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2010-09-24 16:48 來(lái)源網(wǎng)絡(luò) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
摘 要:針對(duì)先簡(jiǎn)支后連續(xù)的組合箱梁設(shè)計(jì)、施工中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量通病,本文提出了防治措施及建議。
預(yù)應(yīng)力混凝土砼組合箱梁這種結(jié)構(gòu)形式由于其結(jié)構(gòu)輕盈、建筑高度小,配筋少等優(yōu)點(diǎn),在國(guó)內(nèi)高等級(jí)公路中普遍使用,但這種結(jié)構(gòu)橋型在施工中存在一些質(zhì)量通病或質(zhì)量缺陷,應(yīng)引起重視。
1、預(yù)應(yīng)力混凝土砼組合箱梁預(yù)制、安裝
1.1 箱梁底板與腹板交接處發(fā)生漏漿、不密實(shí),出現(xiàn)孔洞、冷縫、水波紋等現(xiàn)象。這種缺陷形成的原因,除了設(shè)計(jì)上鋼筋間距、保護(hù)層過(guò)小外,從施工質(zhì)量控制角度看主要是:施工工藝不完善,粗骨料級(jí)配、粒徑選擇不合理,粗骨料偏大。在底層波紋管上緣,粗骨料易堆積在一起,而為了保證梁體密實(shí)性,必然要加強(qiáng)腹板波紋管下混凝土振搗,有時(shí)就可能造成振搗過(guò)度,在波紋管下緣形成一層砂漿層,從外觀上看,梁體在腹板局部出現(xiàn)不密實(shí)或沿底層波紋管方向出現(xiàn)一層水波紋。
防治措施:
采用底板、腹板、頂板全斷面斜向循環(huán)漸進(jìn)澆筑工藝,基本同步澆筑,振搗腹板波紋管以下混凝土要嚴(yán)格控制粗骨料粒徑、施工時(shí)塌落度,必要時(shí)對(duì)粗骨料進(jìn)行過(guò)篩。
1.2 預(yù)應(yīng)力箱梁張拉后反拱度過(guò)大,影響橋面系施工。在橋面系施工中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)反拱度偏大,特別是組合箱梁邊梁有時(shí)反拱度甚至達(dá)到4~5cm,導(dǎo)致橋面系施工困難。這主要是因?yàn)椋孩龠吜号c中梁相比,預(yù)應(yīng)力筋較多,而且邊梁不存在負(fù)彎矩張拉。②組合箱梁正彎矩張拉時(shí),由于齡期等原因,彈性模量未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%以上,引起張拉后跨中反拱過(guò)大。③儲(chǔ)梁期過(guò)長(zhǎng),從正彎矩張拉結(jié)束到負(fù)彎矩張拉時(shí)間間隔太長(zhǎng),甚至超過(guò)60天。常常引起橋面鋪裝層開(kāi)裂,此后帶來(lái)橋面水毀等質(zhì)量問(wèn)題。
防治措施:
、僮⒁饪刂茝埨瓡r(shí)混凝土彈性模量。②嚴(yán)格控制箱梁混凝土施工配合比。③及時(shí)張拉、出坑,減少存梁期,及時(shí)安裝,并進(jìn)行濕接頭、濕接縫施工。
1.3 箱梁翼板、張拉孔未嚴(yán)格按施工圖紙及規(guī)范要求預(yù)埋環(huán)形鋼筋、縱向受力鋼筋,少筋、錯(cuò)筋現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,澆濕接縫、張拉孔混凝土?xí)r,未嚴(yán)格按施工縫處理,即扳正、焊接頂板預(yù)留鋼筋,老混凝土面鑿毛,新澆混凝土前須灑水潤(rùn)濕。濕接縫、張拉孔等處混凝土粘結(jié)強(qiáng)度差,不能保證箱梁間混凝土受力的連續(xù)性,直接影響橋梁總體安全。
防治措施:
、偌訌(qiáng)檢查,張拉孔(特別是大的張拉孔)預(yù)埋筋千萬(wàn)不能少埋,梁預(yù)制成型后及時(shí)鑿出扳正。②濕接縫施工時(shí),頂板環(huán)形錨筋要對(duì)齊焊拉。③封閉張拉孔及濕接縫施工時(shí)要專(zhuān)人跟班檢查其鑿毛程度、鋼筋焊接質(zhì)量、搭接長(zhǎng)度,混凝土澆筑時(shí)要嚴(yán)格按施工縫處理,灑水潤(rùn)濕。
