本章為橋涵施工中的重要環(huán)節——預應力施工,主要內容是預應力施工中常見(jiàn)的質(zhì)量風(fēng)險點(diǎn)。這些風(fēng)險點(diǎn)主要產(chǎn)生以下危害:預應力水平未達到設計要求或預應力損失過(guò)大,構件在使用中產(chǎn)生裂縫從而發(fā)生破壞。
1 預應力鋼筋安裝
質(zhì)量風(fēng)險點(diǎn):預應力鋼筋銹蝕、斷裂;預應力施工機具使用不規范;預應力鋼筋安裝不規范等。
1.1 預應力鋼筋銹蝕、斷裂
表現形式及危害:
1)預應力筋在施工階段發(fā)生銹蝕,減小預應力筋截面積,預應力效果達不到設計要求,還易產(chǎn)生斷絲或預應力筋整根斷裂;當銹蝕嚴重影響握裹力時(shí),會(huì )降低結構的安全性;
2)預應力筋在施工階段發(fā)生彎折、斷裂,無(wú)法張拉;
3)張拉后未及時(shí)壓漿,引起銹蝕。
鋼絞線(xiàn)張拉前銹蝕
鋼絞線(xiàn)彎折、斷裂
防控措施:
1)鋼絞線(xiàn)應規范存放、專(zhuān)人保管;
2)在臨近張拉時(shí)放置鋼絞線(xiàn),并在張拉前采取必要的防銹措施;
3)鋼絞線(xiàn)穿束后應加強保護,避免受到外力而發(fā)生損壞;
4)盡量縮短張拉與混凝土施工(壓漿)的時(shí)間,并及時(shí)封閉端頭(先張法)或封錨(后張法)。
鋼絞線(xiàn)外露處包裹防銹
1.2 預應力施工機具使用不規范
表現形式及危害:
1)張拉機具隨意擺放,保養不到位或不及時(shí),導致設備損壞且不能及時(shí)維修;
2)張拉機具未按規定要求標定,張拉用油泵壓力表指示不準,不能保證張拉力是否達到設計要求;
3)張拉油頂與油表不配套;
4)壓漿用壓力表?yè)p壞,無(wú)法控制壓力;
5)壓漿管爆裂致使無(wú)法正常壓漿。
油表?yè)p壞無(wú)法讀數

油表污染無(wú)法讀數
防控措施:
1)建立預應力機具標定臺帳并嚴格按規定要求配套進(jìn)行標定;
2)選用可靠性良好的施工機具并專(zhuān)人負責保管、使用、保養,保證施工機具完好性,避免出現中途損壞、油表指針抖動(dòng)厲害等問(wèn)題;
3)有條件的可使用預應力智能張拉系統;
4)選用質(zhì)量較好的壓漿管并嚴格控制壓漿時(shí)的壓力;
5)為避免液壓油混入雜質(zhì)而導致油路不暢,應定期更換液壓油。

正常狀態(tài)的油表
1.3 預應力鋼筋安裝不規范
表現形式及危害:
1)先張法板梁鋼絞線(xiàn)定位不準,實(shí)際預應力位置與設計不符;
2)先張法板梁失效管端頭未密封或發(fā)生破損,無(wú)法實(shí)現預應力失效功能;
3)后張法施工波紋管橫、豎向定位不準確,定位不牢靠,導致施加預應力位置與設計不符,構件易產(chǎn)生裂縫;
4)鋼絞線(xiàn)編束混亂,兩端不能一一對應或管道內發(fā)生纏繞,影響張拉;
5)錨板位置與設計不符,發(fā)生歪斜,導致預應力施加方向、位置與設計不符,影響梁體的結構安全;
6)預應力筋與錨墊板不垂直,張拉時(shí)產(chǎn)生應力集中,可導致預應力筋斷裂;
7)錨下螺旋筋遺漏或直徑、匝數與設計圖紙不符。

