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預(yù)應(yīng)力混凝土砼組合箱梁施工常見的質(zhì)量缺陷及其防治措施

2005-10-22 00:00    【  【打印】【我要糾錯】

  摘 要 針對先簡支后連續(xù)的組合箱梁設(shè)計、施工中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量通病,本文提出了防治措施及建議。

  關(guān)鍵詞 組合箱梁 質(zhì)量 缺陷 防治

  預(yù)應(yīng)力混凝土砼組合箱梁這種結(jié)構(gòu)形式由于其結(jié)構(gòu)輕盈、建筑高度小,配筋少等優(yōu)點,在國內(nèi)高等級公路中普遍使用,但這種結(jié)構(gòu)橋型在施工中存在一些質(zhì)量通病或質(zhì)量缺陷,應(yīng)引起重視。

  1 預(yù)應(yīng)力混凝土砼組合箱梁預(yù)制、安裝

  1.1 箱梁底板與腹板交接處發(fā)生漏漿、不密實,出現(xiàn)孔洞、冷縫、水波紋等現(xiàn)象。這種缺陷形成的原因,除了設(shè)計上鋼筋間距、保護層過小外,從施工質(zhì)量控制角度看主要是:施工工藝不完善,粗骨料級配、粒徑選擇不合理,粗骨料偏大。在底層波紋管上緣,粗骨料易堆積在一起,而為了保證梁體密實性,必然要加強腹板波紋管下混凝土振搗,有時就可能造成振搗過度,在波紋管下緣形成一層砂漿層,從外觀上看,梁體在腹板局部出現(xiàn)不密實或沿底層波紋管方向出現(xiàn)一層水波紋。

  防治措施:

  采用底板、腹板、頂板全斷面斜向循環(huán)漸進澆筑工藝,基本同步澆筑,振搗腹板波紋管以下混凝土要嚴(yán)格控制粗骨料粒徑、施工時塌落度,必要時對粗骨料進行過篩。

  1.2 預(yù)應(yīng)力箱梁張拉后反拱度過大,影響橋面系施工。在橋面系施工中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)反拱度偏大,特別是組合箱梁邊梁有時反拱度甚至達到4~5cm,導(dǎo)致橋面系施工困難。這主要是因為:①邊梁與中梁相比,預(yù)應(yīng)力筋較多,而且邊梁不存在負彎矩張拉。②組合箱梁正彎矩張拉時,由于齡期等原因,彈性模量未達到設(shè)計強度的85%以上,引起張拉后跨中反拱過大。③儲梁期過長,從正彎矩張拉結(jié)束到負彎矩張拉時間間隔太長,甚至超過60天。常常引起橋面鋪裝層開裂,此后帶來橋面水毀等質(zhì)量問題。

  防治措施:

  ①注意控制張拉時混凝土彈性模量。②嚴(yán)格控制箱梁混凝土施工配合比。③及時張拉、出坑,減少存梁期,及時安裝,并進行濕接頭、濕接縫施工。

  1.3 箱梁翼板、張拉孔未嚴(yán)格按施工圖紙及規(guī)范要求預(yù)埋環(huán)形鋼筋、縱向受力鋼筋,少筋、錯筋現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,澆濕接縫、張拉孔混凝土?xí)r,未嚴(yán)格按施工縫處理,即扳正、焊接頂板預(yù)留鋼筋,老混凝土面鑿毛,新澆混凝土前須灑水潤濕。濕接縫、張拉孔等處混凝土粘結(jié)強度差,不能保證箱梁間混凝土受力的連續(xù)性,直接影響橋梁總體安全。

  防治措施:

 、偌訌姍z查,張拉孔(特別是大的張拉孔)預(yù)埋筋千萬不能少埋,梁預(yù)制成型后及時鑿出扳正。②濕接縫施工時,頂板環(huán)形錨筋要對齊焊拉。③封閉張拉孔及濕接縫施工時要專人跟班檢查其鑿毛程度、鋼筋焊接質(zhì)量、搭接長度,混凝土澆筑時要嚴(yán)格按施工縫處理,灑水潤濕。

  1.4 組合箱梁安裝不能保證每片梁下4個臨時支座或永久支座均勻受力。由于組合箱梁支座頂面難以保證完全在一個平面上,有時即使在一個平面上,也有可能因梁底不平造成受力不均,特別是端跨梁因永久支座與橡膠支座變形不一樣,更易造成受力不均,甚至脫空,直接影響以后橋梁使用。

  防治措施:

  ①定期檢測梁底模板支座處平整度,控制在1m以下。

 、趪(yán)格控制臨時支座頂面高程,發(fā)現(xiàn)誤差及時調(diào)整! 、叟R時支座設(shè)計時要考慮施工期間臨時荷載作用,并進行超載預(yù)壓,使用前密封保存。

  1.5 一聯(lián)內(nèi)濕接頭、濕接縫施工順序沒有按設(shè)計要求對稱施工。這主要是由于施工安排不當(dāng)、工期過長造成的。按照設(shè)計要求,一般一聯(lián)內(nèi)組合箱梁完成體系轉(zhuǎn)換時,施工順序要求從聯(lián)端向中間對稱施工,而在實際施工中有時受工期制約,往往按安裝順序施工濕接頭,這樣由于施工方法的改變,組合箱梁從簡支變?yōu)檫B續(xù)時,梁長收縮、溫度應(yīng)力均與設(shè)計時考慮有差異。

  防治措施:

  如果不能做到一聯(lián)內(nèi)濕接頭對稱施工,一聯(lián)內(nèi)負彎矩分兩次張拉,張拉負彎矩時,相鄰墩濕接頭混凝土均已澆筑,張拉時先張拉短束,待一聯(lián)內(nèi)濕接頭混凝土均澆筑完成后再張拉長束,完成體系轉(zhuǎn)換。

