾污和有害锈蚀,如有严重锈蚀的不得使用,作报废处理。
2砼浇筑质量控制
2.1混凝土使用计划及商品混凝土的采购。混凝土能否按时按量运送到施工现场是确保
混凝土浇筑连续进行的保证。而前提就是要编制好混凝土使用计划,签订好混凝土供应合同。
2.2混凝土泵送工艺要求。混凝土泵送是确保混凝土连续浇筑,保证混凝土入模质量的重要环节,因而必须严格控制泵送工序质量。
泵送混凝土前,先把储料斗内清水从管道泵出,达到湿润和清洁管道的目的,然后向料斗内加入与混凝土配比相同的水泥砂浆(或1:2水泥砂浆),润滑管道后即可开始泵送混凝土。开始泵送时,泵送速度宜放慢,油压变化应在允许范围内,待泵送顺利时,才用正常速度进行泵送。泵送期间,料斗内的混凝土量应保持不低于缸筒口上10mm到料斗口下150mm之间为宜。避免吸入效率低,容易吸入空气而造成塞管,太多则反抽时会溢出并加大搅拌轴负荷。
混凝土泵送宜连续作业,当混凝土供应不及时,需降低泵送速度,泵送暂时中断时,搅拌不应停止。当叶片被卡死时,需反转排除,再正转、反转一定时间,待正转顺利后方可继续泵送。泵送中途若停歇时间超过20min、管道又较长时,应每隔5min开泵一次,泵送小量混凝土,管道较短时,可采用每隔5min正反转2-3行程,使管内混凝土蠕动,防止泌水离析,长时间停泵(超过45min)气温高、混凝土坍落度小时可能造成塞管,宜将混凝土从泵和输送管中清除。泵送先远后近,在浇筑中逐渐拆管。泵送管道的水平换算距离总和应小于设备的最大泵送距离。在高温季节泵送,宜用温草袋覆盖管道进行降温,以降低入模温度。
泵送將结束时,应估算混凝土管道内和料斗内储存的混凝土量及浇捣现场所欠混凝土量,以便决定拌制混凝土量。泵送完毕清理管道时,采用空气压缩机推动清洗球。先安好专用清洗水,再启动空压机,渐进加压。清洗过程中,应随时敲击输送管,了解混凝土是否接近排空。当输送管内尚有10m左右混凝土时,应将压缩机缓慢减压,防止出现大喷爆和伤人。
泵送完毕,应立即清洗混凝土泵、布料器和管道,管道拆卸后按不同规格分类堆放。
2.3混凝土浇筑的要求:
(1)混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过2m,如超过2m时必须采取措施。应采用串筒、导管、溜槽或在模板侧面开门子洞。
(2)浇筑混凝土时应分段分层进行,每层浇筑厚度应根据结构特点、钢筋疏密决定。一般分层厚度为插入式振动器作用部分长度的1.25倍,最大不超过500mm。平板振动器的分层厚度为200mm。
(3)开动振动棒,振捣手握住振捣棒上端的软轴胶管,快速插入砼内部,振捣时,振动棒上下略为抽动,振捣时间为20~30秒,但以砼面不再出现气泡、不再显著下沉、表面泛浆和表面形成水平面为准。使用插入式振动器应做到快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,按顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍(一般为300~400mm),靠近模板距离不应小于200mm。振捣上一层时应插入下层混凝土面50~100mm,以消除两层间的接缝。平板振动器的移动间距应能保证振动器的平板覆盖已振实部分边缘。
(4)浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇,其间歇时间应尽量缩短,并应在前层混凝土初凝之前,将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所用水泥品种及混凝土初凝条件确定,一般超过2小时应按施工缝处理。
(5)浇筑混凝土时应派专人经常观察模板钢筋、预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况,发现问题应立即停止浇灌并应在已浇筑的混凝土初凝前修整完毕。
(6)浇筑完毕后,检查钢筋表面是否被砼污染,并及时擦洗干净。
