后张法预应力空心板梁施工中常见问题及其对策

本文结合本人工作经验,就施工中常见问题,如:充气胶囊的使用、混凝土裂缝的防治处理、混凝土强度的保证等提出自己的见解和解决方法。 桥梁板是公路桥梁结构中直接承受动荷载的重要构件,其单片梁的造价往往上万元乃至数万元,其质量的好坏直接影响到结构的安全和使用寿命,一旦出现问题即造成重大 经济 损失甚至人员伤亡,下面结合本人在工作中的经验,谈谈施工常见问题及其对策。
　　一、板梁顶部塌陷或胶囊芯模无法抽出
　　充气胶囊因其价格低廉,使用简便、省力、省工,可多次周转等特点,在后张法预应力空心板梁施工中得到广泛应用。但往往由于多种原因,施工工艺未能完全掌握,导致胶囊芯模无法抽出或板梁顶板塌陷。
　　形成原因一般有以下几种:
　　1、胶囊充气压力未达到规定值或漏气;
　　2、胶囊未按规定正确涂刷隔离剂;
　　3、胶囊拆模时间未控制好,拆模过早或过晚。
　　解决办法:
　　1.胶囊在使用前应充气检验,检查有无漏气、损坏,发现问题应及时修复;
　　2.胶囊入模时要避免被钢筋、钉子等尖锐物品划伤,特别是检查箍紧的弯钩不能头朝向胶囊;
　　3.胶囊的充气压力应根据胶囊的出厂说明和承受的混凝土压力来确定,一般约为0.024-0.035MP之间,压力过大容易损坏胶囊,压力过小则胶囊无法承受混凝土的压力,造成内缩,轻则增加混凝土用量,严重时甚至会造成局部实心,胶囊被混凝土挤死而报废。在混凝土浇筑完毕后应随时观察压力表的读数,发现气压下降应及时补压;
　　4.正确涂刷隔离剂,可以减小胶囊抽出时的阻力,提高胶囊的使用寿命,禁用油性类、有机溶剂等对橡胶具有腐蚀作用的隔离剂,通常采用洗衣粉和滑石粉按一定的体积比加适量水制成;
　　5.充气胶囊的拆模时间应在初凝后,顶板混凝土保持不塌落即可,一般情况下胶囊拆模时间(小时)=100÷当日平均气温,如果拆模过早会导致顶板塌陷,过晚则胶囊容易和混凝土粘连,导致抽出困难甚至无法抽出;
　　6.对于达到拆模强度时,胶囊即使不立即完全抽出来,也应拖动出至少30cm,使胶囊和混凝土完全脱离;
　　7.使用抽气机可以排净胶囊内空气,有利于胶囊的抽出;
　　8.对于局部粘连无法抽出的胶囊,不要用力硬拉以防拉断胶囊,可采用φ6钢筋自一头穿入,再折回使钢筋成U型,找到可能粘连的部位,用钢筋带动胶囊使之脱离混凝土。
　　二、桥梁板顶板或腹板超薄
　　形成原因:
　　1.由于板梁设计时通常不考虑施工方法、措施,在使用充气胶囊做内模的情况下,由于其自重较轻,如没有可靠的固定措施,在混凝土侧压力作用下,将会上浮,导致顶板厚度不足,严重时甚至报废,造成重大经济损失;
　　2.施工中胶囊两侧存在压力差导致胶囊产生偏移。
　　解决办法:
　　1.如果图纸未设计胶囊固定措施,应沿板梁长方向每500mm设置一道φ8型钢筋,下部固定于主筋上,为保证位置准确,其直径可比板梁空心的直径小5mm;同时设φ8通长纵筋两道与型筋绑扎牢靠。
　　2.施工时应两侧对称同时振捣,对于板梁高度大于350mm的,腹板可分两次浇筑,同时放料时应放到芯模中间使其均匀流入两侧腹板,避免产生不对称的侧压力。
　　3.对于整片板梁顶板超薄小于8cm的,应予以报废,对于局部出现的问题,可进行凿除后,用高一等级标号的混凝土加膨胀剂重新浇筑,并在进行桥面铺装时加密铺装层钢筋。
　　三、预应力张拉时锚垫板下局部混凝土压碎
　　形成原因:
　　1.混凝土强度未达到设计值;
　　2.未按照规定程序张拉;
　　3.锚垫板安装不正确,造成混凝土局部压应力集中;
　　4.锚垫板下混凝土振捣不密实,局部蜂窝;
　　5.板梁端部配筋不正确。
　　解决办法:
　　1.钢绞线张拉时混凝土强度需达到设计强度的90%以上,可通过回弹仪或同条件养护试块推定板梁的实际强度达到要求后方可张拉;
　　2.正确的张拉操作程序:
　　0→0.1σK(持荷)→0.2σK→0.4σK→0.8σK→σK→1.05σK (持荷)→σK→锚固
　　张拉操作人员必须经过专业培训,持证上岗,张拉过程中板梁的两端要随时保持联系。发生异常现象时应立即停止张拉,找出原因,处理后方可继续工作。
　　3.锚垫板必须垂直于钢绞线的方向,特别对于斜交板梁,同时钢绞线为曲线设计时要注意:锚垫板的轴线和板梁的长方向轴线要重合,同时其端面要垂直于钢绞线的方向。否则即造成端部混凝土局部受压,很容易压碎,而导致板梁报废。
　　4.板梁端部钢筋配置较密,石子不容易漏下去,导致混凝土不密实,为解决这一问题,可在混凝土加密区采用小一个规格的石子配置混凝土,为提高端部混凝土强度应提高一个标号。
　　5.板梁的两端通常箍紧要加密,如果端部钢筋配置不正确,应及时和设计部门沟通,在施工中要保证端部钢筋的混凝土保护层厚度,锚垫板外套螺旋筋位置应准确。

