論后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在工程中應(yīng)用

論后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)在市政橋梁工程中應(yīng)用較為廣泛。為此，對(duì)此項(xiàng)工作的施工技術(shù)及施工管理應(yīng)予以特別重視。在此，本人以※※工程中后張法預(yù)應(yīng)力施工過程淺談自己的看法。一、工程概況?！O(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆箱梁和預(yù)制箱梁兩部分，全部箱梁均架設(shè)在蓋梁上（見圖一），均為后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。蓋梁和預(yù)制箱梁工藝上采用雙向雙控張拉，現(xiàn)澆箱梁為單向雙控張拉。圖一預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖其結(jié)構(gòu)和張拉要求如下：1、蓋梁斷面結(jié)構(gòu)為倒T型，梁高2.5m，寬1.2m，梁體內(nèi)布設(shè)6束ФJ15.24—12鋼絞線，每束鋼絞線控制應(yīng)力為RY=1339mpa，張拉控制力為2249KN。待砼強(qiáng)度達(dá)90％以上，首次張拉對(duì)稱的三束，待預(yù)制箱梁安裝后再張拉余下三束。2、預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁為矩形斷面，梁高1.5m，寬1.58m，腹板為變截面，中間厚14cm，腹板兩側(cè)布設(shè)有2×3束ФJ15.24—5鋼絞線，每束鋼絞線張拉控制應(yīng)力RY=1339mpa，張拉控制力為938KN（見圖二）。圖二預(yù)制箱梁斷面3、現(xiàn)澆箱梁外幅縱向布設(shè)有16束ФJ15.24—9鋼絞線，內(nèi)幅縱向布設(shè)有24束ФJ15.24—9鋼絞線，105＃軸墩頂橫隔梁布有11束ФJ15.24—9鋼絞線。每束鋼絞線張拉控制應(yīng)力為1687KN，均為單向雙控后張法施工。二、工序簡(jiǎn)介。1、原材料檢驗(yàn)及張拉設(shè)備調(diào)校。張拉用的OVM錨具、夾片、鋼絞線及波紋管均在※※實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了外觀、硬度及靜載錨固性能試驗(yàn)。對(duì)張拉設(shè)備—2臺(tái)YCW100千斤頂和2臺(tái)油泵車在※※實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)校。同時(shí)在張拉使用過程中按行業(yè)規(guī)范，不超過200次就對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)校。2、波紋管和OVM錨具墊板的預(yù)埋、預(yù)留。在蓋梁及箱梁鋼筋綁扎完關(guān)模前，根據(jù)設(shè)計(jì)要求的曲線線形將連接好的波紋管固定在相應(yīng)位置，定位采用Ф12的＃字型鋼筋沿箱梁縱向每隔1m與腹板鋼筋焊接成一體，且管道中心線在腹板中心位置。同時(shí)在梁端波紋管連接錨具墊板，也保持與管道中心線垂直。安裝封頭模板時(shí)，通過預(yù)留的錨孔位置正確安裝錨具。錨具用螺栓并墊放泡沫固定緊，以防止水泥砂漿滲入錨孔內(nèi)。關(guān)模后在波紋管內(nèi)套Ф40通長(zhǎng)的硬塑料管，保證管徑通暢不變形，以防止被振搗器碰傷。3、布筋。待砼澆注完成，待砼自身強(qiáng)度達(dá)到75％以上時(shí)，將通長(zhǎng)的鋼絞線穿入波紋管，鋼絞線兩端露出梁端50cm以上，以保證千斤頂?shù)膹埨谐毯湾^具安裝位置。布筋前，應(yīng)對(duì)鋼絞線嚴(yán)格自檢，不允許有劃痕和斷絲材料混入其中。并要求下料用砂輪機(jī)切割，嚴(yán)禁使用電弧操作。4、張拉。由于蓋梁及箱梁均為后張法預(yù)應(yīng)力施工，張拉工序是施工中重點(diǎn)，這直接影響到構(gòu)件的使用功能。張拉時(shí)，構(gòu)件砼強(qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)值90％以上方可進(jìn)行。張拉程序嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及施工規(guī)范如下：0初始張拉噸位（0.1бk）100％張拉噸位（或103％張拉噸位）持荷3min張拉噸位（RbY）。具體為首先對(duì)每根鋼絞線進(jìn)行單根預(yù)緊，此時(shí)的張拉力控制為10％бk。單根張拉完成后，再依次對(duì)稱的對(duì)每根鋼絞線從10％張拉到20％，并記錄下伸長(zhǎng)量。該伸長(zhǎng)量作為初應(yīng)力（10％бk）以下的推算伸長(zhǎng)量，然后張拉至設(shè)計(jì)張拉力并記錄此時(shí)的伸長(zhǎng)量。