淺談先張法預(yù)應(yīng)力梁板施工

近年來，我國道路工業(yè)的快速發(fā)展，尤其是道路建設(shè)的快速發(fā)展。伴隨著公路的發(fā)展,橋梁的設(shè)計(jì)和施工也得到了很大的跨越。先張法預(yù)應(yīng)力梁板以其施工成本低、結(jié)構(gòu)簡單、斷面小、施工方便、可以工廠化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),在公路建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。結(jié)合本人曾參加的高速公路先張法預(yù)應(yīng)力梁板施工情況,談?wù)勏葟埛A(yù)應(yīng)力空心板施工中常出現(xiàn)的一些問題和原因,以及如何預(yù)防這些問題的發(fā)生。首先，應(yīng)利用該方法避免安裝梁板的問題和原因地基處理不合理臺座施工前對地基處理不到位,或場地硬化和排水設(shè)計(jì)不合理,養(yǎng)生水、雨水滲入地基后造成地基軟化,降低承載力,臺座在荷載作用下形成不均勻沉降,進(jìn)而導(dǎo)致臺座上的梁板產(chǎn)生斷裂破壞。臺上傾斜和損壞梁板臺座設(shè)計(jì)不合理,未進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算,張拉完成后,臺座失穩(wěn)造成傾覆。梁體局部開裂放張時(shí)梁體混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度或放張方法不正確。當(dāng)梁體強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度或未達(dá)到規(guī)范規(guī)定的范圍時(shí),梁體混凝土抗壓能力不足,這時(shí)施加全部預(yù)應(yīng)力,勢必造成梁體局部破壞,從而導(dǎo)致梁體裂縫的產(chǎn)生。放張方法不正確,如野蠻放張,相當(dāng)于瞬間施加給梁體全部預(yù)應(yīng)力荷載,由于荷載分布和傳遞需要過程,期間梁體會產(chǎn)生由于不能承受強(qiáng)大荷載破壞,進(jìn)而造成梁體局部開裂。采用砂箱放張時(shí),放張的速度不均勻,采用擰松螺母放張,未對稱進(jìn)行或一次性將一根放完等情況,都會造成梁體受力不均勻,產(chǎn)生較大的側(cè)應(yīng)力,而梁體抗側(cè)應(yīng)力能力較低,當(dāng)側(cè)應(yīng)力超過梁體抗側(cè)應(yīng)力能力時(shí),就會造成梁體的破壞,進(jìn)而產(chǎn)生梁體局部開裂?；炷翉?qiáng)度的影響施加的預(yù)應(yīng)力不等于設(shè)計(jì)值、放張時(shí)梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度、部分預(yù)應(yīng)力失效管未發(fā)揮作用。梁體在預(yù)應(yīng)力的作用下要產(chǎn)生一定的拱度屬正常,但當(dāng)預(yù)應(yīng)力超過設(shè)計(jì)值較多或者施加預(yù)應(yīng)力不足未達(dá)到設(shè)計(jì)值且差得較多時(shí),產(chǎn)生的拱度將與施加正常預(yù)應(yīng)力情況下的拱度相差就會較多?；炷翉?qiáng)度與抵抗變形能力有一定的關(guān)系,當(dāng)混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí),梁體產(chǎn)生的變形就會較大,進(jìn)而造成梁體拱度增加。梁體內(nèi)失效管未發(fā)生作用時(shí),失效段預(yù)應(yīng)力筋繼續(xù)對梁體產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力,從而改變梁體受力,使梁體產(chǎn)生非正常變形,進(jìn)而導(dǎo)致拱度的變化。層壓板下錨板內(nèi)部分力學(xué)性能發(fā)生異常變化,導(dǎo)致層壓偏小先張法預(yù)應(yīng)力筋施加預(yù)應(yīng)力后,由于預(yù)應(yīng)力筋較長,所以在張拉槽中部會產(chǎn)生一定的垂度,當(dāng)該部位措施不到位時(shí),就會造成保護(hù)層偏小的情況。另外,預(yù)應(yīng)力筋外側(cè)有箍筋,當(dāng)箍筋綁扎不牢或墊塊支墊的位置不正確或墊塊數(shù)量較少時(shí),在混凝土作用下鋼絞線和箍筋整體下沉,造成保護(hù)層變小。