摘要：預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋梁在公路交通運(yùn)輸過程中發(fā)揮著重要的作用，在城市建設(shè)過程中扮演著重要的角色。本文結(jié)合工程實(shí)際, 簡(jiǎn)單介紹了先張法和后張法在橋梁施工中應(yīng)用的區(qū)別，對(duì)公路橋梁預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)施工中存在的幾個(gè)問題進(jìn)行敘述, 并對(duì)這些問題的處理方法提出一些建議。

關(guān)鍵詞：公路橋; 預(yù)應(yīng)力; 施工問題; 處理方法

引言

隨著我國(guó)改革開放政策的實(shí)施, 自上世紀(jì) 80 年代迄今, 國(guó)內(nèi)公路交通事業(yè)發(fā)展迅速, 許多高等級(jí)的公路在全國(guó)城鄉(xiāng)間已漸成網(wǎng)絡(luò)。在高等級(jí)公路建設(shè)中, 預(yù)應(yīng)力砼技術(shù)在公路橋梁中被廣泛的應(yīng)用。然而目前有些預(yù)應(yīng)力砼技術(shù)的施工隊(duì)伍素質(zhì)較差, 在施工中常出現(xiàn)一些病害, 給工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量帶來一些隱患。為減少預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工中的病害, 筆者結(jié)合近年來工程施工中出現(xiàn)的一些問題, 進(jìn)行了分析研究, 提出了對(duì)這些問題的處理建議。

1先張法和后張法在橋梁施工中應(yīng)用的區(qū)別

張拉有兩種方法，通俗點(diǎn)講：

1)先張法，在澆筑水泥混凝土之前把預(yù)應(yīng)力鋼筋拉長(zhǎng)在彈性范圍之內(nèi)，就像橡皮筋一樣使它處于緊繃狀態(tài)，而后澆筑混凝土，直到凝固。

2)后張法，先澆筑混凝土，并且預(yù)先在混凝土內(nèi)預(yù)留孔道，混凝土凝固并且達(dá)到一定的強(qiáng)度后把預(yù)應(yīng)力鋼筋從孔道穿入，拉長(zhǎng)，而后使用錨具錨固在兩端。這樣可以有效的的增強(qiáng)梁板的抗彎能力。目前在土木工程建設(shè)中應(yīng)用廣泛。

先張法與后張法的一個(gè)重要區(qū)別在于鋼筋是否放張

1.1先張法

先張法即先張拉鋼筋后澆注混凝土。其主要張拉程序?yàn)?在臺(tái)座上按設(shè)計(jì)要求將鋼筋張拉到控制應(yīng)力→用錨具臨時(shí)固定→澆注混凝土→待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上切斷放松鋼筋。其傳力途徑是依靠鋼筋與混凝土的粘結(jié)力阻止鋼筋的彈性回彈,使截面混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。

預(yù)加應(yīng)力的方法：先張法施工簡(jiǎn)單,靠粘結(jié)力自錨,不必耗費(fèi)特制錨具,臨時(shí)錨具可以重復(fù)使用(一般稱工具式錨具或夾具),大批量生產(chǎn)時(shí)經(jīng)濟(jì),質(zhì)量穩(wěn)定.適用于中小型構(gòu)件工廠化生產(chǎn)。

1.2后張法

1)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土

先澆混凝土,待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上,再張拉鋼筋(鋼筋束).其主要張拉程序?yàn)?埋管制孔→澆混凝土→抽管→養(yǎng)護(hù)穿筋張拉→錨固→灌漿。其傳力途徑是依靠錨具阻止鋼筋的彈性回彈,使截面混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。這種做法使鋼筋與混凝土結(jié)為整體,稱為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土。

有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土由于粘結(jié)力(阻力)的作用使得預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力降低,導(dǎo)致混凝土壓應(yīng)力降低,所以應(yīng)設(shè)法減少這種粘結(jié).這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單,不需要張拉臺(tái)座,生產(chǎn)靈活,適用于大型構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)施工。

2)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土

其主要張拉程序?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋沿全長(zhǎng)外表涂刷瀝青等潤(rùn)滑防腐材料→包上塑料紙或套管(預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土不建立粘結(jié)力)→澆注混凝土養(yǎng)護(hù)→張拉鋼筋→錨固。

施工時(shí)跟普通混凝土一樣,將鋼筋放入設(shè)計(jì)位置可以直接澆混凝土,不必預(yù)留孔洞,穿筋,灌漿,簡(jiǎn)化施工程序,由于無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力增大,降低造價(jià),適用于跨度大的曲線配筋的梁體。

2預(yù)應(yīng)力在橋梁施工中存在的問題

2.1 波紋管堵塞

堵管是指在混凝土澆筑后波紋管出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象發(fā)生了堵管會(huì)導(dǎo)致后期預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束無法通過或張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)鋼絞線實(shí)際伸長(zhǎng)值與設(shè)計(jì)計(jì)算值相差很大，給施工帶來不必要的麻煩，即影響了工期，又耗費(fèi)了人力。引起堵管的原因分析：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，出現(xiàn)波紋管定位不精確引起的彎折扭曲、套管接頭松動(dòng)，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，波紋管自身的質(zhì)量缺陷引起漏漿堵管。