3预应力筋的加工与安放质量控制
3.1预应力筋下料时应注意:预应力高强钢丝、钢绞线、热处理钢筋、冷拉Ⅳ级钢筋、冷拔低碳钢丝及精轧螺纹钢筋的切断,宜采用切割机或砂轮锯,不得采用电弧切割。下料应根据施工部位的先后顺序进行,最好能当天下料,当天用完。下料时要及时编号,编号用胶带贴于材料两端。当每束下料满足数量时,需用细铁丝分段绑扎,以备吊装。当钢绞线下料过长时,为起吊方便,把下完了的按1m直径盘起,盘起的钢绞线应盖好,以免腐蚀。
3. 2预应力筋穿束后,应认真检查波纹管有无破损处,若发现应及时处理或更换。在浇注混凝土时,应设专人随时穿动钢束,避免漏浆固结导致无法张拉或将预应力筋拉断。
3.3如果钢丝束、钢绞线相互扭结或各丝、各股预应力筋受力不均匀,摩阻力值会增大,易发生断丝、滑丝。故编束时,应按工艺规程要求进行分丝、梳丝、理丝、排列顺序,并分段绑扎牢固。
4张拉设备及锚具质量控制
4.1张拉设备应与锚具配套使用,并应在进场时进行检查和校验。对长期不使用的张拉机具设备,应在使用前进行全面校验。当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现异常,检修以后应重新校验。若用弹簧测力计校验,其期限不宜超过2个月。
4.2采用的锚具、夹具和连接器,除检查其出厂合格证外,还应核查其锚固性能、类别、型号及规格等,并按规定抽查其外观和硬度,必要时进行静载锚固性能试验。
5后张法预应力施工控制
5.1张拉前的准备工作
施加预应力前,应对千斤顶、油压表及油泵进行校验和标定,以确保张拉力与压力表读数间的正常关系曲线。张拉时,构件混凝土强度应符合设计要求。预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查,确保孔道内无杂物、无水分。端部预埋钢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。钢丝束、钢绞线束、钢筋束等穿束前,应将一端找齐平,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。
5.2预应力筋的张拉控制
(1)预应力张拉设置应符合设计要求,若设计无要求时,应符合下列规定:
①当为曲线或长度不小于25米的直线预应力筋张拉时宜两端张拉;对长度小于25米的直线预应力筋,可在一端张拉。
②精轧螺纹钢筋曲线配筋的应在两端张拉,直线配筋的可在一端张拉。
(2)预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时,可采取分批、分段对称张拉,每一钢束中的全部预应力钢丝或钢铰线应同时张拉。
(3)预应力筋的张拉应符合设计要求。
(4)在张拉过程中,应边张拉边量测伸长值,当实际伸长值与计算伸长值差值超过6%时,应暂停张拉并查明原因。
(5)預应力筋张拉后,应测定预应力钢筋的回缩与锚具变形,对于锥形锚具,其值不得大于6mm,大于夹片式锚具,不得大于5mm。
(6)预应力筋施加应力完成,卸载千斤顶后,须对其做详细检查,此时应注意以下问题:
①检查有无滑丝或断丝,若有其数量不应超过总数量的1%,控制滑丝、断丝数量不大于下表规定的控制数,否则应进行更换。
②检查夹片外露量。一般情况下,锚头与夹片为配套产品,夹片外露数量为1-3mm,当发现普遍存在夹片外露量>3mm时,可认为锚具不配套或不标准,应退货或换货。
6孔道压浆质量控制
6.1水泥浆的要求
①水泥浆应由不低于42. 5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥和水组成,其强度不低于30Mpa。
②水泥浆的水灰比一般为0. 4~0. 45,若掺入减水剂时可减少到0. 35。含有氯化物或硝酸盐的掺料不应使用。
③水泥浆的最大泌水率不得超过3%,拌和后3h,泌水率应控制在2%以内, 24小时后泌水应重新被浆吸收。
④水泥浆内可掺入适量的膨胀剂,掺入膨胀剂后最大自由膨胀率应不超过10%。