鋼絞線(xiàn)間距與圖紙不符

失效管開(kāi)裂

波紋管緊貼腹板內側鋼筋

波紋管定位不準,外偏

波紋管定位鋼筋漏焊

錨板位置與設計不符

錨下螺旋筋遺漏

部分錨下螺旋筋匝數偏少(設計不少于5匝)
防控措施:
1)設計時(shí)應充分考慮到施工情況,盡量避免各種鋼筋安裝時(shí)相互干擾,確保鋼筋間距、鋼筋與波紋管間距不影響混凝土澆筑與振搗;
2)施工人員應嚴格按照設計要求認真進(jìn)行鋼筋骨架制作、預應力鋼材布置和波紋管定位,施工管理人員應加強工后復核;
3)選用材質(zhì)較好的塑料管做失效管,并做好密封和保護工作;
4)應重視鋼絞線(xiàn)編束、整束工作,可在鋼絞線(xiàn)上做好標記以利于查找;
5)加強錨墊板安裝質(zhì)量控制,確保預應力筋軸線(xiàn)與錨墊板垂直,也可采用球面預應力錨具;
6)當預應力筋受非預應力筋干擾時(shí)應由設計單位優(yōu)化調整。

豎向預應力筋安裝較為規范

管道坐標復核
2 預應力張拉
質(zhì)量風(fēng)險點(diǎn):預應力筋滑絲、斷絲;梁體張拉后預拱度不符合要求;后張法預應力管道堵管;懸臂現澆箱梁豎向預應力施工質(zhì)量問(wèn)題;預應力張拉或放張同條件試塊制作不規范;預應力鋼絞線(xiàn)張拉未按規范雙控;放張不規范;封錨不規范;后張法壓漿工藝不規范;預應力鋼材切割方式不規范等。
2.1 預應力筋滑絲、斷絲
表現形式及危害:
預應力筋張拉過(guò)程中發(fā)生滑絲、斷絲現象,導致實(shí)際預應力達不到設計要求,降低結構承載能力。

預應力筋滑絲

預應力筋滑絲
防控措施:
1)應將預應力筋表面的浮銹及污染物清理干凈;
2)預應力筋編束時(shí),應逐根理順,不得交錯纏繞;
3)穿束過(guò)程中加強檢查表面質(zhì)量,及時(shí)去除有損傷的預應力筋;
4)應將實(shí)際使用的預應力筋與錨具配套進(jìn)行錨固性能試驗,確保其具有良好的匹配性,并按標準要求對錨夾具硬度進(jìn)行檢驗;
5)工具錨應根據使用情況及時(shí)更換;
6)錨墊板安裝時(shí)應垂直于管道,并固定牢固,防止張拉時(shí)千斤頂與管道不在同一直線(xiàn)上發(fā)生滑絲、斷絲。
2.2 梁體張拉后預拱度不符合要求
表現形式及危害:
1)梁體預拱度不足,使用期下?lián)掀?,易開(kāi)裂,影響其耐久性;
2)梁體預拱度超出規范允許,易引起梁體上層混凝土開(kāi)裂;
3)梁體張拉后發(fā)生側彎,超出設計要求的范圍,改變了梁體受力狀態(tài),梁體易產(chǎn)生破壞。

預拱度偏大

張拉后側彎
防控措施:
1)準確測定張拉控制應力和錨下控制應力;張拉充分,滿(mǎn)足設計要求;存梁期不能超過(guò)規范或設計要求的限定時(shí)間;
2)根據施工實(shí)際情況(存梁期、混凝土配合比、材料特性及地區氣候等)設置反拱,反拱值應在施工時(shí)先行按照參考的反拱度預制一片并進(jìn)行張拉后確定,并可根據實(shí)橋多片梁預制情況進(jìn)行合理調整;預制梁設置反拱時(shí),預應力管道也同時(shí)設置反拱;
3)嚴格按照設計要求進(jìn)行預應力鋼筋安裝,確保預應力鋼筋定位準確,防止預應力方向錯誤導致梁體側彎;
4)嚴格按照規范制作同條件養護試塊,在混凝土強度、齡期、抗壓彈性模量達不到規定要求時(shí)不得進(jìn)行張拉。
2.3 后張法預應力管道堵管
表現形式與危害:
堵管后無(wú)法穿束,施工單位一般在構件管道處開(kāi)窗穿束,無(wú)法保證預應力筋在管道內自由滑動(dòng),無(wú)法準確控制張拉力,影響張拉效果,也易使預應力筋在張拉時(shí)發(fā)生斷裂;堵塞的混凝土無(wú)法清除干凈,壓漿后水泥漿與其粘結不好。