1.4 組合箱梁安裝不能保證每片梁下4個(gè)臨時(shí)支座或永久支座均勻受力。由于組合箱梁支座頂面難以保證完全在一個(gè)平面上,有時(shí)即使在一個(gè)平面上,也有可能因梁底不平造成受力不均,特別是端跨梁因永久支座與橡膠支座變形不一樣,更易造成受力不均,甚至脫空,直接影響以后橋梁使用。
防治措施:
、俣ㄆ跈z測(cè)梁底模板支座處平整度,控制在1m以下。
、趪(yán)格控制臨時(shí)支座頂面高程,發(fā)現(xiàn)誤差及時(shí)調(diào)整。
、叟R時(shí)支座設(shè)計(jì)時(shí)要考慮施工期間臨時(shí)荷載作用,并進(jìn)行超載預(yù)壓,使用前密封保存。
1.5 一聯(lián)內(nèi)濕接頭、濕接縫施工順序沒(méi)有按設(shè)計(jì)要求對(duì)稱(chēng)施工。這主要是由于施工安排不當(dāng)、工期過(guò)長(zhǎng)造成的。按照設(shè)計(jì)要求,一般一聯(lián)內(nèi)組合箱梁完成體系轉(zhuǎn)換時(shí),施工順序要求從聯(lián)端向中間對(duì)稱(chēng)施工,而在實(shí)際施工中有時(shí)受工期制約,往往按安裝順序施工濕接頭,這樣由于施工方法的改變,組合箱梁從簡(jiǎn)支變?yōu)檫B續(xù)時(shí),梁長(zhǎng)收縮、溫度應(yīng)力均與設(shè)計(jì)時(shí)考慮有差異。
防治措施:
如果不能做到一聯(lián)內(nèi)濕接頭對(duì)稱(chēng)施工,一聯(lián)內(nèi)負(fù)彎矩分兩次張拉,張拉負(fù)彎矩時(shí),相鄰墩濕接頭混凝土均已澆筑,張拉時(shí)先張拉短束,待一聯(lián)內(nèi)濕接頭混凝土均澆筑完成后再?gòu)埨L(zhǎng)束,完成體系轉(zhuǎn)換。
2、預(yù)應(yīng)力張拉與壓漿
2.1 施加預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)應(yīng)力大小控制不準(zhǔn),實(shí)測(cè)延伸量與理論計(jì)算延伸量超出規(guī)范要求的±6%。其主要原因:①油表讀數(shù)不夠精確。目前,一般油表讀數(shù)至多精確至1Mpa?熏1Mpa以下讀數(shù)均只能估讀,而且持荷時(shí)油表指針往往來(lái)回?cái)[動(dòng)。②千斤頂校驗(yàn)方法有缺陷。千斤頂校驗(yàn)時(shí)無(wú)論采用主動(dòng)加壓,還是被動(dòng)加壓,往往都是采用主動(dòng)加壓整數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)的千斤頂讀數(shù)繪出千斤頂校驗(yàn)曲線(xiàn),施工中將張拉力對(duì)應(yīng)的油表讀數(shù)在曲線(xiàn)上找點(diǎn)或內(nèi)插,這樣得到的油表讀數(shù)與千斤頂實(shí)際拉力存在著系統(tǒng)誤差。另外,還可能由于千斤頂油路故障導(dǎo)致油表讀數(shù)與千斤頂實(shí)際張拉力不對(duì)應(yīng)。③計(jì)算理論延伸量時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼鉸線(xiàn)彈模取值不準(zhǔn)。一般彈模取值主要根據(jù)試驗(yàn)確定,取試驗(yàn)值的中間值,鋼鉸線(xiàn)出廠時(shí)雖然能符合GB要求,但本身彈模離散較大,不太穩(wěn)定,可能導(dǎo)致實(shí)測(cè)延伸量與理論延伸量誤差較大,超出規(guī)范要求。
防治措施:
①?gòu)埨藛T要相對(duì)固定,張拉時(shí)采用應(yīng)力和伸長(zhǎng)量“雙控”。②千斤頂、油表要定期校驗(yàn),張拉時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況要及時(shí)停下來(lái)找原因,必要時(shí)重新校驗(yàn)千斤頂、油表。③千斤頂、油表校驗(yàn)時(shí)盡量采用率定值,即按實(shí)際初應(yīng)力、控制應(yīng)力校驗(yàn)對(duì)應(yīng)的油表讀數(shù)。④擴(kuò)大鋼鉸線(xiàn)檢測(cè)頻率,每捆鋼鉸線(xiàn)都要取樣做彈模試驗(yàn),及時(shí)調(diào)整鋼鉸線(xiàn)理論延伸量。