此時(shí)的總伸長(zhǎng)量ΔL＝ΔL1＋ΔL2，ΔL1為初應(yīng)力以下的推算伸長(zhǎng)量，即相鄰級(jí)的伸長(zhǎng)值也即10％бk張拉到20％бk的伸長(zhǎng)量，ΔL2為初應(yīng)力至最大張拉應(yīng)力的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量。伸長(zhǎng)量與設(shè)計(jì)規(guī)定的值比較上是否在±6%范圍內(nèi)。當(dāng)未達(dá)到時(shí)，就需超張拉至103бk，并再次復(fù)測(cè)伸長(zhǎng)量。達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值后，每次均應(yīng)持荷3min后才能進(jìn)行下一束張拉。5、孔道灌漿?？椎拦酀{是對(duì)已張拉鋼絞線的成品保護(hù)，其作用直接影響到預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的使用壽命長(zhǎng)短。灌漿按規(guī)范要求應(yīng)在48h內(nèi)完成。灌漿前先用壓力水沖洗管道，現(xiàn)場(chǎng)采用活塞式壓漿泵從孔道一端壓入至另一端排出濃漿時(shí)表示灌滿。此時(shí)關(guān)閉出漿閥，繼續(xù)壓漿并保持壓力表讀數(shù)在0.5～0.7mpa，穩(wěn)壓2min后關(guān)閉進(jìn)漿閥。6、錨固斷封錨。按設(shè)計(jì)要求布筋并澆注砼，使張拉錨具及鋼絞線形成一個(gè)密閉環(huán)境。后張法預(yù)應(yīng)力施工工藝流程圖疏通預(yù)應(yīng)力管道疏通預(yù)應(yīng)力管道穿束下料編束穿束下料編束錨、夾具安裝錨、夾具安裝張拉機(jī)具檢查張拉機(jī)具檢查構(gòu)件砼強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)值90％以上預(yù)應(yīng)力張拉構(gòu)件砼強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)值90％以上預(yù)應(yīng)力張拉灌漿灌漿封錨或封頭封錨或封頭灌漿強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)值55％，且≥灌漿強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)值55％，且≥20mpa構(gòu)件安裝三、施工重點(diǎn)的分析及處理。1、孔道堵塞。砼施工后，波紋管孔道出現(xiàn)塌陷、變形，形成孔徑縮小甚至堵塞，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋無法順利穿管，并影響到灌漿質(zhì)量。1）、原因分析。a、為搶工期，在砼尚未凝固時(shí)對(duì)硬塑料管抽芯過早。b、砼澆注時(shí)，受到振動(dòng)棒直接作用，產(chǎn)生擠壓變形。C、波紋管接口處和灌漿排氣管與波紋管的連接措施不當(dāng)。2）、處理措施。a、嚴(yán)格控制抽芯時(shí)間，在砼初凝后24h進(jìn)行，冬季時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)。抽管順序先上后下，先曲后直，保持勻速，且方向與孔道走向一致。砼澆注時(shí)不得直接振動(dòng)波紋管。波紋管的連接采用大一級(jí)的同類型波紋管，兩端應(yīng)擰到相碰為止，并用膠條將外露縫隙封閉。墩頭錨板出漿口及波紋管兩端應(yīng)采用泡沫條堵塞嚴(yán)密，防止異物進(jìn)入管道形成人為堵塞。b、對(duì)已出現(xiàn)堵塞的，要先探出堵塞具體位置，對(duì)嚴(yán)重的可在塌陷堵塞處剔鑿干凈，更換局部波紋管并連接好，再按施工規(guī)范修補(bǔ)處理。2、張拉伸長(zhǎng)值未滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。當(dāng)采用應(yīng)力控制法張拉時(shí)，同時(shí)量測(cè)預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值，作為校核張拉力的一種重要手段。當(dāng)伸長(zhǎng)值滿足設(shè)計(jì)要求6％左右時(shí)，才表示張拉達(dá)到設(shè)計(jì)要求結(jié)果。1）、原因分析。a、張拉采用雙向雙控時(shí)，兩端張拉未同步，張拉控制力不均勻，導(dǎo)致伸長(zhǎng)量不足。b、張拉千斤頂及油泵測(cè)力儀表超過校核周期，儀表精度不夠要求，或?qū)ηЫ镯斝谐套x數(shù)測(cè)量不準(zhǔn)，使伸長(zhǎng)量讀數(shù)不準(zhǔn)。C、鋼絞線原材料未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，彈性模量不均勻。d、預(yù)留孔道不暢，摩阻力大，使張拉力失真。2）、處理措施。