先張法預(yù)應(yīng)力梁板施工中存在的問題

1預(yù)應(yīng)力空心板應(yīng)用過程中存在的問題近年來，隨著道路建設(shè)的蓬勃發(fā)展，道路網(wǎng)的開通也越來越發(fā)達(dá)。這是中短途商務(wù)運(yùn)輸?shù)闹饕问?。為適應(yīng)不斷增加的交通流量,確保公路運(yùn)行安全,公路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求也顯著提高,特別是橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化,普通公路大中型橋梁上部結(jié)構(gòu)由過去的帶翼緣空心板轉(zhuǎn)變?yōu)榻裉斓念A(yù)應(yīng)力空心板。預(yù)應(yīng)力空心板具有工藝簡單、技術(shù)可靠等優(yōu)點(diǎn),使橋梁的使用壽命和安全性顯著提高。值得一提的是,雖然這一結(jié)構(gòu)在橋梁工程中已廣為應(yīng)用,但由于橋梁建設(shè)隊(duì)伍施工水平參差不齊,導(dǎo)致先張法預(yù)應(yīng)力梁板施工中存在著一些普遍性的問題。筆者自2007開始從事公路工程質(zhì)量監(jiān)督工作,近幾年來先后負(fù)責(zé)了多座先張法預(yù)應(yīng)力橋梁工程的質(zhì)量監(jiān)督工作,對(duì)施工中經(jīng)常出現(xiàn)的普遍性問題有一定的了解,現(xiàn)就這些典型問題的質(zhì)量控制淺談一點(diǎn)心得,與同行共勉。2首先，采用法測(cè)表法梁板的一般質(zhì)量問題2.1不校驗(yàn)的條件預(yù)應(yīng)力張拉是整個(gè)預(yù)應(yīng)力梁板施工中最嚴(yán)肅的施工過程,關(guān)系到預(yù)應(yīng)力梁板的成敗,也是最容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)。預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)張拉機(jī)具不按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行校驗(yàn)的問題?！豆窐蚝┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》中明確規(guī)定千斤頂和壓力表使用超過200次或者六個(gè)月應(yīng)配套進(jìn)行校驗(yàn),確定張拉力和壓力表之間的關(guān)系曲線從而準(zhǔn)確地進(jìn)行張拉。但是在監(jiān)督工作中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有很多單位對(duì)此項(xiàng)要求不重視,認(rèn)為校驗(yàn)一次可以長期使用,提供的校驗(yàn)證書已超過使用期限。其次問題是張拉時(shí)雖然對(duì)張拉機(jī)具進(jìn)行了校驗(yàn),但是對(duì)張拉人員的技術(shù)交底不到位,張拉工多安排農(nóng)民工,流動(dòng)性大,工作不連續(xù),特別是一些伸長值較大超出千斤頂行程的梁板,張拉工在千斤頂頂推過程中隨意停車,對(duì)壓力表讀數(shù)不嚴(yán)格進(jìn)行記錄,認(rèn)為預(yù)加應(yīng)力值大概差不多即可,超張拉或者未達(dá)到設(shè)計(jì)值的現(xiàn)象非常普遍,這就嚴(yán)重違反了預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工原則。問題之三是不校驗(yàn)應(yīng)變指標(biāo),規(guī)范規(guī)定預(yù)加應(yīng)力達(dá)到10%、20%和100%時(shí)要在鋼絞線上做標(biāo)記,以便于進(jìn)行伸長值計(jì)算和觀察是否斷絲、滑絲。但很多施工單位不標(biāo)記,不進(jìn)行實(shí)際伸長量與理論值伸長量的校驗(yàn)。或者雖然進(jìn)行標(biāo)記但對(duì)于初應(yīng)力以下的推算伸長值不理解,實(shí)際伸長值計(jì)算明顯錯(cuò)誤,也就談不上與理論伸長值之間的校驗(yàn)。上述三個(gè)問題比較普遍,因此梁板張拉前必須具備經(jīng)監(jiān)理單位批準(zhǔn)的機(jī)具校驗(yàn)報(bào)告和張拉程序,現(xiàn)場(chǎng)要明示施工說明書,施工單位必須對(duì)張拉工進(jìn)行技術(shù)交底和實(shí)際操作演練,監(jiān)理單位要對(duì)張拉工人進(jìn)行技術(shù)考核,在熟練掌握張拉工藝和主要控制環(huán)節(jié)后方可開始施工。2.2梁板放張安全預(yù)應(yīng)力放張環(huán)節(jié)比較簡單,但是問題也非常典型,突出表現(xiàn)在放張方法和放張時(shí)間兩個(gè)方面。