2.2 應(yīng)力孔道壓漿不及時(shí)、壓漿不飽滿(mǎn)。施工規(guī)范規(guī)定:預(yù)應(yīng)力張拉錨固到壓漿這段時(shí)間最多不超過(guò)14天,這主要是防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕,但有些施工單位由于施工安排不當(dāng),工序銜接不好,數(shù)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間才壓漿,由于張拉后預(yù)應(yīng)力筋毛孔已張拉,比原始鋼材碳素晶體間歇加大,水分子及不良?xì)怏w極易浸入,銹蝕明顯加快,引起預(yù)應(yīng)力損失加大。
防治措施:
張拉后及時(shí)壓漿封錨。
2.3 負(fù)彎矩鋼束壓漿不密實(shí),這除了設(shè)計(jì)時(shí)波紋管尺寸選擇過(guò)小外,從施工角度看可能是由于壓漿時(shí)壓力不夠(許多工地壓漿機(jī)無(wú)壓力表)或操作不當(dāng),漏摻膨脹劑或水泥漿流動(dòng)度過(guò)大,向低處流淌,導(dǎo)致孔道壓漿不飽滿(mǎn),降低了預(yù)應(yīng)力筋與混凝土間的握裹力。
防治措施:
經(jīng)設(shè)計(jì)單位或業(yè)主同意,略加大波紋管內(nèi)徑;壓漿時(shí)技術(shù)人員必須跟班檢查,控制灰漿壓力,當(dāng)孔道較長(zhǎng)或采用一次壓漿時(shí),應(yīng)適當(dāng)加大壓力,壓漿時(shí)應(yīng)達(dá)到孔道另外一端飽滿(mǎn)出漿,并應(yīng)達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。
3、箱梁頂面調(diào)平層
由于箱梁張拉起拱,安裝誤差等原因,造成箱梁頂面調(diào)平層厚度不均勻,箱梁頂面調(diào)平層特別是負(fù)彎矩區(qū)橋面調(diào)平層縱、橫向產(chǎn)生不規(guī)則裂紋。由于組合箱梁橋面調(diào)平層只有50~60mm厚,在中墩支座處是負(fù)彎矩區(qū),上緣受拉,有的設(shè)計(jì)要求調(diào)平層與箱梁頂板必須按施工縫處理,這樣即使橋面鋪裝與組合箱梁形成整體后,鋪裝層參與受力,按三角形應(yīng)力分布圖式,越是距中性軸越遠(yuǎn)的地方,應(yīng)力越大,越容易開(kāi)裂,而且箱梁是預(yù)應(yīng)力混凝土,調(diào)平層是普通鋼筋混凝土,熱膨脹系數(shù)不一樣,因此隨著時(shí)間的推移,5cm厚的混凝土調(diào)平層開(kāi)裂是不可避免的,F(xiàn)在有的設(shè)計(jì)考慮將5cm調(diào)平層改為6cm調(diào)平層,也有人提出在調(diào)平層中摻聚丙烯纖維,但究竟如何避免調(diào)平層開(kāi)裂,尚需進(jìn)一步研究。
4、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)近幾年的工程實(shí)踐,本人認(rèn)為組合箱梁結(jié)構(gòu)如能在設(shè)計(jì)方面進(jìn)一步完善,例如底板、腹板適當(dāng)加厚,波紋管尺寸略為加大,施工方面合理選擇粗骨料粒徑,優(yōu)化施工工藝,同時(shí)嚴(yán)格按施工規(guī)范要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉壓漿,就能消除預(yù)應(yīng)力混凝土砼組合箱梁的質(zhì)量通病,保證預(yù)應(yīng)力混凝土砼組合箱梁的內(nèi)在質(zhì)量和外在質(zhì)量,使得組合箱梁這種結(jié)構(gòu)型式得到更大的推廣應(yīng)用。
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