1、預(yù)應(yīng)力混凝土梁的質(zhì)量控制 .講座內(nèi)容一. 前言二. 預(yù)應(yīng)力混凝土梁預(yù)制三. 預(yù)制質(zhì)量控制要點(diǎn)2.1.前言(1)我國(guó)既有鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土梁的概略(2)高速鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土梁的特點(diǎn)(3)預(yù)應(yīng)力混凝土梁質(zhì)量控制是高速鐵路橋梁乃至高速鐵路橋梁質(zhì)量控制的關(guān)鍵問(wèn)題。.2 預(yù)應(yīng)力混凝土梁預(yù)制 預(yù)應(yīng)力混凝土梁的預(yù)制包含：預(yù)制場(chǎng)地的選擇和建立；模板設(shè)計(jì)、制造和安裝，鋼筋綁扎；預(yù)應(yīng)力體系的布置，預(yù)埋件的正確埋設(shè)；混凝土的拌制、保送和灌注，混凝土的養(yǎng)護(hù)；預(yù)應(yīng)力張拉；預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿與封端；預(yù)制梁體的存放、運(yùn)輸和架設(shè)。.2.1 預(yù)制場(chǎng)地布置預(yù)制梁場(chǎng)地選擇的根本原那么：場(chǎng)地處于硬地基區(qū)域以減少根底處置任務(wù)量；場(chǎng)地的面積

2、能滿足需求；具有良好的預(yù)制梁體出運(yùn)條件；良好的資料運(yùn)輸、設(shè)備采購(gòu)、員工生活等條件；良好的水電供應(yīng)、交通、通訊條件；受氣候影響小，消費(fèi)條件好；具有良好的社會(huì)治安情況；預(yù)制的綜合本錢低。.2.2 模板 模板的設(shè)計(jì)、制造、安裝質(zhì)量直接影響預(yù)制梁體的消費(fèi)效率、產(chǎn)質(zhì)量量，模板應(yīng)具有足夠的剛度，適宜的分塊，快捷的安裝和撤除速度，液壓部件活動(dòng)靈敏，不漏油。模板外表平整，棱角清楚，沒(méi)有銹斑和污漬。.2.3 鋼筋工程鋼筋工程可以采用就地綁扎或分塊吊裝，就地綁扎占用預(yù)制臺(tái)座的時(shí)間較長(zhǎng)，需求較多的預(yù)制臺(tái)座，整體吊裝速度快，可縮短梁體預(yù)制周期。鋼筋應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范要求進(jìn)展加工和綁扎，應(yīng)具有足夠的整體性，符合要

3、求的維護(hù)層厚度，為防止扎絲銹蝕，扎絲應(yīng)背向模板。.2.4 預(yù)應(yīng)力體系預(yù)應(yīng)力體系是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造的最重要的組成部分，預(yù)應(yīng)力鋼筋主要方式有：鋼鉸線、鋼絲、精扎螺紋鋼筋，錨具的主要方式有夾片錨、F式錨等，預(yù)應(yīng)力管道的方式主要有：抽拔管道、鋼波紋管道、塑料波紋管道。預(yù)應(yīng)力管道應(yīng)預(yù)埋準(zhǔn)確、定位有效，安裝中應(yīng)保證不漏漿，無(wú)損傷，管道應(yīng)具有足夠的剛度和抗拉強(qiáng)度。喇叭口安裝精度應(yīng)嚴(yán)厲控制，使預(yù)應(yīng)力鋼筋在喇叭口處不產(chǎn)生折角。預(yù)應(yīng)力體系中的部件應(yīng)進(jìn)展有效的檢驗(yàn)。.鋼波紋管道.2.5 預(yù)埋件 預(yù)埋件包括支座、水電支架、照明系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、警示標(biāo)志系統(tǒng)、防雷擊系統(tǒng)、施工需求等，由于混凝土構(gòu)造的特殊性，灌注混凝土后增