放張方法應(yīng)該不是問題,但是有些施工隊(duì)伍能力較差,設(shè)備不齊全,質(zhì)量意識(shí)淡薄,采用電焊機(jī)切割預(yù)應(yīng)力筋,施工危險(xiǎn)非常大且應(yīng)力出現(xiàn)損失,嚴(yán)重的由于梁頭預(yù)應(yīng)力束炸裂導(dǎo)致梁板受力不均勻出現(xiàn)端頭炸裂。最可行的放張方法是采用千斤頂分?jǐn)?shù)次對(duì)稱進(jìn)行放張,過去采用砂箱放張的方法由于砂箱受力變形不均勻等原因目前也不采用。在放張時(shí)間問題上,設(shè)計(jì)文件中一般都明確規(guī)定在梁板強(qiáng)度達(dá)到100%、齡期10天以上方可放張,但是很多施工隊(duì)伍不遵守這一規(guī)定,通常以時(shí)間作為控制指標(biāo),認(rèn)為六七天即可放張,這是一個(gè)非常普遍的問題。還有值得一提的是放張采用的壓力機(jī)必須經(jīng)過交通行業(yè)認(rèn)可的技術(shù)計(jì)量監(jiān)督部門進(jìn)行校驗(yàn)合格后方可使用。2.3空心板分段澆筑法根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)尺寸選擇澆筑順序也非常關(guān)鍵,澆筑順序不合理會(huì)出現(xiàn)明顯的施工縫。全面分層適于平面尺寸不大的結(jié)構(gòu),分段分層適于結(jié)構(gòu)厚度不大而長度較大的結(jié)構(gòu)。撫順地區(qū)空心板跨徑長度一般不超過20m,適合全面分層按底板、腹板、頂板順序澆筑。每塊梁板的澆筑時(shí)間約2小時(shí)左右,澆筑完成后要將表面抹平、拉毛,收漿后適時(shí)覆蓋,灑水保濕養(yǎng)生不少于7天。2.4板梁起拱度值實(shí)測(cè)預(yù)應(yīng)力梁板起拱度是檢驗(yàn)預(yù)應(yīng)力施加質(zhì)量的重要指標(biāo),起拱度偏大會(huì)影響橋面鋪裝層的厚度,起拱度過小預(yù)加應(yīng)力又沒有達(dá)到應(yīng)有的效果。對(duì)此,我們?cè)?jīng)對(duì)不同時(shí)間段放張的梁板的起拱度做過對(duì)比,對(duì)每塊梁板1/4及跨中處三個(gè)斷面實(shí)測(cè)起拱值,第一組放張時(shí)間為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%,第二組放張時(shí)間為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%、齡期10天;通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出,第一組起拱值3cm左右,第二組起拱值普遍在1—2cm之間。同一齡期的板梁,起拱度值也有很大差異,大約在±3mm內(nèi)波動(dòng)。由此可見,板梁由于受張拉設(shè)備精度、張拉人為因素、放張時(shí)間及放張時(shí)混凝土強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力損失、失效管長度等影響,預(yù)拱度值會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。因此,控制起拱度要嚴(yán)格控制梁板張拉過程,同時(shí)必須嚴(yán)格控制放張時(shí)間,放張時(shí)混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到100%且齡期必須超過10天。另外,在失效處理上,硬塑料管的失效效果要比用pvc效果好,用pvc卷對(duì)鋼絞線進(jìn)行失效處理的預(yù)應(yīng)力空心板起拱度偏大。梁板全部放張結(jié)束后要做起拱度檢測(cè),以便在吊裝過程中合理布設(shè)擺放位置,全部吊裝完成后,要嚴(yán)格檢測(cè)梁板頂面標(biāo)高,如發(fā)現(xiàn)因起拱度過大影響橋面鋪裝厚度時(shí)應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)部門取得聯(lián)系,合理調(diào)整混凝土鋪裝層厚度,確保其最小厚度達(dá)到設(shè)計(jì)值。2.5加筋定位、放張斜梁板放張時(shí)梁頭銳角處很容易發(fā)生端頭炸裂,影響了梁板的內(nèi)在和外觀質(zhì)量,因此應(yīng)采取有效措施避免或減少裂縫產(chǎn)生。通過現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),在梁板預(yù)制過程中銳角處采取加筋處理,把銳角集中應(yīng)力均勻地分散于梁頭,可以有效緩解這一問題。加筋方法是在板底銳角處成放射狀加密布置鋼筋,鋼筋長度宜大于50cm,或把鋼筋做成螺旋狀加密,加密筋分層控制,高度控制在40cm以下即可。