波紋管破損可造成澆筑時(shí)堵管

箱梁開(kāi)窗后穿束
防控措施:
1)加強進(jìn)場(chǎng)波紋管抽檢工作,保證波紋管剛度及抗滲漏性能符合規范要求;
2)加強保管環(huán)節管理,避免波紋管產(chǎn)生銹蝕、開(kāi)裂而損壞;
3)管道內應設置臨時(shí)內襯管,波紋管接頭處應用密封膠帶或塑料熱塑管密封,避免漏漿;
4)施工過(guò)程中應加強對波紋管的保護,發(fā)現損傷,應及時(shí)修復或更換。

波紋管中加內襯管
2.4 懸臂現澆箱梁豎向預應力施工質(zhì)量問(wèn)題
表現形式及危害:
1)豎向預應力鋼筋定位不準,不符合設計要求;
2)錨墊板安裝定位不準,高出梁頂,影響橋面鋪裝施工;
3)張拉豎向預應力筋時(shí)未按設計要求對稱(chēng)張拉或實(shí)際張拉力達不到設計要求,影響結構安全性;
4)壓漿不飽滿(mǎn),張拉壓漿后未及時(shí)對張拉槽口進(jìn)行封閉致使張拉槽口積水,張拉后的預應力筋易生銹,降低結構安全性和耐久性。

豎向精軋螺紋鋼筋不在一條直線(xiàn)上

錨墊板安裝高出箱梁頂

豎向預應力張拉力不足

豎向預應力壓漿不實(shí),管道漏水,鋼筋銹蝕
防控措施:
1)嚴格按照設計圖紙要求設置豎向預應力鋼筋,任何調整均須設計單位認可;
2)豎向預應力筋張拉時(shí)應按設計要求對稱(chēng)張拉,對于精軋螺紋鋼筋優(yōu)先采用扭矩扳手進(jìn)行錨固,采用其他方式張拉時(shí)應反復多次張拉,邊張拉邊旋緊螺母,盡量減少螺母錨固造成的預應力損失;
3)優(yōu)化漿液配合比,要求漿液硬化后無(wú)收縮、微膨脹;
4)采用小型制漿機、壓漿機,要求排漿量小,壓力均勻慢速;
5)張拉后及時(shí)壓漿,并及時(shí)封閉張拉槽口,防止預應力筋的銹蝕。

2.5 預應力張拉或放張同條件試塊制作不規范
表現形式及危害:
未按規范要求數量制作同條件養護試塊,或同條件養護試塊與構件實(shí)際養護條件不一致,無(wú)法準確判斷張拉或放張時(shí)構件實(shí)際強度及彈模,易使構件因張拉力產(chǎn)生裂縫甚至破壞。

