預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土施工技術(shù)及質(zhì)量控制探討

梁華

【摘要】在曲線配筋或大型構(gòu)件的橋梁施工中，多采用后張法建立預(yù)應(yīng)力，靠錨具來(lái)傳遞和控制預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力銅絞線施工是橋梁施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，在施工中要高度重視。本文就箱梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工中的各施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】后張法；預(yù)應(yīng)力；鋼筋混凝土；質(zhì)量控制

【中圖分類號(hào)】U415.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）01—0266-01

前言

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，就是事先人為地在鋼筋混凝土中引入內(nèi)部應(yīng)力，且其數(shù)值和分布恰好能將使用荷載產(chǎn)生的應(yīng)力抵消到一個(gè)合適程度的混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于采用了高強(qiáng)度材料和預(yù)應(yīng)力工藝，節(jié)省了材料，減少了構(gòu)件截面尺寸，進(jìn)而減輕了構(gòu)件自重，因而特別適合于建造由恒載控制設(shè)計(jì)的大跨度橋梁。

1 千斤頂與油表校正

預(yù)應(yīng)力張拉的設(shè)備應(yīng)按錨具說(shuō)明書的千斤頂型號(hào)配套使用。千斤頂在使用前必須按要求及時(shí)經(jīng)主管部門授權(quán)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行千斤頂、油泵及油壓表配套標(biāo)定，確定其校正系數(shù)，張拉時(shí)嚴(yán)格按標(biāo)定報(bào)告上注明的油泵號(hào)、油表號(hào)和千斤頂號(hào)配套安裝使用。張拉前，應(yīng)按照校正系數(shù)公式計(jì)算出分級(jí)加載的油表讀數(shù)與張拉力的對(duì)應(yīng)值。

在下列情況下應(yīng)重新標(biāo)定：新千斤頂初次使用前；油壓表指針不能退回零點(diǎn)時(shí)；千斤頂、油壓表和油管進(jìn)行過(guò)更換或維修后；當(dāng)千斤頂使用超過(guò)6個(gè)月或張拉超過(guò)200次以上；在使用過(guò)程中出現(xiàn)其他不正常現(xiàn)象。

由于千斤頂和儀表的特殊作用，要求千斤頂和儀表由專人使用和管理，操作人員需具備預(yù)應(yīng)力施工知識(shí)方可上崗操作。

2 預(yù)應(yīng)力筋的制作安裝

2.1 預(yù)應(yīng)力筋下料

預(yù)應(yīng)力筋的下料長(zhǎng)度應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，除要按照設(shè)計(jì)圖，加孤線值的長(zhǎng)度外，還要考慮每端預(yù)留千斤頂限位板、工作長(zhǎng)度等。鋼絞線下料應(yīng)采用砂輪鋸切割，不得采用電弧切割。集束綁扎時(shí)，每束鋼絞線必須理順直，不得打結(jié)、扭曲，一般一米為一段進(jìn)行分段綁扎牢固，以免鋼絞線相互扭結(jié)或各絲、各股預(yù)應(yīng)力筋受力不均勻，造成張拉應(yīng)力不夠或超張拉，摩阻力值增大，易發(fā)生斷絲、滑絲等現(xiàn)象。

鋼絞線按照設(shè)計(jì)要求的規(guī)格型號(hào)采用，進(jìn)場(chǎng)時(shí)分批驗(yàn)收，除應(yīng)對(duì)質(zhì)量證明書、包裝、標(biāo)志和規(guī)格進(jìn)行檢查外，還應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，從每批鋼絞線中任取3盤，并從每盤所選的鋼絞線端部正常部位截取一根進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，每批鋼絞線的重量不大于60t。

2.2 預(yù)應(yīng)力筋編束

預(yù)應(yīng)力筋編束時(shí)，應(yīng)逐根理順，綁扎牢固，防止相互纏繞?？稍诿渴A(yù)應(yīng)力筋的兩側(cè)端頭編制同一號(hào)碼，以利于在張拉過(guò)程中出現(xiàn)斷絲、滑移等情況時(shí)有針對(duì)性地采取措施。