梁板側(cè)面連接鋼筋外露尺寸太小,或?yàn)榱吮ＷC連接外露,造成腹板混凝土剔鑿太深影響梁體質(zhì)量連接筋綁扎時(shí)綁扎不牢,在混凝土振搗過程中連接筋下沉;或連接筋加工形狀與模板不配套,造成包裹連接筋的混凝土較多。鋼筋裂縫產(chǎn)生的原因梁板頂面裂縫種類較多,出現(xiàn)不規(guī)則裂縫,主要的原因是混凝土水分散失過快而造成干縮裂縫。出現(xiàn)沿著鋼筋發(fā)生的裂縫,主要的原因是由于混凝土凝固收縮而產(chǎn)生收縮裂縫。這種裂縫一般產(chǎn)生在頂板鋼筋以上部分,不會貫穿整個(gè)頂板。還有一種裂縫就是貫穿頂板的裂縫,這種裂縫一般原因是芯模拆除過早,頂板混凝土未完全凝固或未形成強(qiáng)度,或是采用膠囊芯模在頂板未完全凝固或未形成強(qiáng)度前膠囊氣壓不足而導(dǎo)致。期箱室內(nèi)產(chǎn)品排除空心板內(nèi)室不規(guī)則,腹板、頂板薄厚不均勻,一定程度上影響梁體的變形和受力。地板不平,影響后期箱室內(nèi)積水無法利用通氣孔排除。先張法空心板內(nèi)室一般采用膠囊成型,澆筑混凝土前膠囊氣壓未達(dá)到設(shè)計(jì)給定值,或是澆筑過程中膠囊氣壓降低達(dá)不到設(shè)計(jì)值都會造成上述問題的發(fā)生。當(dāng)膠囊氣壓不足時(shí),在混凝土外力的作用下膠囊就會產(chǎn)生變形,混凝土就會對縮小的部分進(jìn)行填充,進(jìn)而導(dǎo)致梁體內(nèi)室不規(guī)則?？招陌宓暮穸葻o法達(dá)到設(shè)計(jì)價(jià)值芯模在澆筑梁體混凝土?xí)r產(chǎn)生上浮,導(dǎo)致頂板厚度不足。安裝前，空心環(huán)的設(shè)計(jì)存梁時(shí)間過長,未采取任何預(yù)防措施。預(yù)防措施地基的處理必須在進(jìn)場前對預(yù)制場地進(jìn)行仔細(xì)規(guī)劃和設(shè)計(jì),合理設(shè)置場地的排水系統(tǒng),保證養(yǎng)生水和雨水及時(shí)能排走。場地必須硬化處理,原地基較干燥時(shí)可直接采用重型壓路機(jī)碾壓整平后澆筑15~20cm厚混凝土即可。原地基含水量較高或后填松散材料時(shí),對地基換填50cm砂礫或做30cm灰土,整平碾壓后澆筑15~20cm混凝土即可。對于臺座部位的地基,尤其是張拉臺部位,要進(jìn)行認(rèn)真的處理。對軟弱層進(jìn)行換填處理,確保該部位的承載力要求。穩(wěn)定性原則除了要保證臺座具有一定的強(qiáng)度和剛度外,還要具有滿足穩(wěn)定性要求。臺座設(shè)計(jì)時(shí),必須進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算,確?？箖A覆安全系數(shù)不小于1.5,抗滑移系數(shù)不小于1.3。預(yù)應(yīng)力筋放張順序預(yù)應(yīng)力筋放張時(shí)梁板的強(qiáng)度和彈性模量應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí),混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的80%,彈性模量不應(yīng)低于混凝土28d彈性模量的80%。預(yù)應(yīng)力筋的放張順序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,當(dāng)設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí),應(yīng)分階段、均勻、對稱、相互交錯(cuò)的放張。當(dāng)采用砂箱進(jìn)行多根預(yù)應(yīng)力筋放張時(shí),放砂速度應(yīng)均勻一致。采用千斤頂放張時(shí),放張應(yīng)分?jǐn)?shù)次完成。單根采用擰松螺母放張時(shí),應(yīng)先兩側(cè)后中間,分多次放張,不得一次性將一根預(yù)應(yīng)力筋松完。嚴(yán)禁采用直接切斷的辦法進(jìn)行野蠻放張。保證混凝土施工質(zhì)量一是要控制對預(yù)應(yīng)力筋施加的預(yù)應(yīng)力要滿足設(shè)計(jì)要求,達(dá)不到或超過設(shè)計(jì)值都會影響預(yù)拱度。所以,在施加預(yù)應(yīng)力時(shí),必須保證操作規(guī)范、設(shè)備運(yùn)行正常。張拉設(shè)備必須定期保養(yǎng)和檢驗(yàn),確保張拉力與張拉數(shù)據(jù)的匹配。