淺析預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工質(zhì)量的控制
2017-01-03
近年來，為適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，緩解交通問題給人們生產(chǎn)生活帶來的不便，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，因此必須加強(qiáng)提高預(yù)應(yīng)力技術(shù)水平的科研工作。
1、影響預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工質(zhì)量的因素
(1)混凝土材料。結(jié)構(gòu)參數(shù)是結(jié)構(gòu)施工控制中模擬分析的基礎(chǔ)資料，其準(zhǔn)確性直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括：結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸、結(jié)構(gòu)材料彈性模量、材料容重、材料熱膨脹系數(shù)、施工荷載和預(yù)應(yīng)力。
(2)施工控制。施工控制是為施工過程服務(wù)的，反過來施工的好壞有直接影響控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。除要求施工工藝符合規(guī)范要求外，在施工控制中必須考慮到施工條件的非理想化而帶來的結(jié)構(gòu)制作、安裝等方面的誤差所帶來的影響，使施工狀態(tài)保持在控制之中。
(3)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析模型。無論采用什么分析方法和手段，總要對實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化和建立計(jì)算模型。這種簡化的計(jì)算模型與實(shí)際情況之間存在著差異，包括這種假定：邊界條件處理，計(jì)算模型本身的精度等?？刂浦行枰诜矫孀龃罅康墓ぷ?，必要時(shí)還要進(jìn)行專門的實(shí)驗(yàn)研究，使計(jì)算模型所產(chǎn)生的影響降到最低限度。
(4)溫度變化。溫度變化對橋梁結(jié)構(gòu)的受力與變形影響很大，這種影響隨溫度的改變而改變，如果施工控制中忽視了該項(xiàng)因素，就必然難以得到結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而也難保證控制的有效性，所以，必須考慮溫度變化的影響。
(5)混凝土收縮?；炷潦湛s能使混凝土產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致路面或橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，甚至裂縫，從而降低其強(qiáng)度和剛度。此外收縮還能使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力或微裂縫，破壞混凝土的結(jié)構(gòu)，降低混凝土的耐久性。對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，由于混凝土收縮，會產(chǎn)生應(yīng)力損失。在大跨徑橋梁施工中這種影響比較突出，施工控制中予以認(rèn)真研究，以期采用合理的符合實(shí)際的徐變參數(shù)和計(jì)算模型。
2、加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工質(zhì)量控制的措施
(1)混凝土澆筑質(zhì)量控制?；炷翍?yīng)保證具有設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度、良好的和易性，且質(zhì)量均勻性要好。預(yù)應(yīng)力混凝土要求采用高強(qiáng)度混凝土，其原因首先是采用與高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋相匹配的高強(qiáng)混凝土可以充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，從而能夠有效減小構(gòu)件截面尺寸和自重，以適應(yīng)大跨徑的要求；其次是高強(qiáng)混凝土具有較高的彈性模量，從而具有更小的彈性變形和與強(qiáng)度有關(guān)的塑性變形，可以減少預(yù)應(yīng)力損失；此外，高強(qiáng)混凝土具有更高的抗拉強(qiáng)度、局部承壓強(qiáng)度及與鋼筋的粘結(jié)力，故可推遲構(gòu)件正截面和斜截面裂縫的出現(xiàn)，有利干預(yù)應(yīng)力筋的錨固。預(yù)應(yīng)力混凝土不僅應(yīng)高強(qiáng)而且還要早期高強(qiáng)，以便早期施加預(yù)應(yīng)力，提高構(gòu)件的生產(chǎn)效率和設(shè)備的利用率。
以外，配制高強(qiáng)度混凝土還要注意選擇水泥品種和強(qiáng)度等級，必須使用高強(qiáng)度等級水泥，一般水泥強(qiáng)度等級不低于混凝土強(qiáng)度等級的1.2倍,同時(shí)宜采用普通硅酸鹽水泥。由于礦渣水泥的早期強(qiáng)度低、干縮性大,一般不宜采用。火山灰水泥不僅早期強(qiáng)度低，而且收縮率大，所以不能采用。還要注意的是，必須注意加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)才能保證混凝土達(dá)到高強(qiáng)度。
