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    論預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁孔道問題的分析及處理方法

    2011-12-31 06:51:24黃為為陳萍
    城市建設(shè)理論研究 2011年28期
    關(guān)鍵詞:孔道預(yù)防措施

    黃為為 陳萍

    摘要:文中結(jié)合某互通立交主線幾條匝道的施工,詳細(xì)探討了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁孔道中常出現(xiàn)的問題,為以后此類型的橋梁施工提供一定的參考。事實(shí)證明如果在施工中重視并采取一定的預(yù)防措施,則完全可以避免這些問題,確保工程質(zhì)量。

    關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁;孔道;原因分析;預(yù)防措施

    0 引言

    預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)由于優(yōu)越的性能,在公路橋梁上得到廣泛的應(yīng)用,但由于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工復(fù)雜,對(duì)施工人員技術(shù)水平及設(shè)備精度要求高,操作工序多,部分工序?qū)儆陔[蔽工程等因素,施工中常常出現(xiàn)各種問題。如果施工方法不當(dāng)或措施不完善,這些問題處理起來非常繁瑣。如何解決此問題,本文對(duì)此進(jìn)行了探討。

    1波紋管孔道漏漿

    1.1原因分析

    由于當(dāng)前波紋管所用的材料材質(zhì)較差、厚度不足且厚薄不均,用其制作的波紋管強(qiáng)度、剛度大多數(shù)達(dá)不到要求,在安裝和澆筑混凝土?xí)r易變形和破損,使砂漿漏入孔道,造成預(yù)應(yīng)力筋鑄固,并增大預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)的摩阻力。對(duì)于澆筑混凝土前穿入的預(yù)應(yīng)力筋,由于砂漿的流入,波紋管安裝時(shí)因非預(yù)應(yīng)力筋位置妨礙,又兼波紋管的剛度差,易形成彎折角或管軸線偏位,在彎折角處咬口容易開裂造成漏漿;軸線偏位易造成轉(zhuǎn)角增加,使張拉時(shí)的摩阻損失增加,波紋管與錨墊板相接處,二者軸線不一致,易造成彎折處咬口開裂漏漿。兩根波紋管相接,接頭管的長(zhǎng)度不夠或直徑太大,使接口不嚴(yán)也造成漏漿。在混凝土澆筑中,振搗棒與波紋管相接觸,因振搗時(shí)振搗棒高速旋轉(zhuǎn)和振動(dòng),易使波紋管咬口開裂或自身磨損沖擊開洞,造成砂漿漏入波紋管內(nèi)。

    1.2處置方法

    預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)中,若出現(xiàn)波紋管和預(yù)應(yīng)力筋的輕度鑄固,對(duì)于兩端張拉的設(shè)計(jì)常常在預(yù)應(yīng)力筋實(shí)施張拉作業(yè)前,不安裝工作錨夾片,用張拉千斤頂由兩端分別交替張拉預(yù)應(yīng)力筋,使其鑄固的預(yù)應(yīng)力筋在波紋管內(nèi)松動(dòng)后,并可在外力作用下自由移動(dòng)。此時(shí),安裝工作錨夾片,由兩端張拉預(yù)應(yīng)力筋。因孔道部分漏漿,預(yù)應(yīng)力筋張拉作業(yè)中摩阻力必然增加,可采用兩端反復(fù)張拉幾次進(jìn)行調(diào)整。若仍不能滿足要求時(shí),采用一次按103%σcon~105%σcon的超張拉工藝張拉預(yù)應(yīng)力筋,以抵消因孔道輕度鑄固增加的摩阻力。對(duì)于單端張拉的設(shè)計(jì),在張拉時(shí)應(yīng)該進(jìn)行雙控,若鋼絞線的伸長(zhǎng)值和計(jì)算差距很大,可以判斷梁內(nèi)某一位置出現(xiàn)鑄固。此時(shí),應(yīng)該停工找出鑄固的位置,將箱梁結(jié)構(gòu)混凝土鑿開清理干凈波紋管內(nèi)的灰漿,然后再經(jīng)修復(fù)后,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉作業(yè)。若鑄固位置在結(jié)構(gòu)內(nèi)部無法清除或鑄固孔道太多、太長(zhǎng),清理工作相當(dāng)繁瑣且清理后結(jié)構(gòu)難以復(fù)原,則預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)應(yīng)為報(bào)廢處理。