4、設(shè)預(yù)埋件將對(duì)梁體呵斥部分破壞，影響梁體的質(zhì)量或外觀，應(yīng)此預(yù)埋件應(yīng)在混凝土灌注前列表檢查落實(shí)，預(yù)埋件的內(nèi)容、數(shù)量、規(guī)格應(yīng)經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位等的認(rèn)可，防止漏埋。預(yù)埋件應(yīng)有效定位，防止在混凝土灌注過(guò)程中發(fā)生移位、損壞等。.2.6 混凝土的灌注與養(yǎng)護(hù)混凝土灌注前，應(yīng)對(duì)混凝土灌注體系進(jìn)展仔細(xì)的檢查，包括：砂、石、水泥、粉煤灰、礦粉、硅粉、外加劑、水的質(zhì)量和貯藏?cái)?shù)量；施工配合比的調(diào)整；供電系統(tǒng)特別是備用供電系統(tǒng)；混凝土攪拌、保送或運(yùn)輸系統(tǒng)、布料系統(tǒng)、振搗系統(tǒng)、人員數(shù)量；組織系統(tǒng)、前臺(tái)與后臺(tái)通訊系統(tǒng)、后勤保證系統(tǒng)、外表收漿和養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)、天氣預(yù)告系統(tǒng)、各方面的應(yīng)急保證措施等的檢查落實(shí)。.混凝土的灌注工藝影響混凝

5、土產(chǎn)量的需求，混凝土的產(chǎn)量最低應(yīng)滿足上一層混凝土在初凝前能灌注下一層混凝土，普通的分層厚度為30cm。混凝土振搗時(shí)應(yīng)插入上一層混凝土10cm左右，以保證結(jié)合面混凝土的質(zhì)量?；炷凉嘧⒅?，除保證振搗質(zhì)量外，更應(yīng)留意不要對(duì)預(yù)埋部件呵斥損傷。及時(shí)進(jìn)展混凝土外表的二次收漿是保證混凝土外表不產(chǎn)生龜裂的重要手段，必需安排足夠的人力保證二次收漿及時(shí)進(jìn)展，按時(shí)完成。.混凝土的養(yǎng)護(hù)工藝主要有澆水保濕養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)、噴灑養(yǎng)護(hù)液等養(yǎng)護(hù)措施，澆水養(yǎng)護(hù)中應(yīng)留意水資源的循環(huán)利用，蒸汽養(yǎng)護(hù)中應(yīng)留意蒸汽管的布置，出汽口的朝向，溫度場(chǎng)的均勻性，留意混凝土靜養(yǎng)、升溫、降溫、脫模溫差的控制等。噴灑養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)中應(yīng)留意養(yǎng)護(hù)液噴灑的均勻

6、性、密度等，養(yǎng)護(hù)液的選擇應(yīng)留意不呵斥混凝土顏色、外觀的損傷。.2.7 孔道壓漿與封端孔道的壓漿和封端質(zhì)量直接影響預(yù)應(yīng)力混凝土的耐久性，孔道壓漿主要有普通孔道壓漿和真空孔道壓漿工藝，普通孔道壓漿的壓力為0.7Kpa。真空壓漿添加管道的抽真空設(shè)備，使管道內(nèi)空氣產(chǎn)生-0.7Mpa的壓力，真空壓漿可以使管道內(nèi)的壓漿更加密實(shí)，更有效的維護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筋。封端普通有壓漿前進(jìn)展封端和壓漿同時(shí)進(jìn)展封端的工藝，壓漿同時(shí)實(shí)現(xiàn)封端的工藝具有更好的完好性。.真空壓漿表示.2.8 存梁臺(tái)座在有條件的情況下，應(yīng)采用三點(diǎn)支撐方式存放預(yù)應(yīng)力混凝土箱型節(jié)段，這種節(jié)段長(zhǎng)度普通在35m 左右。普通的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁長(zhǎng)度在1640

7、m，采用三點(diǎn)支撐方式不易實(shí)現(xiàn)，由于預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁抗扭強(qiáng)度普通較弱，因此在四點(diǎn)支撐的情況下應(yīng)特別留意支撐點(diǎn)的不均勻沉降問(wèn)題，過(guò)大的不均勻沉降將呵斥梁體的損傷。存梁臺(tái)座的數(shù)量應(yīng)與制梁速度、養(yǎng)護(hù)周期、架梁速度相匹配。.3 預(yù)應(yīng)力預(yù)制梁質(zhì)量控制要點(diǎn) 3.1 原資料應(yīng)重點(diǎn)控制的問(wèn)題包括：(1)水泥(2)骨料(3)粗骨料(4)高效減水劑(5)鋼絞線(6)錨具(7)橋面防水層資料 .3.2 制梁配備(1) 模板(2) 制、存梁臺(tái)座(3) 箱梁支點(diǎn)的不平整量.3.3混凝土配合比及澆筑前的質(zhì)量檢查(1) 預(yù)應(yīng)力管道的位置與定位(2) 箱梁支座板的不平整量(3) 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道的混凝土維護(hù)層厚度.各國(guó)規(guī)范對(duì)

