点 赵向阳 (福建省第二公路工程有限公司,福建福州350007) 摘要:本文针对预应力混凝土箱梁后张法预应力张拉施工质量控制要点进行总结,并对施工过程中遇到的问题进行浅析。 关键词:后张法;预应力施工;质量控制 DOI:1 0.5969/J.issn.1 671-6596.2011.34.01 0 后张法预应力施工是一种比较成熟的施工工艺,其质 纹管应在普通钢筋骨架成型后再敷设,浇筑混凝土时,振 量控制关键环节主要有:预应力材料、预应力筋及波纹管 动棒要避开波纹管及波纹管接头。波纹管接头应用大一个 的加工安装、混凝土浇筑、预应力张拉、压浆等。下面结 直径级别的同类波纹管作套管,套管长应为被连接管道内 合笔者自身施工经验及分析,对后张法预应力现浇箱梁在 径的5~7倍。连接时应不使接头处产生角度变化及在混凝 张拉施工中应注意的质量控制要点进行分析总结。 土浇筑期间发生管道的转动或位移,管道接头在套管内要 l 后张法预应力张拉施工质量控棚要点 对口、居中,两端的环向缝隙用胶带缠裹紧密防止水泥浆 1.1预应力材料质量控制 的渗入。 (1)进场的钢绞线和金属波纹管要妥善保管,要有防 (5)喇叭口安装时应使锚垫板平面与孔道轴线保持绝 雨、防潮措施,应在离开地面的干燥环境中存放,并用防 对垂直,并按设计要求绑扎好锚后加强筋。 水帆布覆盖。在现场随用随加工制作,有严重锈蚀现象的 1.3悬浇箱梁混凝土浇筑时的质量控制 不得用于工程实体。波纹管在搬运、安放过程中,尽量减 (1)混凝土浇筑前宜在预应力孔道中穿入小于波纹管 少或防止外力作用,防止波纹管变形,变形波纹管应立即 直径3 ̄4mm的软硬适中的PVC衬管,防止水泥浆进入堵塞管 更换。 道。 (2)进场的钢绞线、金属管道、锚具、夹具等产品要 (2)预应力锚垫板后钢筋分布较密,必须充分振捣并 有出厂质量证明文件,并按批抽取试件做破断负荷、屈服 注意混凝土粗骨料粒径。必要时加附着式振捣器或用钢筋 负荷、弹性模量、极限伸长率、硬度、静载锚固系数性能 由人工进行捣实。 等试验,各项试验结果均应符合《预应力混凝土用钢绞 (3)为避免孔道变形以及防止漏浆堵孔,浇筑混凝土 线》(GB/T5224)、<<TBT 3193-2008铁路工程预应力筋用 时应尽量避免振捣棒直接接触波纹管。 锚具、夹具和连接器技术条件》等国家或部门标准和设计 (4)浇筑时应随时注意校正和检查端部锚垫板及预埋 要求的质量标准,确保材料质量达标。 件位置,发现问题,及时处理。 1.2预应力筋、波纹管的加工安装质量控制 (5)混凝土养生时,预应力孔道应加以保护,严禁将 (1)预应力筋的下料长度应通过计算确定,计算时应 污染水和其他物质灌入孔道。 考虑结构的孔道长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、弹性回 1.4后张法预应力张拉质量控制要点 缩量和外露长度等因素。 1.4.1准备工作 (2)钢绞线下料切断宜采用切断机或砂轮锯,禁止 (1)检查张拉时梁段同条件养护试块强度、弹模是否 电、气焊切割,以防热损伤。在切口处两端20mm范围内用 符合设计要求,龄期是否设计要求; (2)对使用的千斤 绝缘胶带绑扎牢,防止头部松散。下好的料要及时编号, 顶、油泵、油压表进行配套检查,查看是否超出标定有效 防止穿错孔道。 期,并根据千斤顶校验回归方程(例P一0.35+0.01035F, (3)钢绞线编束时,应严格按要求将每根钢绞线捋 式中:P为油压表读数(MPa),F为千斤顶拉力(KN)。) 