2.3 預(yù)應(yīng)力筋的安裝及保護(hù)

預(yù)應(yīng)力筋可在澆筑混凝土之前或之后穿入管道。在某大橋工程中采用后穿鋼絞線的方式，有效地防止了在混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)期間產(chǎn)生的濕氣腐蝕預(yù)應(yīng)力筋，還可防止在進(jìn)行電焊作業(yè)時(shí)預(yù)應(yīng)力筋濺上焊渣或造成其他損壞。

3 預(yù)應(yīng)力張拉

預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉前，箱梁的混凝土強(qiáng)度和砼澆筑時(shí)間必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)執(zhí)行規(guī)范要求，千斤頂和油壓表均在校驗(yàn)有效期內(nèi)，箱梁側(cè)向約束已解除（但須特別注意，箱梁底模必須在預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉結(jié)束并對(duì)管道實(shí)施壓漿后才能拆除），支座定位螺栓已解除，以便在預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中能自由轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)。

當(dāng)所有準(zhǔn)備工作做好后，清除錨墊板下水泥漿等雜物，將鋼絞線切割成楔形逐根對(duì)孔穿入錨環(huán)中，裝緊工作錨具夾片，安裝時(shí)務(wù)必使工作錨落入錨墊板止口中，并與孔道軸線同心。工作錨安裝后，安裝張拉限位板及千斤頂對(duì)位，再在千斤頂后端安裝工具錨，安裝工具錨時(shí)，應(yīng)注意不得使鋼絞線錯(cuò)孔扭結(jié)。為安裝方便，可將工具錨夾片用橡皮筋箍住，從鋼絞線端頭沿鋼絞線送入工具錨孔中，并用鋼管打緊，夾片不得錯(cuò)位。以上工作全部做完后對(duì)千斤頂供油，使千斤頂受力并與梁端錨具面垂直，再次檢查錨具、千斤頂、孔道三者軸心是否同心，有偏差時(shí)應(yīng)用手錘輕擊錨環(huán)，調(diào)整位置，檢查合格后，即進(jìn)入張拉供油的準(zhǔn)備。

兩端張拉操作人員應(yīng)統(tǒng)一指揮，口令一致，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)張拉順序、張拉方式對(duì)稱進(jìn)行張拉，張拉速度應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，注意使每根鋼絞線受力均勻，張拉力應(yīng)按設(shè)計(jì)控制力逐級(jí)加載，如按控制力的10%、20%、60%、100%分級(jí)張拉，在達(dá)到控制張拉的10%時(shí)作好標(biāo)記，開(kāi)始測(cè)量鋼絞線伸長(zhǎng)值，以后每級(jí)均要量測(cè)、記錄伸長(zhǎng)值和張拉力，測(cè)量讀數(shù)應(yīng)精確，鋼絞線束在達(dá)到控制張拉力時(shí)，持荷2min，并維持張拉力不變，然后封錨。張拉過(guò)程中應(yīng)認(rèn)真作好張拉原始記錄，因處理滑絲、斷絲而引起鋼絞線束重復(fù)張拉時(shí)，同一束不超過(guò)3次，若鋼絲與錨具因滑絲而留有明顯刻痕時(shí)，應(yīng)予更換。張拉完成后，在錨口處的鋼絞線上做記號(hào)，鋼絞線回縮量不能大于6mm。張拉完成后，經(jīng)檢查并確認(rèn)全部合格后方可割絲，鋼束張拉完畢，嚴(yán)禁撞擊錨頭和鋼束。

