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【摘要】本文结合笔者长期的工作经验,针对箱梁预制过程预应力施工中存在的一些常见问题进行汇总,并对这些问题产生的原因、预防措施以及治理方法进行了相关探讨,以供广大同行从业人员参考。
【关键词】预应力、问题分析、预防治理
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、引言
箱梁预应力施工具有技术性强、施工难度较高和影响因素复杂的特点,在施工过程中难免会由于各种原因造成预应力施工产生一系列影响质量的现象产生。因此,为有效保证预应力施工质量,有必要对箱梁预应力施工中常见问题进行分析,并提出行之有效的预防治理措施。本文通过对箱梁预应力施工进行深入的现场调查与探讨,旨在揭示箱梁预应力施工中常见问题发生原因和一般规律,以便总结经验教训,提出相应的预防措施,找到有效的预防办法。从而引起相关从业人员的重视,最大限度地减少或避免相关现象的发生,为箱梁预应力施工提供有益的参考。
二、研究对象与方法
(一)研究对象
以某高速公路工程项目的箱梁预制场为主要场所,主要对预应力施工过程及其各道工序进行观察和统计,特别是对其施工中存在的问题为研究对象。
(二)研究方法
1、文献资料法
本文在论题选定后,通过对桥梁施工技术规范、设计图纸及相关施工作业指导书进行了细致全面的阅读,并在网上查阅了一系列的相关资料,对这些资料进行了仔细的学习和系统的综合整理分析,在此基础上完成该文。
2、访谈法
到施工现场进行咨询和访问现象技术管理人员、现场施工人员,主要是对相关现象产生的原因进行咨询。通过咨询了解箱梁预应力施工中应注意的事项、质量检验标准以及预防一些常见问题的方法。
3、现场观察法
围绕研究内容,作者坚持定时到箱梁预制场进行观察,用设计图纸对施工过程进行对照,观察施工过程中的一些工序,然后对观察到的每片箱梁情况进行记录统计,以便进行问题分析。
4、数理统计法
对收集到的箱梁预应力施工中存在的问题、现象和原因等进行归纳分析,并利用Excel、Word进行科学系统地整理。
三、研究结果
结合某项目箱梁预制施工过程,并进行相关统计,过对箱梁预应力施工中可能存在的问题、现象及其原因分析如下表:
四、结论与预防治理建议
(一)结论
1、人为因素所致预应力施工中可能存在的问题。通过统计观察我们不难发现,很多预应力施工中所产生的问题都是由于在施工过程中未能严格按照施工工艺,未能严格执行规范施工的要求所致。比如,锚垫板安装时未能做到仔细对中,垫板面与预应力索轴线不垂直,都是由于施工过程中人为因素使得张拉过程中锚环突然抖动或移动。又如,灌浆前孔道未用高压水冲洗;孔道有异物堵塞;灰浆配合比不当等都是施工过程中未能严格执行规范所致。
2、材料因素所致预应力施工中可能存在的问题。材料因素主要是我们在箱梁预应力施工中所选择的材料不当所造成的问题,其材料主要包括波纹管、钢绞线、夹具等。如果在材料选择过程中,未能严格按照设计要求选择型号符合设计要求,质量经相关部门检验合格的材料,那么势必会在预应力施工中产生诸多问题。比如,在锚夹片选择上,锚夹片硬度指标不合格,硬度过低,夹不住钢绞线或钢丝;硬度过高则夹伤钢绞线或钢丝。
3、施工不当所致预应力施工中可能存在的问题。施工组织不当在这里是因为箱梁预应力施工是一项连续性工作,如果前面某项施工中组织不当,则可能导致张拉或者压浆工序产生困难。比如,锚板附近钢筋布置很密,浇筑混凝土时,振捣不密实,混凝土疏松或仅有砂浆,以致该处混凝土強度低,这就需要我们在混凝土浇筑的过程中要加强注意,锚垫板下应布置足够的钢筋,以使钢筋混凝土足以承受因张拉预应力束而产生的压应力和主拉应力。另外,浇筑混凝土时应特别注意在锚头区的混凝土质量,因在该处往往钢筋密集,混凝土的粗骨料不易进入而只有砂浆,会严重影响混凝土的强度。
(二)预防治理建议