同條件試塊未隨梁養護

接受現場(chǎng)溫度同步養護設備

測量到的溫升曲線(xiàn)
2.6 預應力鋼絞線(xiàn)張拉未按規范雙控
表現形式及危害:
1)實(shí)際伸長(cháng)量或張拉力與設計、計算不符,導致梁體預應力不足或過(guò)大,易使梁體產(chǎn)生破壞;
2)張拉或放張時(shí)混凝土強度或彈性模量未達到規范要求。
防控措施:
1)按照規定頻率標定張拉機具,對數據有懷疑時(shí)應適時(shí)增加頻率;
2)波紋管?chē)栏癜丛O計圖定位準確,不得扭曲,必要時(shí)實(shí)測孔道摩阻力;
3)根據鋼絞線(xiàn)每批次彈性模量實(shí)測值調整理論伸長(cháng)值,張拉現場(chǎng)應及時(shí)進(jìn)行伸長(cháng)量驗算;
4)發(fā)現實(shí)測值與設計值不符應查明原因,調整張拉控制參數;
5)混凝土強度或彈性模量達到規范要求時(shí)方可張拉或放張;
6)嚴格按設計和規范要求確定張拉時(shí)間,確定張拉順序和工藝;
7)長(cháng)曲索張拉后伸長(cháng)值與理論值不符須經(jīng)設計單位認可,必要時(shí)啟用備用索。
2.7 放張不規范
表現形式及危害:
1)未按照一定順序放張,導致梁體預應力分布異常,影響板梁耐久性;
2)采用切割鋼絞線(xiàn)的方法放張,梁體因應力突變產(chǎn)生裂縫;
防控措施:
1)應根據設計確定放張順序,設計無(wú)要求時(shí),應分階段、對稱(chēng)、相互交錯地放張;
2)應采用千斤頂法或砂箱法等進(jìn)行緩慢放張,千斤頂放張應分級進(jìn)行,砂箱放張速度應均勻。
2.8 封錨不規范
表現形式及危害:
1)未及時(shí)封錨或封錨不完全,預應力筋銹蝕,影響結構安全性;
2)封錨用砂漿強度不足,后期開(kāi)裂或破壞,降低結構耐久性;
3)在錨具上點(diǎn)焊鋼筋,影響錨固效果。

封錨不完全

封錨不完全

錨具上點(diǎn)焊鋼筋

封錨砂漿開(kāi)裂
防控措施:
1)壓漿后及時(shí)封錨,應將外露錨具及預應力筋全部封??;
2)封錨用砂漿強度應不低于梁體設計強度的80%,加強封錨砂漿養護。

正常封錨
2.9 后張法壓漿工藝不規范
表現形式及危害:
1)張拉后未及時(shí)壓漿、封錨,或壓漿不飽滿(mǎn),留有大量空洞,預應力筋易產(chǎn)生銹蝕,降低結構耐久性;
2)壓漿用漿液不合格,稠度不符合規范導致難以壓漿,膨脹率不足無(wú)法保證水泥漿與構件間粘結緊密;
3)違反施工規范要求,梁板張拉后未壓漿就進(jìn)行了移梁,降低承載能力,易在移梁時(shí)造成梁板損壞。

張拉后未及時(shí)壓漿

壓漿不實(shí)

壓漿不實(shí)

未壓漿便移梁
防控措施:
1)加強技術(shù)交底,提高作業(yè)人員對不及時(shí)壓漿、壓漿不飽滿(mǎn)造成鋼絞線(xiàn)銹蝕及對結構物產(chǎn)生損害的認識;
2)施工前應進(jìn)行制漿工藝試驗,復核漿體的水灰比、稠度、泌水率、膨脹率指標是否滿(mǎn)足規范要求。
3)宜采用真空輔助壓漿且應保證壓漿設備在壓漿期間連續正常工作;
4)嚴格按照批復的配合比配置漿液,水泥漿制漿機轉速應達到1500~2000轉/分,所制漿體不應發(fā)生沉淀、離析現象;
5)壓漿口封堵嚴實(shí),宜采用控制閥門(mén)封堵,嚴格按照規范規定的壓力及持續時(shí)間進(jìn)行壓漿;
6)嚴格按照規范,在壓漿強度達到規定要求時(shí)進(jìn)行移梁。

壓漿密實(shí)

壓漿密實(shí)
2.10 預應力鋼材切割方式不規范
表現形式及危害:
采用氧割法切割,高溫高熱易損傷構件混凝土和錨固端預應力體系。

氧割法切割

切割時(shí)未采取降溫措施
防控措施:
加強教育培訓,加大檢查力度,應采用切割機進(jìn)行切割,并做好降溫措施。
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