8、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道維護(hù)層的規(guī)定國(guó)家距表面最近鋼筋保護(hù)層厚度(mm)預(yù)應(yīng)力管道最小保護(hù)層厚度德國(guó)401.2倍管道直徑(各向)日本301.0倍管道直徑(各向)中國(guó)高速暫規(guī)30側(cè)面：1.2倍管道直徑底面：不小于60mm.3.4混凝土澆筑重點(diǎn)控制問(wèn)題(1) 混凝土的配合比、準(zhǔn)確計(jì)量及任務(wù)性能(2) 各種試件的制備(3) 混凝土施工時(shí)的溫度控制(4) 混凝土養(yǎng)護(hù).混凝土施工時(shí)的溫度控制模板溫度宜控制在535；混凝土拌和物入模溫度宜控制在530；靜停期間應(yīng)堅(jiān)持棚溫不低于5，澆筑完4小時(shí)后方可升溫，升溫速度不得大于10/h，恒溫時(shí)蒸汽溫度不宜超越45，梁體芯部混凝土溫度不宜超越60，降溫速度不應(yīng)大于10/h；

9、蒸養(yǎng)期間及撤除保溫設(shè)備時(shí)，梁體混凝土芯部與表層、表層與環(huán)境溫差不宜超越15。 。.混凝土養(yǎng)護(hù)：蒸汽養(yǎng)護(hù)終了后，應(yīng)立刻進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)，時(shí)間不少于7d。梁體混凝土采用自然養(yǎng)護(hù)時(shí)，梁體外表應(yīng)采用草袋或麻袋覆蓋，并在其上覆蓋塑料薄膜，梁體灑水次數(shù)應(yīng)能堅(jiān)持混凝土外表充分潮濕為度；當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度小于60時(shí)，自然養(yǎng)護(hù)不應(yīng)少于28d；相對(duì)濕度在60以上時(shí)，自然養(yǎng)護(hù)不應(yīng)少于14d；當(dāng)環(huán)境溫度低于5時(shí)，梁體外表應(yīng)噴涂養(yǎng)護(hù)劑，采取保溫措施，制止對(duì)混凝土灑水。.蒸養(yǎng)工藝及質(zhì)量控制流程圖 否否混凝土進(jìn)入靜停期4 6h混凝土進(jìn)入升溫期混凝土試件試壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%降溫期設(shè)專人跟蹤檢查落實(shí)，降溫速率5/h10/h，30m

10、in記錄一次恒溫期16 20h如氣溫降低可適當(dāng)延伸撤除蒸養(yǎng)棚架和模型蒸養(yǎng)終了開 始.蒸養(yǎng)溫度控制階段說(shuō)明備注靜停蒸養(yǎng)罩內(nèi)4 6h溫度保持5 在升、恒、降溫過(guò)程中，梁體混凝土芯部、表面、環(huán)境溫度差異均不超過(guò)15。 升溫梁體混凝土在澆筑完4h后開始通蒸汽加溫，升溫速率在5 10/h。當(dāng)環(huán)境溫度15時(shí)，升溫5，當(dāng)環(huán)境溫度15時(shí)，升溫8 10/h 恒溫恒溫約20h左右，養(yǎng)護(hù)溫度45，梁體芯部混凝土溫度應(yīng)控制在60以內(nèi)。 降溫降溫速率在8 10/h .自然養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)效果比較養(yǎng)護(hù)方式養(yǎng)護(hù)時(shí)間/ d混凝土強(qiáng)度/ MPa混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度/ MPa自然養(yǎng)護(hù)750 50 435蒸汽養(yǎng)護(hù)235.蒸養(yǎng)其它本卷須知：

11、(1)溫度測(cè)點(diǎn)布設(shè).2養(yǎng)護(hù)時(shí)，防止蒸汽直接放射混凝土外表；3靜停階段留意混凝土保濕；4恒溫加熱階段應(yīng)堅(jiān)持90100的相對(duì)濕度；5降溫階段應(yīng)緩慢停氣、均勻降溫，堅(jiān)持濕度；6做好施工記錄。.3.5 混凝土拆模拆模的控制：1芯部與外表、外表與環(huán)境溫差、混凝土強(qiáng)度；2拆模后宜進(jìn)展早期張拉；3氣溫急劇變化時(shí)不宜拆模。.混凝土的水化熱開展規(guī)律 根據(jù)箱梁混凝土水化熱溫度隨時(shí)間變化的測(cè)試結(jié)果，水化熱溫度在混凝土完澆筑成后1620小時(shí)左右后到達(dá)最高，思索各箱梁澆筑時(shí)間不同等要素后，箱梁混凝土水化熱出現(xiàn)最高溫度時(shí)間平均約為混凝土入模后24小時(shí)。 .混凝土水化熱的下降 梁跨中及端部截面底板每小時(shí)降溫約0.450.5