　四、预应力钢绞线无法穿入波纹管
　　形成原因:
　　1.波纹管接头不严密,导致水泥浆灌入;
　　2.振动棒振捣时,未保护好波纹管,波纹管被捣破;
　　3.波纹管未按设计曲线正确就位,波纹管变形。
　　解决办法:
　　1.对于钢绞线设计为曲线时,应按设计曲线在钢筋骨架的架立筋上标出曲线的位置,然后对应将波纹管与钢筋骨架绑扎固定在一起,防止波纹管移位;2.波纹管接头应用胶带密封严密;
　　3.混凝土振捣时应避免碰撞波纹管,并不得通过钢筋施加振动;
　　4.为避免水泥浆漏入波纹管,可在浇筑混凝土前,事先在波纹管中穿入和波纹管稍小的橡胶管,并在浇筑完毕时立即来回拖动几次橡胶管,待拆模时再取出橡胶管,可有效防止波纹管中漏入水泥浆;
　　5.穿入钢绞线时,可用胶带将钢绞线束端部完全包起来,可有效降低钢绞线穿入时的阻力。
　　五、混凝土裂缝
　　形成原因:
　　1.场地承载力不足造成不均匀下沉;
　　2.混凝土养护不及时或方法不正确;
　　3.温度应力。
　　解决办法:
　　1.混凝土空心板梁通常体积较大,单片梁自重通常在10吨以上,对施工场地有更高的要求,应注意选择坚硬、平整、排水通畅并具有良好的水稳定性场所,避免不均匀沉降和雨后沉陷;
　　2.混凝土的养护可采用涂刷养护剂,对于采用覆盖麻袋等方法的养护要特别注意两侧腹板能充分吸收水分,有时养生人员洒水时往往只洒板梁的顶部,而麻袋又未将腹板完全遮盖,导致腹板缺水,同时可利用板梁的空心部分,堵上后充满水分,进行养生;
　　3.由于后张法预应力空心板梁,长度通常在16米以上,除钢绞线外,往往仅按构造配筋,在未进行张拉前,其本身的强度不足以抵抗剧烈温度变化时产生的拉应力,特别是夏天露天施工时,中午应加强洒水降低板梁的温度,或通过搭设遮阳篷等措施降低混凝土的昼夜温差,另外在混凝土强度达到预应力张拉要求后要及时张拉,不宜搁置时间过久;
　　4.混凝土裂缝的修补,相关资料介绍的方法很多,如:表面修补法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等,但笔者认为对于混凝土空心板梁裂缝来说,最适宜的方法是化学灌浆法,采用可靠的低压灌浆技术修复后的裂缝强度基本可满足原设计强度要求。
　　六、混凝土强度不足
　　混凝土强度的影响因素主要有两方面:一个是原材料,一个是施工工艺,为保证混凝土强度符合要求。
　　首先从原材料控制上。
　　其次,在施工工艺上。
　　七、其他
　　1、桥梁板外观尺寸超差导致无法安装;
　　2、钢绞线放料应注意事项。
 

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