同時(shí)要嚴(yán)格控制放張環(huán)節(jié),順序是先兩側(cè)邊緣對(duì)稱各一根———最中間一根———中間兩邊對(duì)稱各1根———邊緣依次兩邊對(duì)稱各2根。根據(jù)板肋寬度選擇距板肋中心最近的2根最后放張,其他鋼絞線對(duì)稱逐次放開。嚴(yán)禁從一側(cè)向另一側(cè)切割,防止局部受力過大而產(chǎn)生裂縫。其三是控制兩臺(tái)200T千斤頂?shù)幕赜退俣?回油行程差距始終控制在5mm以內(nèi),對(duì)于角度較大的梁板放張時(shí)更要放慢速度。放松后在中間部位可用氣割切斷,切割的程序也是由兩側(cè)對(duì)稱向中間進(jìn)行,不能采用快速切割的方法使梁體端部受到?jīng)_擊而產(chǎn)生裂縫。2.6減少混凝土內(nèi)外濕度差混凝土早期裂紋往往出現(xiàn)在梁板結(jié)構(gòu)澆注后幾小時(shí),多數(shù)沿鋼筋開裂,寬度從0.1mm到1mm不等,產(chǎn)生裂紋的主要原因是板面上部鋼筋保護(hù)層偏小、混凝土攪拌用水量大,混凝土收縮等原因,另外養(yǎng)生不及時(shí)也是原因之一,春季風(fēng)大、夏季高溫,混凝土表面水分急劇蒸發(fā),形成很大的混凝土內(nèi)外濕度差,混凝土表面在表面張力作用下被拉裂。防止此類裂紋的措施一是嚴(yán)格控制攪拌用水量,應(yīng)考慮砂石含水量變化等情況對(duì)配合比的影響。二是水泥不能一味的追求量大,在滿足配合比的前提下,減少水泥用量。三是盡量避開一天中的高溫時(shí)段進(jìn)行砼作業(yè),如果必須進(jìn)行施工,則混凝土澆筑后及早養(yǎng)護(hù)減少混凝土內(nèi)外濕度差。我們具體做法是混凝土澆筑振搗后及時(shí)覆蓋塑料布,保持混凝土表面濕潤狀態(tài),千萬不要使混凝土表面暴露在干燥的空氣中。當(dāng)混凝土初凝(表面收水,用手輕按無手印)時(shí)開始澆水養(yǎng)護(hù),混凝土終凝時(shí)(表面變色)表面宜蓄水養(yǎng)護(hù),這種養(yǎng)護(hù)條件大約需要7天。除了養(yǎng)護(hù)抓早外,就要適時(shí)搓毛抹壓,抹壓過早起不到消除裂紋的效果,過晚混凝土已終凝,所以抹壓應(yīng)在混凝土初凝后終凝前,第一遍時(shí)普遍抹壓,第二遍則應(yīng)重點(diǎn)尋找裂紋,用木抹子在裂紋處拍打,使混凝土二次液化,愈合裂紋,掌握抹壓的“火候”是關(guān)鍵。2.7預(yù)埋鋼筋在澆筑時(shí),對(duì)梁體造成破壞梁板側(cè)面連接鋼筋的鑿除深度和頂面預(yù)埋鋼筋的埋置高度是影響梁板外觀質(zhì)量的一個(gè)重要因素。側(cè)面鋼筋主要有鉸縫筋和環(huán)抱筋,鉸縫鋼筋相對(duì)容易控制,但是環(huán)抱鋼筋由于梁板頂部企口處的設(shè)計(jì)倒角,導(dǎo)致其在梁體內(nèi)埋置較深,脫模后鑿出過程中對(duì)梁體造成明顯破壞。因此,梁板側(cè)面的預(yù)埋鋼筋在澆筑前應(yīng)準(zhǔn)確定位,盡量使之緊貼鋼模板,減小埋置深度,特別是環(huán)抱鋼筋,部分橋梁嘗試將其所在位置對(duì)應(yīng)的模板切出豁口,脫模后環(huán)抱筋很容易扳出,大大減小了對(duì)梁體的破壞。梁板頂部的預(yù)埋剪力鍵鋼筋應(yīng)按設(shè)計(jì)高度掛線施工,確保頂面外露高度一致,避免因其高度控制不嚴(yán)格影響橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)的布設(shè)。2.8底板寬度和長度在梁板制作過程中,施工單位為了便于梁板安裝,梁板尺寸不規(guī)矩現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,在橋梁后期使用過程中便成了薄弱環(huán)節(jié)。底板寬度過大,蓋梁擋塊內(nèi)橫向放不下梁板,就會(huì)出現(xiàn)鑿擋塊的現(xiàn)象。寬度過小,又會(huì)導(dǎo)致鉸縫寬度過大,出現(xiàn)單板受力質(zhì)量隱患;梁板長度過大,會(huì)導(dǎo)致邊孔縱向放不下梁板而鑿除背墻,長度過短,橋面孔與孔之間連接縫隙過大,橋面連續(xù)部位很容易出現(xiàn)空洞。很多橋面鋪裝破損均出現(xiàn)橋面連續(xù)或者鉸縫部位,所以應(yīng)嚴(yán)格控制梁板幾何尺寸。2.9梁板養(yǎng)生的問題冬季施工養(yǎng)生是關(guān)鍵,控制好溫度的同時(shí),濕度也不容忽視。在近幾年的監(jiān)督工作中發(fā)現(xiàn),冬季養(yǎng)生措施多種多樣,同時(shí)弊端也各不相同。采用鍋爐養(yǎng)生的主要問題是棚內(nèi)溫差過大,最高溫度可達(dá)三四十度,這樣的高溫極容易造成梁板表面出現(xiàn)裂縫。采用梁頭供熱吹風(fēng)的養(yǎng)生的,棚內(nèi)溫度滿足要求,但是沒有保濕措施,干燥的熱風(fēng)反而降低了濕度。在棚內(nèi)放置水槽并在水