二是放張時(shí)梁板混凝土的強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要基本一致,且要滿足實(shí)測強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%,彈性模量不低于設(shè)計(jì)28d彈性模量80%的要求。三是要保證失效管發(fā)揮作用。在每片兩端根據(jù)預(yù)應(yīng)力的工作特點(diǎn)都設(shè)置了部分預(yù)應(yīng)力筋的失效段,通過失效管來實(shí)現(xiàn)。如果失效管兩端包裹不嚴(yán)或失效管破損,混凝土就會進(jìn)入失效管內(nèi),使失效管失效。所以,必須對失效管進(jìn)行認(rèn)真固定、包裹,確保失效管起到作用。四是要保證梁體尺寸符合設(shè)計(jì)要求,無論頂板、腹板或地板的尺寸變化都會造成梁體抗變形能力的改變,進(jìn)而引起預(yù)拱度的變化。所以,要嚴(yán)格控制梁體的施工尺寸,不輕易改變設(shè)計(jì)尺寸。要保證芯模質(zhì)量和芯模施工控制,防止由于芯模的變形而導(dǎo)致各部位混凝土尺寸的變化。支墊的墊塊和預(yù)應(yīng)力筋的綁牢主要是因預(yù)應(yīng)力筋較長產(chǎn)生自然垂度引起的,所以對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行有效支墊就能解決,支墊墊塊要用與梁體同標(biāo)號的混凝土墊塊或高強(qiáng)度砂漿墊塊。預(yù)應(yīng)力筋外側(cè)的箍筋要與預(yù)應(yīng)力筋綁牢,墊塊要墊在箍筋與預(yù)應(yīng)力筋結(jié)合部。墊塊的數(shù)量要保證每平米不少于6塊,且要梅花形布置。梁體內(nèi)部安裝側(cè)模加工連接筋時(shí),要保證形狀與模板配套,連接筋綁扎后,應(yīng)緊貼模板,貼模板部位適當(dāng)外傾(如圖1),安裝側(cè)模時(shí)再使該部分回到正確的位置,這樣能夠保證該部分鋼筋能緊貼模板。拆除模板后,該部分鋼筋很容易剔鑿,從而減少剔鑿量,減少對梁體的破壞。為避免澆筑混凝土連接筋下沉,連接筋錨固彎鉤段可做成與連接筋在一個(gè)平面,彎鉤向外,綁扎時(shí)彎鉤部分可與預(yù)應(yīng)力筋綁扎,可保不下沉(如圖1)。加強(qiáng)混凝土收縮和振搗針對不同的形成原因,應(yīng)根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的預(yù)防措施加以控制。干縮裂縫應(yīng)盡量避開溫度較高時(shí)段和大風(fēng)天氣施工,混凝土澆筑完成后,應(yīng)兩遍收漿,澆完時(shí)收一遍漿,混凝土初凝時(shí)收一遍漿,并及時(shí)覆蓋和灑水養(yǎng)生?；炷潦湛s裂縫一是要適當(dāng)降低水灰比,盡量減少混凝土的收縮;二是要加強(qiáng)混凝土的振搗,防止由于振搗不實(shí)而導(dǎo)致的混凝土的下沉;三是在混凝土初凝前,對表層混凝土進(jìn)行二次振搗,振搗后要進(jìn)行細(xì)致的抹平收面;四是進(jìn)行初凝前的收漿,作用與二次振搗類似。拆模早或膠囊氣壓問題引起的板頂裂縫,要嚴(yán)格控制拆模時(shí)間,確保頂板混凝土必須終凝后1~2h完成。使用的膠囊芯模,要保證完好性,安裝芯模前必須檢查,確保不漏氣,安裝時(shí)的氣壓必須滿足設(shè)計(jì)要求。澆筑過程中必須要有專人檢查膠囊的氣壓情況,一旦發(fā)生漏氣及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救處理。膠囊施工控制一般多出現(xiàn)在使用膠囊芯模的梁板中,針對發(fā)生該問題的原因,應(yīng)注意膠囊的質(zhì)量和施工控制。施工前要檢查膠囊的完好性,充氣氣壓要滿足設(shè)計(jì)要求,澆筑混凝土過程中必須專人檢查氣壓,一旦發(fā)生漏氣問題,應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救。固定安裝鋼筋一般是由于芯模上浮引起,所以采取控制芯模上浮措施即可解決頂板厚度不足問題。采用膠囊施工時(shí),要加定位鋼筋,鋼筋間距50~80cm為宜。定位筋要生根于地板,并與地板筋綁扎牢固。為防止定位筋間膠囊上浮,還要設(shè)置縱向扁鋼,一般不少于3條,置于膠囊中上部。設(shè)5條效果最佳,兩肋各1條,頂部3條。為防止芯模與頂板鋼筋整體上浮,還應(yīng)在梁頂設(shè)置壓杠,壓杠與側(cè)模固結(jié)。側(cè)模通過鋼絲繩與預(yù)埋的地錨相連,拉結(jié)鋼絲繩1.5~2m為宜。采用木?；蜾撃Ｗ鲂灸r(shí),設(shè)置壓杠即可。避免過多次存梁一是應(yīng)盡量合理安排預(yù)制和安裝工序,避免過長時(shí)間存梁;二是要采取