施加應(yīng)力以張拉力為主，以預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值作校核，預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際彈性模量計(jì)算的伸長(zhǎng)值與實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值相差不應(yīng)超過(guò)±6%，否則應(yīng)暫停張拉，查找原因。主要原因有：鋼絞線材料發(fā)生變化，彈性模量E值變化或截面積A值變化；千斤頂標(biāo)定曲線發(fā)生變化造成張拉力變化；混凝土強(qiáng)度不足；孔道摩阻損失變化；測(cè)量方法不準(zhǔn)確，因漏漿致使鋼絞線局部固結(jié)等。

4 孔道灌漿

預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉完成封錨后一般？24-36h之內(nèi)宜及時(shí)進(jìn)行孔道壓漿。

水泥漿為純水泥漿，自拌制至壓入孔道的延續(xù)時(shí)間，視氣溫情況而定，一般在30-45min范圍內(nèi)。水泥漿在使用前和壓注過(guò)程中應(yīng)連續(xù)攪拌。對(duì)于因延遲使用所致的流動(dòng)度降低的水泥漿，不得通過(guò)加水來(lái)增加其流動(dòng)度。

壓漿順序：先下后上，較集中和鄰近的孔道，宜盡量先連續(xù)壓漿完成；不能連續(xù)壓漿時(shí)，后壓漿的孔道應(yīng)在壓漿前用壓力水沖洗通暢。對(duì)泌水率較小的水泥漿，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明能達(dá)到孔內(nèi)飽滿時(shí)，可采用一次注漿的方法。在雙灤迎賓大橋的30m預(yù)制箱梁制作時(shí)，在施工前就提前對(duì)試制的梁進(jìn)行灌漿試驗(yàn)：調(diào)整水泥漿的水灰比，盡量減少泌水率。通過(guò)試驗(yàn)證明在一定的水灰比情況下，一次性壓漿就可以使孔道飽滿。在這個(gè)基礎(chǔ)上在施工中嚴(yán)格控制水泥質(zhì)量和水灰比，采用了一次性壓漿的方法，大大加快了施工進(jìn)度。后從檢查孔抽查壓漿質(zhì)量，證明壓漿飽滿，完全符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。泌水率和膨脹率的試驗(yàn)方法見(jiàn)附錄G-10水泥漿泌水率和膨脹率試驗(yàn)。

壓漿應(yīng)使用活塞式壓漿泵，不得使用壓縮空氣。壓漿的最大壓力宜為0.5—0.7Mpa，當(dāng)孔道較長(zhǎng)或采用一次壓漿時(shí)，最大壓力宜為1.0Mpa，壓漿用的膠管一般不超過(guò)30m，若超過(guò)30m則壓力增加0.1MPa。水泥漿攪拌結(jié)束至壓人管道的時(shí)間間隔不應(yīng)超過(guò)40min。壓漿應(yīng)達(dá)到孔道另一端飽滿和出漿，并應(yīng)達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道中充滿灰漿，關(guān)閉出漿口后，應(yīng)保持不小于0.5Mpa的一個(gè)穩(wěn)壓期，該穩(wěn)壓期不宜少于2min。壓漿過(guò)程中及壓漿后48h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土的溫度不得低于5℃，否則應(yīng)采取保護(hù)措施；當(dāng)氣溫高于35℃時(shí)，壓漿宜在夜間進(jìn)行。壓漿是否密實(shí)，除了以上要求外，還要從壓漿數(shù)量上來(lái)保證其質(zhì)量。水泥漿的凈用量=（孔遭截面面積鋼絞線截面面積）×孔道長(zhǎng)度。壓漿孔數(shù)和位置必須作好記錄，以防漏灌?？椎缐簼{應(yīng)填寫施工記錄。

5 結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代的預(yù)應(yīng)力箱梁施工中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工和孔道壓漿占著舉足輕重的地位，是預(yù)應(yīng)力能否正確建立并達(dá)到設(shè)計(jì)目的的關(guān)鍵，必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、規(guī)范施工，積累豐富的施工經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于實(shí)際，以保證其質(zhì)量。