    1.3預(yù)防措施

    在后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中,為防止波紋管孔道漏漿,必須用合格的鋼帶、工藝完備的機(jī)械制作,使其強(qiáng)度和剛度滿足使用要求。波紋管制作后,應(yīng)隨機(jī)取樣對(duì)其外觀、尺寸、荷載作用下的變形能力、軸向拉伸強(qiáng)度和抗?jié)B進(jìn)行檢驗(yàn),合格的產(chǎn)品才允許使用。波紋管安裝時(shí)不準(zhǔn)有急彎,安裝在鋼筋骨架內(nèi)后,不許人腳踏和重壓。波紋管之間連接時(shí),接頭管的長(zhǎng)度和直徑應(yīng)滿足使用要求;和錨墊板連接時(shí),二者軸線必須一致。在混凝土澆筑作業(yè)中,振搗棒的插入位置和深度應(yīng)嚴(yán)格控制,嚴(yán)禁振搗棒和波紋管接觸及互相碰撞,這樣可避免其因振搗開裂或其自身開洞漏漿。在后穿預(yù)應(yīng)力筋的后張法的混凝土澆筑中,常在波紋管內(nèi)襯一根比其內(nèi)徑小5mm~7mm的聚乙烯管,待澆筑混凝土達(dá)到初凝后,將其抽出。這樣即使波紋管有局部漏漿,有聚乙烯管在波紋管內(nèi)形成的空間作預(yù)應(yīng)力筋的孔道,并不影響預(yù)應(yīng)力筋的穿束和張拉作業(yè)。

    對(duì)于這種曲線形梁,有效的預(yù)防措施就是選用合適的波紋管,施工中注意波紋管接頭處不要漏漿,穿梭預(yù)應(yīng)力鋼筋的時(shí)候,不要?jiǎng)潅y管道,最好在鋪設(shè)完預(yù)應(yīng)力鋼筋后,采用一定的措施充氣,檢查波紋管道的氣密性,防止漏漿事故的發(fā)生。

    2波紋管孔道壓漿不飽滿

    2.1原因分析

    引起孔道壓漿不飽滿原因很多:1)可能是由于壓漿管堵塞或不暢通,導(dǎo)致水泥漿無法全截面充滿;2)在用水沖洗完波紋管后,沒有把殘留在管內(nèi)的水完全沖干凈也可引起壓漿不飽滿;3)水泥漿的配合比也是其中一個(gè)因素;4)養(yǎng)護(hù)溫度也會(huì)影響壓漿的飽滿度。

    2.2處置方法

    在壓漿過程中及壓漿后應(yīng)及時(shí)檢查壓漿的密實(shí)情況,如有不實(shí),應(yīng)及時(shí)處理;壓漿過程中及壓漿后48h內(nèi),結(jié)構(gòu)混凝土溫度不得低于5℃,否則應(yīng)采取保溫措施,當(dāng)氣溫高于35℃時(shí),壓漿宜在夜間進(jìn)行;壓漿中途發(fā)生故障、不能連續(xù)一次壓滿時(shí),應(yīng)立即用壓力水沖洗干凈,使孔道通暢,帶故障處理后再重新進(jìn)行壓漿。