1、加强施工管理,严格按照规范施工。主要加强对技术管理人员及现场工人的管理,在箱梁预应力施工前,应组织技术人员、现场施工人员开展技术培训,通过培训达到施工过程能够严格执行箱梁预应力施工工艺及规范要求。提高技术人员指导施工的能力,培养技术人员在施工过程中善于发现和及时制止不规范施工的行为。同时,加强对现场工人的管理,对于须持特种作业人员从业资格证的,要检查其特种作业资格证,保证持证上岗并掌握相应的施工技术。另外,对施工中容易出现的问题要定期对工人进行培训,特别是施工过程中应注意的事项应进行案例教育,从现场技术管理人员和施工人员的思想上、行为上预防和防止箱梁预应力施工中存在的问题。
2、加强原材料质量检验。为了保证预应力施工和箱梁的质量,必须确保用于施工的各项材料合格,势必要求我们现场施工要加强原材料的质量检验工作。对于预应力夹具:锚夹片的硬度除了检查出厂合格证外,在现场应进行复验,有条件的最好进行逐片复检。钢绞线和钢丝的直径偏差、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。波纹管的直径、规格、质量等必须符合规范及设计要求。
3、加强施工过程管理。波纹管的安装要按设计线形准确放样,并用U形钢筋按规定固定波纹管的空间位置,再点焊牢固。曲线及接头处U形钢筋按设计要求加密。浇筑混凝土时注意保护波纹管,不得踩压,不得将振动棒靠在波纹管上振捣。另外,应有防止波纹管在混凝土尚未凝固时上浮的措施。连接时两端波纹管必须拧至相碰为止,然后用胶布或防水包布将接头缝隙封闭严密。浇筑混凝土时应保护波纹管,不得碰伤、挤压、踩踏。发现破损应立即修补。施工时应防止电焊火花灼烧波纹管的管壁。波纹管安装好后,宜插入塑料管作为内衬,以加强波纹管的刚度和顺直度,防止波纹管变形,碰瘪、损坏。预应力时,锚垫板安装应仔细对中,垫板面应与预应力索的力线垂直。锚垫板要可靠固定,确保在混凝土浇筑过程中不会移动。压浆时,配制高质量的浆液,选用的水泥用强度等级不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥,灰浆水灰比宜控制在0.4~0.45加入减水剂后可减小到0.35,沁水率宜小于2%。灰浆应具有良好的流动度并不易离析,可掺入适量的减水剂和微膨胀剂,但不得使用对管道和预应力索有腐蚀作用的外掺剂,掺量和配方应根据试验确定。灌浆前孔道应用高压水冲洗,避免孔道堵塞,持续荷载继续加压直至灰浆在终端溢出后终止。
【关键词】预应力、问题分析、预防治理
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、引言
箱梁预应力施工具有技术性强、施工难度较高和影响因素复杂的特点,在施工过程中难免会由于各种原因造成预应力施工产生一系列影响质量的现象产生。因此,为有效保证预应力施工质量,有必要对箱梁预应力施工中常见问题进行分析,并提出行之有效的预防治理措施。本文通过对箱梁预应力施工进行深入的现场调查与探讨,旨在揭示箱梁预应力施工中常见问题发生原因和一般规律,以便总结经验教训,提出相应的预防措施,找到有效的预防办法。从而引起相关从业人员的重视,最大限度地减少或避免相关现象的发生,为箱梁预应力施工提供有益的参考。
二、研究对象与方法
(一)研究对象
以某高速公路工程项目的箱梁预制场为主要场所,主要对预应力施工过程及其各道工序进行观察和统计,特别是对其施工中存在的问题为研究对象。
(二)研究方法
1、文献资料法
本文在论题选定后,通过对桥梁施工技术规范、设计图纸及相关施工作业指导书进行了细致全面的阅读,并在网上查阅了一系列的相关资料,对这些资料进行了仔细的学习和系统的综合整理分析,在此基础上完成该文。
2、访谈法
到施工现场进行咨询和访问现象技术管理人员、现场施工人员,主要是对相关现象产生的原因进行咨询。通过咨询了解箱梁预应力施工中应注意的事项、质量检验标准以及预防一些常见问题的方法。
3、现场观察法
围绕研究内容,作者坚持定时到箱梁预制场进行观察,用设计图纸对施工过程进行对照,观察施工过程中的一些工序,然后对观察到的每片箱梁情况进行记录统计,以便进行问题分析。
4、数理统计法
对收集到的箱梁预应力施工中存在的问题、现象和原因等进行归纳分析,并利用Excel、Word进行科学系统地整理。
三、研究结果
结合某项目箱梁预制施工过程,并进行相关统计,过对箱梁预应力施工中可能存在的问题、现象及其原因分析如下表:
四、结论与预防治理建议
(一)结论
1、人为因素所致预应力施工中可能存在的问题。通过统计观察我们不难发现,很多预应力施工中所产生的问题都是由于在施工过程中未能严格按照施工工艺,未能严格执行规范施工的要求所致。比如,锚垫板安装时未能做到仔细对中,垫板面与预应力索轴线不垂直,都是由于施工过程中人为因素使得张拉过程中锚环突然抖动或移动。又如,灌浆前孔道未用高压水冲洗;孔道有异物堵塞;灰浆配合比不当等都是施工过程中未能严格执行规范所致。
2、材料因素所致预应力施工中可能存在的问题。材料因素主要是我们在箱梁预应力施工中所选择的材料不当所造成的问题,其材料主要包括波纹管、钢绞线、夹具等。如果在材料选择过程中,未能严格按照设计要求选择型号符合设计要求,质量经相关部门检验合格的材料,那么势必会在预应力施工中产生诸多问题。比如,在锚夹片选择上,锚夹片硬度指标不合格,硬度过低,夹不住钢绞线或钢丝;硬度过高则夹伤钢绞线或钢丝。
3、施工不当所致预应力施工中可能存在的问题。施工组织不当在这里是因为箱梁预应力施工是一项连续性工作,如果前面某项施工中组织不当,则可能导致张拉或者压浆工序产生困难。比如,锚板附近钢筋布置很密,浇筑混凝土时,振捣不密实,混凝土疏松或仅有砂浆,以致该处混凝土強度低,这就需要我们在混凝土浇筑的过程中要加强注意,锚垫板下应布置足够的钢筋,以使钢筋混凝土足以承受因张拉预应力束而产生的压应力和主拉应力。另外,浇筑混凝土时应特别注意在锚头区的混凝土质量,因在该处往往钢筋密集,混凝土的粗骨料不易进入而只有砂浆,会严重影响混凝土的强度。
(二)预防治理建议
1、加强施工管理,严格按照规范施工。主要加强对技术管理人员及现场工人的管理,在箱梁预应力施工前,应组织技术人员、现场施工人员开展技术培训,通过培训达到施工过程能够严格执行箱梁预应力施工工艺及规范要求。提高技术人员指导施工的能力,培养技术人员在施工过程中善于发现和及时制止不规范施工的行为。同时,加强对现场工人的管理,对于须持特种作业人员从业资格证的,要检查其特种作业资格证,保证持证上岗并掌握相应的施工技术。另外,对施工中容易出现的问题要定期对工人进行培训,特别是施工过程中应注意的事项应进行案例教育,从现场技术管理人员和施工人员的思想上、行为上预防和防止箱梁预应力施工中存在的问题。
2、加强原材料质量检验。为了保证预应力施工和箱梁的质量,必须确保用于施工的各项材料合格,势必要求我们现场施工要加强原材料的质量检验工作。对于预应力夹具:锚夹片的硬度除了检查出厂合格证外,在现场应进行复验,有条件的最好进行逐片复检。钢绞线和钢丝的直径偏差、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。波纹管的直径、规格、质量等必须符合规范及设计要求。
3、加强施工过程管理。波纹管的安装要按设计线形准确放样,并用U形钢筋按规定固定波纹管的空间位置,再点焊牢固。曲线及接头处U形钢筋按设计要求加密。浇筑混凝土时注意保护波纹管,不得踩压,不得将振动棒靠在波纹管上振捣。另外,应有防止波纹管在混凝土尚未凝固时上浮的措施。连接时两端波纹管必须拧至相碰为止,然后用胶布或防水包布将接头缝隙封闭严密。浇筑混凝土时应保护波纹管,不得碰伤、挤压、踩踏。发现破损应立即修补。施工时应防止电焊火花灼烧波纹管的管壁。波纹管安装好后,宜插入塑料管作为内衬,以加强波纹管的刚度和顺直度,防止波纹管变形,碰瘪、损坏。预应力时,锚垫板安装应仔细对中,垫板面应与预应力索的力线垂直。锚垫板要可靠固定,确保在混凝土浇筑过程中不会移动。压浆时,配制高质量的浆液,选用的水泥用强度等级不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥,灰浆水灰比宜控制在0.4~0.45加入减水剂后可减小到0.35,沁水率宜小于2%。灰浆应具有良好的流动度并不易离析,可掺入适量的减水剂和微膨胀剂,但不得使用对管道和预应力索有腐蚀作用的外掺剂,掺量和配方应根据试验确定。灌浆前孔道应用高压水冲洗,避免孔道堵塞,持续荷载继续加压直至灰浆在终端溢出后终止。