  2 預(yù)應(yīng)力張拉與壓漿

  2.1 施加預(yù)應(yīng)力張拉時應(yīng)力大小控制不準(zhǔn),實測延伸量與理論計算延伸量超出規(guī)范要求的±6%。其主要原因:①油表讀數(shù)不夠精確。目前,一般油表讀數(shù)至多精確至1Mpa?熏1Mpa以下讀數(shù)均只能估讀,而且持荷時油表指針往往來回擺動。②千斤頂校驗方法有缺陷。千斤頂校驗時無論采用主動加壓,還是被動加壓,往往都是采用主動加壓整數(shù)時對應(yīng)的千斤頂讀數(shù)繪出千斤頂校驗曲線,施工中將張拉力對應(yīng)的油表讀數(shù)在曲線上找點或內(nèi)插,這樣得到的油表讀數(shù)與千斤頂實際拉力存在著系統(tǒng)誤差。另外,還可能由于千斤頂油路故障導(dǎo)致油表讀數(shù)與千斤頂實際張拉力不對應(yīng)。③計算理論延伸量時,預(yù)應(yīng)力鋼鉸線彈模取值不準(zhǔn)。一般彈模取值主要根據(jù)試驗確定,取試驗值的中間值,鋼鉸線出廠時雖然能符合GB要求,但本身彈模離散較大,不太穩(wěn)定,可能導(dǎo)致實測延伸量與理論延伸量誤差較大,超出規(guī)范要求。

  防治措施:

 、購埨藛T要相對固定,張拉時采用應(yīng)力和伸長量“雙控”。②千斤頂、油表要定期校驗,張拉時發(fā)現(xiàn)異常情況要及時停下來找原因,必要時重新校驗千斤頂、油表。③千斤頂、油表校驗時盡量采用率定值,即按實際初應(yīng)力、控制應(yīng)力校驗對應(yīng)的油表讀數(shù)。④擴大鋼鉸線檢測頻率,每捆鋼鉸線都要取樣做彈模試驗,及時調(diào)整鋼鉸線理論延伸量。

  2.2 應(yīng)力孔道壓漿不及時、壓漿不飽滿。施工規(guī)范規(guī)定:預(yù)應(yīng)力張拉錨固到壓漿這段時間最多不超過14天,這主要是防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕,但有些施工單位由于施工安排不當(dāng),工序銜接不好,數(shù)月甚至更長時間才壓漿,由于張拉后預(yù)應(yīng)力筋毛孔已張拉,比原始鋼材碳素晶體間歇加大,水分子及不良氣體極易浸入,銹蝕明顯加快,引起預(yù)應(yīng)力損失加大。

  防治措施:

  張拉后及時壓漿封錨。

  2.3 負彎矩鋼束壓漿不密實,這除了設(shè)計時波紋管尺寸選擇過小外,從施工角度看可能是由于壓漿時壓力不夠(許多工地壓漿機無壓力表)或操作不當(dāng),漏摻膨脹劑或水泥漿流動度過大,向低處流淌,導(dǎo)致孔道壓漿不飽滿,降低了預(yù)應(yīng)力筋與混凝土間的握裹力。

  防治措施:

  經(jīng)設(shè)計單位或業(yè)主同意,略加大波紋管內(nèi)徑;壓漿時技術(shù)人員必須跟班檢查,控制灰漿壓力,當(dāng)孔道較長或采用一次壓漿時,應(yīng)適當(dāng)加大壓力,壓漿時應(yīng)達到孔道另外一端飽滿出漿,并應(yīng)達到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。

  3 箱梁頂面調(diào)平層

  由于箱梁張拉起拱,安裝誤差等原因,造成箱梁頂面調(diào)平層厚度不均勻,箱梁頂面調(diào)平層特別是負彎矩區(qū)橋面調(diào)平層縱、橫向產(chǎn)生不規(guī)則裂紋。由于組合箱梁橋面調(diào)平層只有50~60mm厚,在中墩支座處是負彎矩區(qū),上緣受拉,有的設(shè)計要求調(diào)平層與箱梁頂板必須按施工縫處理,這樣即使橋面鋪裝與組合箱梁形成整體后,鋪裝層參與受力,按三角形應(yīng)力分布圖式,越是距中性軸越遠的地方,應(yīng)力越大,越容易開裂,而且箱梁是預(yù)應(yīng)力混凝土,調(diào)平層是普通鋼筋混凝土,熱膨脹系數(shù)不一樣,因此隨著時間的推移,5cm厚的混凝土調(diào)平層開裂是不可避免的。現(xiàn)在有的設(shè)計考慮將5cm調(diào)平層改為6cm調(diào)平層,也有人提出在調(diào)平層中摻聚丙烯纖維,但究竟如何避免調(diào)平層開裂,尚需進一步研究。

  4 結(jié)束語通過近幾年的工程實踐,本人認為組合箱梁結(jié)構(gòu)如能在設(shè)計方面進一步完善,例如底板、腹板適當(dāng)加厚,波紋管尺寸略為加大,施工方面合理選擇粗骨料粒徑,優(yōu)化施工工藝,同時嚴(yán)格按施工規(guī)范要求進行預(yù)應(yīng)力張拉壓漿,就能消除預(yù)應(yīng)力混凝土砼組合箱梁的質(zhì)量通病,保證預(yù)應(yīng)力混凝土砼組合箱梁的內(nèi)在質(zhì)量和外在質(zhì)量,使得組合箱梁這種結(jié)構(gòu)型式得到更大的推廣應(yīng)用。

延伸閱讀:混凝土 施工
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