12、5，頂板每小時(shí)降溫約0.350.45，腹板每小時(shí)降溫約0.300.35。 .箱梁混凝土與環(huán)境的溫差 停頓蒸養(yǎng)48小時(shí)后，箱梁內(nèi)外空氣溫度差在10之內(nèi)；除端部腹板及跨中腹板上部變截面處與環(huán)境溫度差在1720外，箱梁其他部位與環(huán)境的溫差根本在15之內(nèi)。同時(shí)，梁體混凝土外表與芯部的溫差不大。因此，可選擇此時(shí)進(jìn)展箱梁模板的撤除，以防止梁體由于溫差過(guò)大出現(xiàn)早期裂痕。.3.6 預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量控制原那么 1預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量將直接影響梁體的抗裂性能; 2為有效防止能夠出現(xiàn)的梁體早期裂痕，除應(yīng)對(duì)拆模時(shí)梁體芯部及環(huán)境溫度、混凝土的強(qiáng)度、彈性模量進(jìn)展控制外，應(yīng)采用多次張拉工藝； 3應(yīng)對(duì)張拉用設(shè)備及相關(guān)資料進(jìn)展檢查；

13、 4終張拉應(yīng)在存梁臺(tái)座進(jìn)展，并嚴(yán)厲控制張拉混凝土彈性模量及齡期不小于10天。 5根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的各種摩阻結(jié)果，復(fù)核設(shè)計(jì)或施工單位確定的各種張拉參數(shù)。. 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造主要控制預(yù)應(yīng)力損失，分兩大部分：1瞬時(shí)損失：后張法：管道摩阻、錨口及喇叭口摩阻、彈性緊縮、錨具回縮；先張法：錨口摩阻(折線配筋時(shí)的轉(zhuǎn)機(jī)器摩阻)、溫差損失、彈性緊縮、錨具回縮；2長(zhǎng)期損失： 混凝土收縮徐變損失、預(yù)應(yīng)力筋松弛損失。.1管道摩阻損失. 管道摩阻損失的組成由摩擦引起的摩阻(摩擦系數(shù)m)由管道偏向引起的摩阻擺動(dòng)系數(shù)k，并與管道長(zhǎng)度有關(guān)因此，設(shè)計(jì)規(guī)范中計(jì)算管道摩阻損失的公式為： P2/P1e-(kx+mq).影響損失的主要要素

14、摩擦系數(shù)(相對(duì)較穩(wěn)定)；管道彎起的角度；管道的長(zhǎng)度；直管道的平順程度。 其中：24項(xiàng)與施工工藝及質(zhì)量關(guān)系親密，變化相對(duì)較大。.2錨口及喇叭口摩阻損失產(chǎn)生損失的緣由.主要影響要素錨口摩阻：夾片的加工精度；限位高度；鋼絞線的直徑。喇叭口摩阻：分絲角度；喇叭口的長(zhǎng)度。.3彈性緊縮及回縮損失 彈性緊縮損失主要取決于梁體混凝土及鋼絞線彈性模量、張拉順序和張拉噸位；普通情況下，只需終張拉時(shí)梁體的彈性模量滿足設(shè)計(jì)要求，實(shí)測(cè)彈性緊縮損失往往小于設(shè)計(jì)值。 夾片回縮損失主要由夾片錨固后的外露高度和限位板高度決議。 .4長(zhǎng)期損失松弛損失 松弛損失主要由鋼絞線的原資料性能、加工工藝決議，相對(duì)較穩(wěn)定2.5%。收縮徐變損

15、失 主要影響要素包括：混凝土的彈性模量、張拉齡期、混凝土的配合比、初始應(yīng)力的大小、外界環(huán)境等。 因此，需求控制終張拉時(shí)混凝土的彈性模量、齡期；要求控制混凝土中水泥用量。 .預(yù)施應(yīng)力的質(zhì)量控制方法 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造的大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果闡明，經(jīng)過(guò)測(cè)試管道、錨口和喇叭口摩阻以及鋼絞線彈性模量確定預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量，并嚴(yán)厲控制預(yù)應(yīng)力管道位置，可以獲得準(zhǔn)確的梁體混凝土預(yù)施應(yīng)力。為此新技術(shù)條件中規(guī)定在試消費(fèi)期間應(yīng)至少進(jìn)展2件瞬時(shí)損失測(cè)試，正常消費(fèi)后每100件進(jìn)展一次測(cè)試。 管道摩阻實(shí)驗(yàn) .準(zhǔn)確計(jì)算預(yù)應(yīng)力張拉伸長(zhǎng)量1預(yù)應(yīng)力施工中實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量的組成： 梁體錨底之間鋼絞線的伸長(zhǎng)量(設(shè)計(jì)值)； 任務(wù)錨與工具錨之間鋼絞線的伸長(zhǎng)