問題處理建議：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�？刹扇∫韵骂A(yù)防措施：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。

2.2 后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制的問題及問題處理建議

預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)不夠規(guī)范，特別是張拉力控制不嚴(yán)對(duì)預(yù)應(yīng)力橋梁質(zhì)量影響較大。施工中有的千斤頂甚至未經(jīng)校準(zhǔn)就張拉，而且張拉人員多數(shù)未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，如果作業(yè)不專心，經(jīng)常容易出現(xiàn)較大誤差，甚至讀錯(cuò)表，發(fā)生張拉力忽高忽低的現(xiàn)象。特別在多束張拉時(shí)，由于每束張拉力都不同，往往對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值計(jì)算不準(zhǔn)確，彈性模量取值混亂，實(shí)際張拉時(shí)難以做到將伸長(zhǎng)量按規(guī)范規(guī)定控制在±6%范圍內(nèi)，導(dǎo)致張拉力失控。

問題處理建議：① 一般張拉作業(yè)采用張拉力和預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量同時(shí)控制，以張拉力為主，以伸長(zhǎng)值校核張拉力。②張拉設(shè)備的校準(zhǔn)期限不得超過半年，且不得超過200次張拉作業(yè)，張拉設(shè)備應(yīng)配套校準(zhǔn)，配套使用。③張拉前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)孔道的摩阻損失進(jìn)行實(shí)測(cè)，以便確定張拉控制應(yīng)力，并確定預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長(zhǎng)值。④張拉應(yīng)保證逐漸加大拉力，不得突然加大拉力，以保證應(yīng)力正確傳遞，預(yù)應(yīng)力筋的斷絲斷筋數(shù)量不得超過規(guī)范的規(guī)定。⑤曲線預(yù)應(yīng)力筋或長(zhǎng)度大于等于25米的直線預(yù)應(yīng)力筋，宜在兩端張拉，長(zhǎng)度小于25米的直線預(yù)應(yīng)力筋可在一端張拉。⑥預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序采取分批分階段對(duì)稱張拉。宜先中間，后上、下或兩側(cè)。

2.3 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉前出現(xiàn)裂隙問題

鋼筋砼結(jié)構(gòu)在使用荷載作用下裂隙是不能避免的，部分預(yù)應(yīng)力的B類構(gòu)件也允許出現(xiàn)有限制的裂隙，而在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)的構(gòu)件，則應(yīng)盡量避免出現(xiàn)裂隙。張拉前出現(xiàn)的裂隙經(jīng)常是由于干縮和溫差造成的。裂縫常在表面處，寬度較細(xì)、分布不均，梁板類構(gòu)件多沿短方向分布，有時(shí)產(chǎn)生在箍筋位置，有時(shí)從構(gòu)件頂面延伸到構(gòu)件側(cè)面，溫度裂縫有表面的、深進(jìn)的和貫穿的，走向無一定規(guī)律。梁板式構(gòu)件裂縫多平行于短邊，深進(jìn)和貫穿的裂縫一般與短邊方向平行，裂縫沿構(gòu)件全長(zhǎng)分段出現(xiàn)。

問題處理建議：為預(yù)防表面溫度裂縫，應(yīng)控制構(gòu)件內(nèi)外過大的溫差，在夏季施工時(shí)優(yōu)先使用低水化熱水泥。在低溫時(shí)預(yù)制構(gòu)件應(yīng)采取保溫措施，不要過早拆除模板。對(duì)空心板等薄壁構(gòu)件適當(dāng)延長(zhǎng)拆模時(shí)間，使之緩慢降溫。預(yù)制構(gòu)件和臺(tái)座之間應(yīng)涂刷有效隔離劑以預(yù)防粘接，使構(gòu)件不受底模熱脹冷縮的作用。在砼澆筑前的施工作業(yè)中應(yīng)注意保護(hù)隔離劑，對(duì)于用長(zhǎng)線法生產(chǎn)先張構(gòu)件應(yīng)及時(shí)放松應(yīng)力筋，以減少約束作用。

2.4預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道堵塞問題

這種現(xiàn)象主要發(fā)生在后張法構(gòu)件中，預(yù)留孔道塌陷或堵塞使預(yù)應(yīng)力筋不能順利穿過，不能保證灌注工程質(zhì)量，影響張拉效果。產(chǎn)生的主要原因是抽芯過早，水泥砼尚未凝固，不具有一定的強(qiáng)度，或抽芯太晚，橡膠抽拔管可能被拔斷。

結(jié)束語

橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)中考慮混凝土強(qiáng)度變化的問題，是一種新思路和新方法，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論在這個(gè)問題上存在缺陷，需要完善。作者通過全橋結(jié)構(gòu)應(yīng)力的分析并結(jié)合混凝土破壞準(zhǔn)則推導(dǎo)出豎向預(yù)應(yīng)力計(jì)算等內(nèi)容，并對(duì)具體的項(xiàng)目進(jìn)行計(jì)算，是這種方法的一種應(yīng)用，對(duì)工程實(shí)際具有重要意義。

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