顺、排好,并用细铁丝分段绑扎,以防松散,并有利于穿 算出各级张拉吨位下油压表读数,填在卡片上,供张拉时 束。因为钢绞线相互扭结会引起张拉时受力不均匀,增大 使用; (3)检查锚垫板下混凝土是否有蜂窝和空洞,必要 摩阻力值,以致有的钢绞线达不到张拉控制应力而有的则 时采取补强措施,清理锚垫板上的残留混凝土; (4)张拉 可能被拉断,从而导致滑丝、断丝。 前必须拆除对梁体轴向收缩有约束作用的侧模,如果不拆 (4)波纹管定位固定用钢筋的直径、间距、加密段间 除侧模,很可能造成梁体局部产生应力裂纹。 距、三维位置要符合设计及验标要求,波纹管位置可按设 1.4.2张拉控制应力与伸长值的计算 计图纸位置用cad画出坐标定位图精确定位。在安装波纹管 (1)后张法预应力钢绞线在张拉过程中,实际张拉力 定位钢筋时,应尽量避免因电焊作业导致波纹管受损。波 主要受到以下两方面因素的影响:一是管道弯曲引起的摩 收稿日期:2011一Dg一3O修回日期:2011—1O一21 作者简介:赵向阳(1976一)。男。大学本科,国家注册监理工程师,研究方向为工程过程质量控制。 21 r_] 壅 量。经验总结这样算出来的L值和理论伸长量基本相符,且 圈)会损坏或丢失,有的工人图省事不要弹性圈,这样, 当回项时,夹片与钢铰线的摩擦力变小而导致夹片不跟 操作简单,适合于实际施工操作。如果钢绞线计算伸长量 大于油缸行程,则需采用多次张拉的方法,此时量取伸长 量宜采取措施直接量取钢绞线平均伸长量则更为简便、科 学、准确。 (5)若伸长值不足或过大,要及时分析原因,伸长值 不足一般是管道布置坐标不准,增大孔道摩阻,应力损失 过大,伸长值过大一般是钢绞线受力不均衡,油表读数计 进。高速回缩的钢铰线会损坏夹片牙齿,产生滑丝。 (8) 夹片与工作锚不配套;在同一工地使用两种锚具时,有时 管理混乱,造成夹片的不配套使用,因为两种体系的锚具 锥度可能不一样,造成夹片夹不紧钢绞线而造成滑丝。 (9)操作工人不熟练,回油时降压太快,夹片来不及锚住 纲绞线,高速回缩的钢铰线会损坏夹片牙齿,产生滑丝。 2.2断丝 算错误,或误把设计给出90%理论伸长值当成100%理论伸长 值等,总之应分析原因采取相应的措施后方可进行下一步 施工。 (6)张拉完成后,应立即将锚具周围预应力筋间隙用 水泥砂浆封锚,封锚水泥砂浆强度达不到IOMPa不得压浆。 切割多余的钢绞线一般用砂轮切割机,切割后预应力的外 露长度不应小于30mm。 (7)张拉时应注意的事项:张拉前应检查张拉系统是 否安全可靠,张拉时应有安全措施,张拉千斤顶后严禁站 人;锚固时应一端先锚,另一端张拉力不足时,补足设计 拉力后再锚固;在张拉过程中,应注意是否有异常现象如 响声、油压表指针抖动等;张拉完成后检查钢绞线上夹片 留下的咬痕是否在同一断面和工作锚夹片外露是否正常 (规范要求不大于lmm),以便及时发现滑丝问题。如出现 滑丝,可采用更换夹片用单根张拉千斤顶按设计张拉应力 进行补张拉。 2 事故分析 2.1滑丝 (1)夹片硬度低;当夹片硬度低于钢绞线硬度时,夹 片就无法在钢绞线表面形成刻痕,就咬不住钢绞线,这时 当千斤顶回顶时,钢绞线就跟着往回缩,这样就形成了滑 丝。 (2)张拉千斤项与锚具不同心或限位板与工作锚不同 心;当其不同心时会造成张拉时一边的夹片会刮伤钢绞 线,而刮掉的铁屑会充满夹片的牙齿缝隙。