(2)預(yù)應(yīng)力管道安裝質(zhì)量控制。預(yù)應(yīng)力管道安裝準(zhǔn)確與否直接影響到梁體的受力情況與設(shè)計(jì)是否一致，關(guān)系到橋梁施工質(zhì)量，是預(yù)應(yīng)力施工的重點(diǎn)。波紋管外觀應(yīng)清潔，內(nèi)外表面無油漬、無引起銹蝕的附著物，無空洞和不規(guī)則的折皺，咬口無開裂、無脫扣。預(yù)應(yīng)力管道的安裝必須注意端頭預(yù)埋鋼板應(yīng)與波紋管孔道中心線垂直。并應(yīng)滿足兩項(xiàng)基本要求：一是在外荷載的作用下，有抵抗變形的能力；二是在澆筑混凝土的過程中，水泥漿不能滲入管內(nèi)。波紋管安裝時(shí)，宜事先按設(shè)計(jì)圖中預(yù)應(yīng)力筋的曲線坐標(biāo)在側(cè)模板上彈線，以波紋管底為準(zhǔn)，定出波紋管曲線位置；也可以梁底模板為基準(zhǔn)，按預(yù)應(yīng)力筋曲線坐標(biāo)，直接量出相應(yīng)點(diǎn)的高度，標(biāo)在箍筋上，定出波紋管曲線位置。波紋管的固定，可采用鋼筋托架間距為600mm。鋼筋托架應(yīng)上，箍筋下面要用墊塊墊實(shí)。
(3)預(yù)應(yīng)力錨具質(zhì)量控制。扁錨多應(yīng)用于結(jié)構(gòu)截面尺寸受到限制或構(gòu)造連接等特定條件下。由于扁錨的張拉工藝是采用逐根張拉，整體張拉設(shè)備技術(shù)不成熟，導(dǎo)致鋼絞線受力不均勻。采用扁波紋管留孔，扁孔空間很小，孔道摩阻力大，特別是超長孔道采用一端張拉工藝，問題更嚴(yán)重。由于扁孔本身空間小，孔道壓漿困難，無法做到孔道壓漿飽滿。建議箱梁底板、腹板、空心板梁等結(jié)構(gòu)禁止采用扁錨。對于扁錨連接器的使用更要慎重，尤其是5孔和3孔連接器，由于設(shè)計(jì)構(gòu)造不合理會導(dǎo)致偏心受力，不宜推廣使用。
(4)預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量控制。國內(nèi)現(xiàn)澆大跨度預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁底梁板預(yù)應(yīng)力束一般采用一端張拉的工藝。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)規(guī)定：跨度大于30M的預(yù)應(yīng)力橋梁，均要求采用兩端對稱張拉工藝，才能保證跨中有效預(yù)應(yīng)力和抵抗彎矩的建立；否則會導(dǎo)致跨中承載力不足，而產(chǎn)生正截面裂縫。
(5)預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量控制。壓漿前的準(zhǔn)備工作：首先按要求拉力對鋼鉸線束進(jìn)行張拉后，割切錨外鋼絞線，切后的余留長度不宜小于3cm。錨具周圍的鋼絞線間隙和孔洞，應(yīng)予以填封，以防止冒漿。再用無油脂壓縮空氣機(jī)將每個裝有預(yù)應(yīng)力鋼絞線的孔道吹干凈。壓漿前，壓力表在使用前應(yīng)進(jìn)行校正。壓漿工藝：①壓漿水泥宜采用硅酸鹽水泥或普通水泥，水泥強(qiáng)度等級不宜低于42.5，水灰比宜為0.40～0.45，水泥漿稠度宜控制在14～18之間。②壓漿時(shí)，自上，順序進(jìn)行。對于曲線段應(yīng)從低點(diǎn)的壓漿孔壓入，由高點(diǎn)的排氣孔排氣和泌水。壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進(jìn)行，不得中斷，并將所有最高點(diǎn)的排氣孔依次打開或關(guān)閉，使孔道內(nèi)排氣暢通。③壓漿應(yīng)就使用活塞式壓漿泵，壓漿的最大壓力宜為0.5～0.7Mpa；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。為保證管道內(nèi)充滿灰漿，關(guān)閉出漿口后，應(yīng)保持不小于0.5Mpa的一穩(wěn)壓期，該穩(wěn)壓期不宜小于2min。④壓漿每—個工作班應(yīng)留取不少于3組的試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d，檢查其抗壓強(qiáng)度，作為評定水泥漿質(zhì)量的依據(jù)。壓漿過程中應(yīng)做好記錄，包括壓漿日期、作業(yè)時(shí)間、溫度、水灰比和所使用的外加劑、壓漿壓力以及壓漿過程中所發(fā)生的異常情況等，以便質(zhì)量追溯。封端混凝土強(qiáng)度，應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，澆筑封端混凝土?xí)r，要認(rèn)真插搗，使錨具處的混凝土密實(shí)。封端混凝土澆筑終凝后，應(yīng)及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)。
3、結(jié)語
總之，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁預(yù)制安裝施工質(zhì)量直接影響橋梁的質(zhì)量、使用壽命和營運(yùn)安全，務(wù)必引起廣大從業(yè)人員的高度重視，切實(shí)抓好每道工序、每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，確保橋梁梁板預(yù)制安裝工程的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1]李毅.預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工質(zhì)量問題研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011年 第09期
[2]陶俊.預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工質(zhì)量探討[J].硅谷，2009年 第02期
