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跨座式单轨交通现浇预应力混凝土施工质量控制

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[摘要]现浇预应力混凝土的工程质量直接关系到结构安全和使用寿命。其施工工序多,较易出现工程质量问题,本文重点讲述了施工过程中常见的质量问题及其原因分析,并就如何预防控制进行了详细的阐述

关键词: 预应力混凝土后张法施工工艺预防控制

现浇预应力混凝土结构在跨座式单轨交通的高架工程(高架车站、T墩及道岔桥)中应用较多,主要采用后张法施工工艺,单轨交通的高架车站、T型墩及道岔桥结构复杂,施工质量控制是重点。

一、支架地基及预压对构件预拱度的影响

支架地基处理和预压不到位导致盖梁标高误差过大,关系到锚箱盖梁安装精度,及后续的轨道梁的架设。另外,结构构件的预拱度预应力混凝土构件施工成型后达不到设计要求,导致承受荷载后的预应力构件达不到合理的受力状态。

(一)原因分析

1、支架搭设地基处理措施不当。

2、未进行支架预压或预压不到位。

(二)预防控制措施

1、支架地基土质不良地段全部挖除,采用换填砂砾石或浇筑混凝土的方式进行处理。

2、地基设置横坡或周边设置排水沟,防止地基积水,引起支架下沉。

3、纵向坡度过大,可设置台阶,以便支架底托支垫平整。

4、选择合理的预压荷载和支架沉降观测方案。

二、模板制作安装问题及控制

T型墩、车站、道岔桥外模使用组合钢模板,内模使用木质模板,模板的制作与安装质量,对于保证预应力混凝土结构与构件的外观平整和几何尺寸准确,以及结构的强度和刚度等起重要的作用。结构构件轴线偏移、变形、麻面、表面污染不严等质量问题应引起重视。

(一) 原因分析

(1)支撑、围檩、连接件间距过大,模板刚度、整体性差。

(2)模板无对拉螺栓或螺栓间距过大,螺栓规格过小。

(3)模板接缝不严实。

(4)脱模剂选用不当。

(二)预防控制措施

(1)制作模板前首先熟悉施工图和模板配件加工图,核实工程结构或构件的各细部尺寸,支撑、围檩、连接件按要求设置,经验收合格后方可使用。

(2)模板的接缝必须严密(必要时缝间加双面胶纸),以防漏浆。

(3)脱模剂不得使用废机油。

三、波纹管、钢筋加工及安装

在施工现场按照图纸的规格、型号、级别、连接方式加工、连接波纹管、钢筋,波纹管、钢筋在调整好平面位置及标高的底模上同步进行安装,波纹管安装的横向定位及牢固程度、掉落管内的杂物、漏浆,纵向曲线的定位是否精确,线形是否平顺,影响到后期张拉压浆的效果。

(一) 原因分析

(1)波纹管固定不牢固,导致移位。

(2)波纹管接口处理不好。

(3)施工过程中未对波纹管加以保护,焊接焊渣烧灼管壁形成孔洞,管口未封堵,杂物掉落。

(二)预防控制措施

(1)并要以定位筋将波纹管固定牢固,在直线段约为0.3米一道“U”字形架立筋固定,曲线段加密,以免在混凝土浇筑过程中,波纹管产生移位,如果管道和钢筋发生位置冲突,适当调整钢筋位置。

(2)波纹管的接头连接管应采用比波纹管大一个直径级别的同类型管道,其长度宜为被连接管道内径的5―7倍,同时不小于40cm。在接头处宜设置2处定位钢筋使其定位准确,以免角度变化导致波纹管道不圆顺,造成穿束困难。最后把连接管道两端缠裹紧密以防漏浆。

(3)焊接作业时远离波纹管,管口做临时密闭。

(4)除进场后的有关检验外,安装波纹管时需再次对其外观进行全面而详细的检查,要求无孔洞和不规则的折皱;咬口宽度均匀,无开裂和脱扣现象。

四、混凝土浇注及养生

道岔桥体积大,属于大体积混凝土浇筑,为控制混凝土温度,降低内外温差、减少裂缝,根据当地气候条件浇筑过程中采取了以下控制措施。

(1)夏季浇筑道岔桥混凝土避开高温时段,选择夜晚作业。

(2)控制混凝土入模温度,分层浇筑。

(3)混凝土温度超过规定范围时,采取强制温控措施。

(4)注重混凝土的养护,采用蓄水法,覆盖塑料膜。

五、预应力张拉

张拉过程中出现滑丝和断丝现象,导致预应力钢绞线受力不均,致使混凝土构件不能达到足够的预应力。预应力筋的实际伸长值与理论伸长值有较大偏差,出现张拉力不足或超过控制张拉力的现象。