16、量； 工具錨夾片的回縮。2張拉力不變條件下，影響伸長(zhǎng)量的主要要素： 鋼絞線的彈性模量； 預(yù)應(yīng)力的管道摩阻、錨口及喇叭口摩阻。.3思索管道摩阻的伸長(zhǎng)量的計(jì)算令由鋼絞線微段的伸長(zhǎng)量為，兩邊積分得：.4施工伸長(zhǎng)量的計(jì)算設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)量L1K1設(shè)計(jì)鋼絞線彈模/實(shí)踐鋼絞線彈模K2設(shè)計(jì)KZ/實(shí)測(cè)KZ 任務(wù)錨與工具錨之間鋼絞線伸長(zhǎng)量L2；工具錨夾片回縮量L3施工伸長(zhǎng)量LL1K1K2L2L3.嚴(yán)厲防止超張拉 超張拉后，雖然可以提高梁體的有效預(yù)應(yīng)力，提高梁體的抗裂性，但對(duì)梁體的后期徐變上拱影響較大。 高速鐵路對(duì)軌道的平順度要求很高，因此應(yīng)控制預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造的后期徐變上拱度。技術(shù)條件中除規(guī)定測(cè)試梁體終張拉的彈性上拱度

17、外，特別規(guī)定進(jìn)展終張拉30天后的徐變上拱度測(cè)試和要求。添加上述規(guī)定后，不僅可以控制梁體后期變形，也可有效地防止施工單位為單純滿足梁體抗裂性檢驗(yàn)要求盲目加大預(yù)施應(yīng)力，確保梁體的長(zhǎng)期性能。 .3.7 預(yù)應(yīng)力管道壓漿控制 1后張預(yù)制梁終拉完成后，宜在48h內(nèi)進(jìn)展管道壓漿。壓漿前管道內(nèi)應(yīng)去除雜物及積水，梁體及環(huán)境溫度不得低于5 2壓漿用水泥應(yīng)為強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5級(jí)低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥，漿體水膠比不應(yīng)超越0.34，水泥漿不得泌水，0.14MPa壓力下泌水率不得大于2.5；漿體流動(dòng)度不大于25s，30min后不大于35s；壓入管道的漿體不得含未攪勻的水泥團(tuán)塊，終凝時(shí)間不宜大于12h。水泥

18、漿28d抗壓強(qiáng)度不小于35MPa，抗折強(qiáng)度不小于7.0MPa；24h內(nèi)最大自在收縮率不大于1.5，規(guī)范養(yǎng)護(hù)條件下28d漿體自在膨脹率為00.1。 3水泥漿應(yīng)摻高效減水劑、阻銹劑，摻量由實(shí)驗(yàn)確定。嚴(yán)禁摻入氯化物或其它對(duì)預(yù)應(yīng)力筋有腐蝕作用的外加劑。. 4預(yù)應(yīng)力管道壓漿應(yīng)采用真空輔助壓漿工藝式，壓漿泵應(yīng)采用延續(xù)式；同一管道壓漿應(yīng)延續(xù)進(jìn)展，一次完成。壓漿前管道真空度應(yīng)穩(wěn)定在-0.06-0.10 MPa之間；漿體注滿管道后，應(yīng)在0.500.60MPa下持壓2min。5水泥漿攪拌終了至壓入管道的時(shí)間間隔不應(yīng)超越40分鐘。6冬季壓漿時(shí)應(yīng)采取保溫措施，并摻加防凍劑。 封錨 1封端混凝土應(yīng)采用無(wú)收縮混凝土，抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)要求； 2封端前應(yīng)對(duì)錨圈與錨墊板之間的交接縫用聚氨酯防水涂料進(jìn)展防水處置。 .3.8 橋面防水質(zhì)量的措施 1加強(qiáng)原資料的檢驗(yàn)和施工過(guò)程的質(zhì)量控制； 2維護(hù)層混凝土斷縫設(shè)置應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并用聚氨脂防水涂料將斷縫墊實(shí)、墊滿； 3防水層構(gòu)造、排水坡度、橋面泄水