⑤水泥浆拌和时间应至少2min,直至稠度均匀为止。水泥浆的稠度一般控制在14~18s之间。
⑥从拌水泥浆到压浆的时间间隔视气温而定,一般在30~45min,并应经常搅拌,不得通过加水来增加其流动度。
6.2压浆前的检查
①压浆前,应对压浆机进行认真检查、标定,用压浆机向管道内注压清水,待孔道冲洗干净,积水排干后方可开始压浆。
②压浆前,锚具周围的间隙和孔洞应填封,以防冒浆。
6.3压浆时的检查
①压浆应缓慢、均匀,不得中断,灰浆泵压力宜保持在0.5MPa~0.7MPa。当孔道较长时,最大压力宜为1Mpa。
②压浆时应先压注下层孔道,后压注上层孔道。邻近孔道压浆应连续进行并一次完成,以免孔道串浆。
③压浆应达到另一端出浆饱和,并且从排气孔排出的水泥浆与压注的水泥浆应有相同的稠度。
④冬季压浆后48小时内,混凝土温度不得低于5℃,否则应采取保温措施。当夏季气温高于35℃时,应采取降温措施或选在清晨和夜间压浆。
结语
随着工程技术的进步和城市建设的不断发展,预应力后张法施工工艺越来越多地被使用在各种大型桥梁结构中,我们必须在具体施工中注意施工质量控制,把市政桥梁建设成质量典范、工程标杆。
参考文献
[1] 李宇峙,秦仁杰.工程质量监理[M].北京:人民交通出版社, 2008
[2]李玉琳,廉慧珍.加强施工质量的过程控制[J].建筑技术,2009,40(5)
关键词:后张法;预应力;施工质量;控制
Abstract: in this paper a method of commonly used after prestressed construction technology are analyzed in detail, and based on a key quality control technology to carry on the analysis, the practical value and value for reference for the same.
Key words: this method; Prestressed; Construction quality; control
中图分类号:O213.1文献标识码:A 文章编号:
1预应力材料的质量控制
1.1预应力筋的力学性能、化学性能、机械性能都必须符合国家现行的标准。进场使用的预应力筋应分批验收。除检查其质量保证书、规格及外观外,还应按规定频率抽查其表面质量、尺寸。
1.2加强波纹管在存放、运输和安装过程中的保护。预应力材料必须保持清洁,长时间存放的必须定期进行外观检查;在搬运和存放过程中,应妥善保护,避免机械损伤、沾污和有害锈蚀,如有严重锈蚀的不得使用,作报废处理。
2砼浇筑质量控制
2.1混凝土使用计划及商品混凝土的采购。混凝土能否按时按量运送到施工现场是确保
混凝土浇筑连续进行的保证。而前提就是要编制好混凝土使用计划,签订好混凝土供应合同。
2.2混凝土泵送工艺要求。混凝土泵送是确保混凝土连续浇筑,保证混凝土入模质量的重要环节,因而必须严格控制泵送工序质量。
泵送混凝土前,先把储料斗内清水从管道泵出,达到湿润和清洁管道的目的,然后向料斗内加入与混凝土配比相同的水泥砂浆(或1:2水泥砂浆),润滑管道后即可开始泵送混凝土。开始泵送时,泵送速度宜放慢,油压变化应在允许范围内,待泵送顺利时,才用正常速度进行泵送。泵送期间,料斗内的混凝土量应保持不低于缸筒口上10mm到料斗口下150mm之间为宜。避免吸入效率低,容易吸入空气而造成塞管,太多则反抽时会溢出并加大搅拌轴负荷。
混凝土泵送宜连续作业,当混凝土供应不及时,需降低泵送速度,泵送暂时中断时,搅拌不应停止。当叶片被卡死时,需反转排除,再正转、反转一定时间,待正转顺利后方可继续泵送。泵送中途若停歇时间超过20min、管道又较长时,应每隔5min开泵一次,泵送小量混凝土,管道较短时,可采用每隔5min正反转2-3行程,使管内混凝土蠕动,防止泌水离析,长时间停泵(超过45min)气温高、混凝土坍落度小时可能造成塞管,宜将混凝土从泵和输送管中清除。泵送先远后近,在浇筑中逐渐拆管。泵送管道的水平换算距离总和应小于设备的最大泵送距离。在高温季节泵送,宜用温草袋覆盖管道进行降温,以降低入模温度。