(一)原因分析

1、钢绞线表面存在油污、锈斑等。 钢绞线编束时,由于没有认真梳理,造成钢丝束扭绞混乱。

2、锚具加工尺寸不准确,锥度误差大。锚圈放样不准,支承垫板倾斜,千斤顶安装不正。

3、预应力钢筋张拉时未采用应力和应变双控法进行控制。正式进行预应力钢筋张拉时,未对钢筋的实际伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸值的差值超过了±6%,导致质量事故。

(二)预防控制措施

1、选择有资质的锚具、预应力钢筋生产厂家,在钢绞线、锚具等材料进场时,按照验收规范逐盘检查材料外观,对于钢束扭绞混乱或锈蚀严重的钢绞线坚决拒收。

2、滑丝和断丝现象如果发生在顶锚之前,应立即停止张拉,并使千斤顶回油,认真检查滑丝和断丝的原因,更换已断的钢丝或更换已损伤的夹片,再重新进行张拉。

3、在进行预应力张拉工作前,应计算钢筋理论长值,进行试张拉时,要将钢筋理论伸长值与实际伸长值进行校核,如果有较大偏差,应查明原因后再进行大批量张拉。

六、孔道压浆不密实

后张预应力孔道压浆密实与否,直接关系到预应力构件内力的稳定性及耐久性。孔道压浆的密实度,是后张预应力构件质量控制的主要环节。

孔道压浆不密实有如下几种表现:

1、计算浆体压进孔道总量小于孔道总空隙量。

2、多波曲线孔道,特别是竖向多波曲线孔道波峰顶排气孔未冒浆。

3、封锚不严而漏浆。

4、压浆增压时,不能保证恒定的压力。这些压浆不饱满,不密实的质量隐患,如未被及时发现并进行妥善处理,将直接影响结构物的使用寿命。

(一)原因分析

施工工艺方面有以下原因可造成后张预应力结构孔道压浆不实:

(1)施工中波纹管孔道直径粗细不匀或有偏孔、缩颈现象,预应力筋勉强可以穿入,但水泥浆无法通过。

(2)孔道串孔,内漏,封锚不严,不能保压持荷。

(3)排气孔设置不当,特别是道岔桥连续梁,多波段;竖曲线超长孔道若波峰处的排气孔不通,在某些曲段易形成空气滞留穴阻止进浆而造成空洞。

(4)预应力钢筋编束、捆扎时,扎丝过密或松弛,穿束时绑扎钢丝在孔道不畅处受阻,堆积挤压,形成网状塞栓,压浆时此处过水过气而不过浆。

(5) 水泥浆配合比不当,水灰比过大,不但强度降低,而且泌水率增大,当水被吸收或蒸发后,即形成空洞;外加剂用量不当,如膨胀剂,用量过小膨胀效果不明显,若膨胀系数小于水泥收缩系数,空缺未补实,就会造成压浆不饱满。

(6)压浆机性能不好,压力不够或无法保压持荷,致使孔道内水泥浆不能长距离远送,也无法借助压力使水泥浆充实到孔道各处不易通畅的细微空间位置,从而造成孔道压浆不饱满,不密实。

2、预防及处理措施

(1)优选配合比。优良的配合比设计是控制孔道压浆质量的前提,优化组合水泥浆配合比,合理确定水、水泥、阻锈剂、膨胀剂等用量,既能有效地控制泌水率及有效膨胀系数。

(2) 适当提高压浆稳压持荷压力。压浆过程中,压力一般应保持在0.4―0.6MPa之间,稳压持荷时间不少于5min,稳压压力应保持在0.6―0.8MPa之间。

结语:在施工中,为保证工程质量和进一步提高结构的耐久性,关键仍有赖于提高工程技术人员及作业人员的素质,加强施工工艺过程的控制,工程质量才会得到保证。

参考文献:

[1]刘效尧、朱新实,预应力技术及材料设备 北京:人民交通出版社,1997.

[2]杨宗放,现代预应力混凝土施工[M].中国建筑工业出版社,2002.