回顶时因为夹 片牙齿隙缝中充满铁屑而无法嵌住钢绞线,此时由于回顶 钢绞线高速回缩损伤夹片的牙齿,而造成滑丝。 (3)限位 板磨损;随着使用次数的增多,在相当大的压力下,限位 板的支撑部分会被压下去,造成限位尺寸的变小。张拉钢 铰线向后移动时,夹片内孔打不开,小于钢铰线的直径, 因夹片硬度高于钢铰线,当千斤顶带着钢铰线强行向后移 动时,夹片会刮伤钢铰线外表,造成钢铰线直径变小,夹 片牙齿间充满铁屑,回顶时,产生滑丝,高速回缩的钢铰 线会损伤夹片牙齿。(4)张拉时夹片牙齿中有黄油、砂 子;使用时夹片牙齿中有砂子或其它杂质,杂质充填在夹 片牙齿的间隙里,当回顶时,夹片无法嵌住钢铰线而产生 滑丝。(5)钢铰线上有铁锈。钢铰线有铁锈同样会塞满夹 片的牙齿缝隙而导致滑丝。 (6)限位板内有泥砂;限位板 内有泥砂,其危害相当于限位板磨损,会导致限位尺寸变 小而产生滑丝。(7)安装工作夹片时不要弹性圈;安装工 作锚时,有时在夹片上的弹性圈(耐油“0”形圈或钢丝 (1)钢绞线本身有暗伤;由于钢绞下料及安装时操作 人员粗心大意,忽略了钢绞线上的刻痕或焊点,或钢绞线 在使用前通过电流,都会导致钢绞线在张拉过程中产生断 丝现象。 (2)钢绞线强度未达到设计值;钢绞线强度达不 到实际的钢绞线力时,钢绞线就会达到极限强度被拉断, 产生断丝。 (3)锚具与千斤顶不同心;当其不同心时会造 成张拉时一边的夹片会刮伤钢绞线,当钢绞线截面积削弱 过大时,在相同的作用力下,钢绞线内应力会变大,当超 过极限应力时就会产生断丝。 (4)限位板限位槽太浅;张 拉钢铰线向后移动时,夹片内孔打不开,小于钢铰线的直 径,因夹片硬度高于钢铰线,当千斤顶带着钢铰线强行向 后移动时,夹片会刮伤钢铰线外表,造成钢铰线直径变 小,当钢绞线截面积削弱过大时,在相同的作用力下,钢 绞线内应力会变大,当超过极限应力时就会产生断丝。 (5)限们板与工作锚不配套;在同一工地使用两种锚具 时,有时管理混乱,造成限们板与工作锚不配套使用,即 限位板与工具锚的孔眼不对应,造成在张拉过程中钢绞线 被剪断。 (6)张拉应力及油表读数的计算是否有误,造成 实际张拉时张拉应力过大,钢绞线被拉断。 3 结束语 后张法预应力砼现浇箱梁施工时准确控制张拉应力和 伸长值极为重要,因为预应力相当于人身体上的骨骼,其 施工质量的好坏,直接影响到结构的安全。本人在施工过 程中从波纹管的精确定位、钢绞线弹性模量的修正、理论 伸长量的复核、张拉油顶的标定、混凝土强度弹模龄期的 控制、张拉时的伸长值的精确量测等多方面都进行了严格 控制,使得所施工的箱粱张拉应力控制和伸长值误差均在 规范允许内,及时处理滑丝、断丝现象。但预应力施工中 仍有很多现象很难准确分析,需今后不断的摸索和总结。 参考文献: [1]路桥集团第一公路工程局.公路桥涵施工技术规范(JTJ O41— 2000)[M].人民交通出版社,2000. [2]交通部公路科学研究所.公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1—2004)[M].人民交通出版社,2004. [3]预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224—2003). [4]公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范(JTG D62—2004). [5]孙训方,方孝淑,关来泰.材料力学(第三版). 23