泵送將结束时,应估算混凝土管道内和料斗内储存的混凝土量及浇捣现场所欠混凝土量,以便决定拌制混凝土量。泵送完毕清理管道时,采用空气压缩机推动清洗球。先安好专用清洗水,再启动空压机,渐进加压。清洗过程中,应随时敲击输送管,了解混凝土是否接近排空。当输送管内尚有10m左右混凝土时,应将压缩机缓慢减压,防止出现大喷爆和伤人。
泵送完毕,应立即清洗混凝土泵、布料器和管道,管道拆卸后按不同规格分类堆放。
2.3混凝土浇筑的要求:
(1)混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过2m,如超过2m时必须采取措施。应采用串筒、导管、溜槽或在模板侧面开门子洞。
(2)浇筑混凝土时应分段分层进行,每层浇筑厚度应根据结构特点、钢筋疏密决定。一般分层厚度为插入式振动器作用部分长度的1.25倍,最大不超过500mm。平板振动器的分层厚度为200mm。
(3)开动振动棒,振捣手握住振捣棒上端的软轴胶管,快速插入砼内部,振捣时,振动棒上下略为抽动,振捣时间为20~30秒,但以砼面不再出现气泡、不再显著下沉、表面泛浆和表面形成水平面为准。使用插入式振动器应做到快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,按顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍(一般为300~400mm),靠近模板距离不应小于200mm。振捣上一层时应插入下层混凝土面50~100mm,以消除两层间的接缝。平板振动器的移动间距应能保证振动器的平板覆盖已振实部分边缘。
(4)浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇,其间歇时间应尽量缩短,并应在前层混凝土初凝之前,将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所用水泥品种及混凝土初凝条件确定,一般超过2小时应按施工缝处理。
(5)浇筑混凝土时应派专人经常观察模板钢筋、预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况,发现问题应立即停止浇灌并应在已浇筑的混凝土初凝前修整完毕。
(6)浇筑完毕后,检查钢筋表面是否被砼污染,并及时擦洗干净。
3预应力筋的加工与安放质量控制
3.1预应力筋下料时应注意:预应力高强钢丝、钢绞线、热处理钢筋、冷拉Ⅳ级钢筋、冷拔低碳钢丝及精轧螺纹钢筋的切断,宜采用切割机或砂轮锯,不得采用电弧切割。下料应根据施工部位的先后顺序进行,最好能当天下料,当天用完。下料时要及时编号,编号用胶带贴于材料两端。当每束下料满足数量时,需用细铁丝分段绑扎,以备吊装。当钢绞线下料过长时,为起吊方便,把下完了的按1m直径盘起,盘起的钢绞线应盖好,以免腐蚀。
3. 2预应力筋穿束后,应认真检查波纹管有无破损处,若发现应及时处理或更换。在浇注混凝土时,应设专人随时穿动钢束,避免漏浆固结导致无法张拉或将预应力筋拉断。
3.3如果钢丝束、钢绞线相互扭结或各丝、各股预应力筋受力不均匀,摩阻力值会增大,易发生断丝、滑丝。故编束时,应按工艺规程要求进行分丝、梳丝、理丝、排列顺序,并分段绑扎牢固。
4张拉设备及锚具质量控制
4.1张拉设备应与锚具配套使用,并应在进场时进行检查和校验。对长期不使用的张拉机具设备,应在使用前进行全面校验。当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现异常,检修以后应重新校验。若用弹簧测力计校验,其期限不宜超过2个月。
4.2采用的锚具、夹具和连接器,除检查其出厂合格证外,还应核查其锚固性能、类别、型号及规格等,并按规定抽查其外观和硬度,必要时进行静载锚固性能试验。