a、雙向雙控張拉時(shí)，將控制力均分為n個(gè)階段，兩邊同時(shí)張拉，達(dá)到一個(gè)階段時(shí)互相示意，完成后再進(jìn)入下個(gè)階段。對(duì)現(xiàn)澆箱梁?jiǎn)蜗驈埨瓨?gòu)件，應(yīng)采用對(duì)稱均勻張拉控制。b、張拉設(shè)備及儀表按規(guī)定周期校核，校核應(yīng)使千斤頂活塞的運(yùn)行方向與實(shí)際張拉工作狀態(tài)一致。施工操作中應(yīng)回油緩慢，防止儀表指針受撞擊，影響精度，對(duì)壓力表精度要求1.5級(jí)以上。量測(cè)伸長(zhǎng)值總量，應(yīng)含初始應(yīng)力10％бk和初應(yīng)力至設(shè)計(jì)張拉應(yīng)力伸長(zhǎng)量?jī)蓚€(gè)部分。即總伸長(zhǎng)量ΔL＝ΔL1＋ΔL2（ΔL1為初應(yīng)力以下推算值）c、對(duì)鋼絞線原材料應(yīng)有具備法定資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室出具的合格報(bào)告，并按見證取樣要求進(jìn)行平行抽檢。嚴(yán)禁不合格產(chǎn)品進(jìn)入。d、波紋管孔道應(yīng)保持暢通，預(yù)應(yīng)力筋編束整齊，不應(yīng)相互纏繞。單根預(yù)緊應(yīng)嚴(yán)格做到，避免遺漏。3、預(yù)應(yīng)力筋滑絲、斷絲。預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)，鋼絲發(fā)生斷裂或產(chǎn)生滑移，影響張拉效果。其數(shù)量超過結(jié)構(gòu)同一截面預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)的3％則應(yīng)重新張拉。1）、原因分析。a、預(yù)應(yīng)力筋下料時(shí)，鋼絲表面有刻痕或未用砂輪機(jī)或機(jī)械切割，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋力學(xué)性能改變。b、夾片強(qiáng)度未高于鋼絞線強(qiáng)度，且夾片咬齒已磨損和夾渣。2）、處理措施。預(yù)應(yīng)力筋制作嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行，對(duì)發(fā)生滑絲、斷絲現(xiàn)象超過設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的應(yīng)更換鋼絞線。夾片要經(jīng)常檢查工作狀態(tài)，定期更換，并保證原材料質(zhì)量合格。張拉過程中嚴(yán)格控制張拉應(yīng)力，操作人員精神集中，認(rèn)真觀察壓力表及油泵工作情況，張拉時(shí)注意有無異響。4、承壓部分砼破壞。后張法預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，承壓板下面的砼發(fā)生局部下陷，沿承壓板周邊砼受剪切力作用，呈局部破壞狀態(tài)。當(dāng)采用一端錨固單向張拉時(shí)，張拉錨固端砼較易破壞。1）、原因分析。a、砼強(qiáng)度不足，未達(dá)到設(shè)計(jì)要求90％以上便張拉;支承面不平，局部受壓;設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足。b、預(yù)應(yīng)力筋埋設(shè)位置不準(zhǔn)確，偏差較大。2）、處理措施。a、設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)局部承壓強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，充分考慮承壓強(qiáng)度。b、檢查預(yù)應(yīng)力筋的埋設(shè)位置嚴(yán)格按設(shè)計(jì)執(zhí)行。c、嚴(yán)格按張拉程序?qū)嵤?，砼未達(dá)到張拉強(qiáng)度嚴(yán)禁過早張拉。d、加強(qiáng)砼施工要求，對(duì)張拉端砼振搗應(yīng)注意加強(qiáng)，提高砼密實(shí)性，防止出現(xiàn)蜂窩、疏松等質(zhì)量通病，人為降低砼強(qiáng)度。對(duì)已發(fā)生局部破壞的部位，應(yīng)先將全部預(yù)應(yīng)力筋放松，并剔除損壞的松動(dòng)砼，經(jīng)設(shè)計(jì)核準(zhǔn)后，配置適量鋼筋網(wǎng)片和螺旋筋，重新澆注砼。待砼強(qiáng)度滿足要求后重新張拉。5、孔道灌漿不密實(shí)?？椎纼?nèi)灌漿強(qiáng)度低，砂漿不飽滿，形成局部空洞。1）、原因分析。原材料選用或配合比不適當(dāng)；操作工藝未按程序進(jìn)行。2）、處理措施。a、砂漿的水泥標(biāo)號(hào)不得低于425＃，砂漿強(qiáng)度不低于M20，水灰比控制在0.4～0.45之間，泌水率不超過4％，稠度在14S～18S之間，并按設(shè)計(jì)要求摻入膨脹劑。b、