    2.3預(yù)防措施

    建議采用真空輔助壓漿,為檢驗(yàn)采用真空輔助壓漿飽滿度,完善壓漿操作工藝,解決壓漿過程中存在的問題,在工地現(xiàn)場(chǎng)要進(jìn)行了一定長(zhǎng)度管道壓漿模擬試驗(yàn)。為確保大橋預(yù)應(yīng)力壓漿施工質(zhì)量,在模擬壓漿后,采取以下質(zhì)量評(píng)估方法:1)24h后,開啟兩端蓋帽排氣孔堵頭,兩孔內(nèi)漿體飽滿密實(shí),無明顯凹陷氣孔;2)漿體凝固后,將觀察孔蓋拆開,管內(nèi)充滿漿體;3)壓漿試件3h泌水率為1.8%,24h后漿體未有明顯收縮;4)4d后,切割取樣,分別在靠近兩端及中間部位5點(diǎn)取樣,孔道內(nèi)充滿水泥漿,每根鋼絞線之間均充滿漿體,截面密實(shí)、均勻、無空洞、無氣泡、表面光滑平整。

    3波紋管孔道堵塞

    3.1原因分析

    引起堵管的原因是多方面的。首先,施工單位在施工過程中沒有嚴(yán)格按照施工規(guī)范安裝波紋管,或者是在混凝土澆筑施工中,振搗人員在振搗混凝土?xí)r操作失誤,造成波紋管局部的破裂,直接導(dǎo)致混凝土水泥漿滲漏到波紋管中造成堵管。其次,是過于干稠的水泥漿,灌漿的過程中孔道還沒有來得及流滿整個(gè)孔道,就已經(jīng)開始凝固,從而導(dǎo)致了堵塞。

    3.2處置方法

    遇到堵管面積不大時(shí),首先根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋曲線坐標(biāo),標(biāo)注漏漿孔道堵塞的位置,在避開梁的主筋位置,采用沖擊鉆緩慢進(jìn)行開孔,清除波紋管中的水泥漿塊,使鋼絞線能順利穿過波紋管并能夠自由伸縮,然后待張拉完畢后用高一等級(jí)微膨脹混凝土封堵孔洞。大面積的由于水泥漿引起的堵孔,應(yīng)該立即清理孔內(nèi)的已灌水泥漿,并清洗干凈。若孔內(nèi)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度,無法清除者,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)該作為報(bào)廢處理。

    3.3預(yù)防措施

    堵管是可以預(yù)防的,在施工下料前對(duì)波紋管質(zhì)量仔細(xì)檢查,對(duì)有缺陷的波紋管及早發(fā)現(xiàn);在澆筑混凝土前檢查波紋管的安裝位置,固定好,檢查套管接頭連接是否牢固,密閉性是否達(dá)到要求。在檢查過程中發(fā)現(xiàn)隱患立即糾正,并且在澆筑混凝土過程中注意波紋管的保護(hù),避免振搗棒碰壞波紋管。

    為防止堵管現(xiàn)象的發(fā)生,灌注的砂漿應(yīng)該進(jìn)行檢查,水泥漿既需要有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度,又需要有適當(dāng)?shù)某矶?,水泥漿稠度是決定能否可靠地進(jìn)行灌漿作業(yè)的重要因素,水泥漿的干稠應(yīng)該充分考慮氣溫、管道直徑、灌注長(zhǎng)度、灌注數(shù)量以及灌注機(jī)具等因素。

    4結(jié)語

    上述孔道預(yù)防措施,在某互通立交主線橋和互通立交匝道等橋的施工中得到檢驗(yàn),結(jié)果基本上杜絕了預(yù)應(yīng)力孔道問題的發(fā)生,當(dāng)然這里面包括加強(qiáng)施工管理的措施,而且是基本措施。在工程中樹立無小事的辦事原則,在預(yù)應(yīng)力施工中嚴(yán)格按照各種操作程序施工,認(rèn)真做好施工前后的各項(xiàng)檢查,減少問題的發(fā)生,特別是要做好各種預(yù)防措施的準(zhǔn)備非常必要。

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