5后张法预应力施工控制
5.1张拉前的准备工作
施加预应力前,应对千斤顶、油压表及油泵进行校验和标定,以确保张拉力与压力表读数间的正常关系曲线。张拉时,构件混凝土强度应符合设计要求。预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查,确保孔道内无杂物、无水分。端部预埋钢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。钢丝束、钢绞线束、钢筋束等穿束前,应将一端找齐平,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。
5.2预应力筋的张拉控制
(1)预应力张拉设置应符合设计要求,若设计无要求时,应符合下列规定:
①当为曲线或长度不小于25米的直线预应力筋张拉时宜两端张拉;对长度小于25米的直线预应力筋,可在一端张拉。
②精轧螺纹钢筋曲线配筋的应在两端张拉,直线配筋的可在一端张拉。
(2)预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时,可采取分批、分段对称张拉,每一钢束中的全部预应力钢丝或钢铰线应同时张拉。
(3)预应力筋的张拉应符合设计要求。
(4)在张拉过程中,应边张拉边量测伸长值,当实际伸长值与计算伸长值差值超过6%时,应暂停张拉并查明原因。
(5)預应力筋张拉后,应测定预应力钢筋的回缩与锚具变形,对于锥形锚具,其值不得大于6mm,大于夹片式锚具,不得大于5mm。
(6)预应力筋施加应力完成,卸载千斤顶后,须对其做详细检查,此时应注意以下问题:
①检查有无滑丝或断丝,若有其数量不应超过总数量的1%,控制滑丝、断丝数量不大于下表规定的控制数,否则应进行更换。
②检查夹片外露量。一般情况下,锚头与夹片为配套产品,夹片外露数量为1-3mm,当发现普遍存在夹片外露量>3mm时,可认为锚具不配套或不标准,应退货或换货。
6孔道压浆质量控制
6.1水泥浆的要求
①水泥浆应由不低于42. 5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥和水组成,其强度不低于30Mpa。
②水泥浆的水灰比一般为0. 4~0. 45,若掺入减水剂时可减少到0. 35。含有氯化物或硝酸盐的掺料不应使用。
③水泥浆的最大泌水率不得超过3%,拌和后3h,泌水率应控制在2%以内, 24小时后泌水应重新被浆吸收。
④水泥浆内可掺入适量的膨胀剂,掺入膨胀剂后最大自由膨胀率应不超过10%。
⑤水泥浆拌和时间应至少2min,直至稠度均匀为止。水泥浆的稠度一般控制在14~18s之间。
⑥从拌水泥浆到压浆的时间间隔视气温而定,一般在30~45min,并应经常搅拌,不得通过加水来增加其流动度。
6.2压浆前的检查
①压浆前,应对压浆机进行认真检查、标定,用压浆机向管道内注压清水,待孔道冲洗干净,积水排干后方可开始压浆。
②压浆前,锚具周围的间隙和孔洞应填封,以防冒浆。
6.3压浆时的检查
①压浆应缓慢、均匀,不得中断,灰浆泵压力宜保持在0.5MPa~0.7MPa。当孔道较长时,最大压力宜为1Mpa。
②压浆时应先压注下层孔道,后压注上层孔道。邻近孔道压浆应连续进行并一次完成,以免孔道串浆。
③压浆应达到另一端出浆饱和,并且从排气孔排出的水泥浆与压注的水泥浆应有相同的稠度。
④冬季压浆后48小时内,混凝土温度不得低于5℃,否则应采取保温措施。当夏季气温高于35℃时,应采取降温措施或选在清晨和夜间压浆。
结语
随着工程技术的进步和城市建设的不断发展,预应力后张法施工工艺越来越多地被使用在各种大型桥梁结构中,我们必须在具体施工中注意施工质量控制,把市政桥梁建设成质量典范、工程标杆。
参考文献
[1] 李宇峙,秦仁杰.工程质量监理[M].北京:人民交通出版社, 2008
[2]李玉琳,廉慧珍.加强施工质量的过程控制[J].建筑技术,2009,40(5)