预应力砼现浇箱梁施工质量控制分析
欧 然
摘要:本文分析了预应力砼现浇箱梁产生质量问题的原因,并提出了对预应力砼现浇箱梁施工质量控制的措施，供大家参考。
关键词:预应力砼现浇箱梁；质量问题；压浆；模板
1前言
预应力砼现浇箱梁以其结构整体性好、大跨度, 减少桥面伸缩缝个数使行车变得舒适,而在高速公路和城市快速路工程中得到广泛应用。预应力砼连续箱梁一般按照全预应力结构设计(预应力A类构件),不允许出现结构上的裂缝等质量问题。一旦出现这些质量问题,其结构性能和使用寿命方面都会受到影响。保证砼连续梁正常运营的关键,是提高其施工质量,尤其是准确建立预应力度。而其预应力度的准确确定依赖于安装定位钢和钢绞线。因此,在施工中,钢筋和钢绞线的安装、施工工艺和工序的操作规范与否,直接影响预应力砼连续梁是否保持整体结构和全构件按设计要求受力,以及局部受力不均匀而产生裂缝破坏。本文对其施工中的几个质量控制问题进行探讨。
2预应力砼现浇箱梁产生质量问题的原因分析
原材料原因造成裂缝问题。这是由于使用不合格水泥出现早期不规则的短缝;砂、石的含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝;砂、石的级配差,用这种材料拌制的混凝土常造成梁侧面裂缝。
钢筋锈蚀引起的裂缝问题。这是由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2～4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝。
混凝土收缩裂缝问题:我们知道,混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝的特征主要是表面裂缝的走向一般无规律性,深层或贯穿裂缝的走向一般与主筋平行或接近平行;裂缝宽度大小不一,受温度变化的影响热细冷宽。表面温度裂缝常出现在现浇混凝土1d～2d之间。
拆模过早产生的裂缝问题。在梁板强度还没有达到一定强度时,就拆除模板,由于强度原因,混凝土无法承担自身的重量而产生的裂缝。
预应力钢束的孔道位置、钢绞线发生缠绞问题。如果孔道位置不准确,改变了结构受力状态,而曲线孔道标高变化段不圆顺还会增大预应力孔道摩阻损失,因此孔道位置准确与否直接关系到施工的预应力度能否与设计的预应力度相吻合,直接影响结构安全和工程使用阶段是否会产生裂缝。多根钢绞线如果缠绞在一起,张拉时各根钢绞线受力不均匀,增大了钢绞线之间的摩阻,造成预应力损失加大。
上述问题的产生,必然对预应力砼现浇箱梁的质量造成很大的影响,因此,必须加强其施工过程的质量控制措施。
3质量控制的要点
3.1地基加固
桥墩承台回填土的地基应加强处理，采用人工配合电动夯分层回填土并夯实，分层最大厚度为20cm。进场后应对地面进行平整、碾压，不良土质部分应挖除，并换填粘性土，使用12t以上压路机压实，压实度不小于93％，在两侧设临时排水沟，防止地基土质含水量过大。采用轻型触探仪对地面进行承载力检测，如还没达到承载力应加铺水泥稳定层，提高地基承载力。
3.2支顶架搭设
在处理好的地基上铺设方木，方木下面应平整，与地面密贴，若有空隙须填平，以保证其受力均匀，在方木上安放钢管底托，然后布设立杆、水平杆和剪刀撑。
立杆与立杆采用对心连接杆件搭接需要接长时，搭接长度不少于50cm，搭接接头处扣件数量不少于2个。
支架搭设时要设置预拱度，预拱度应考虑承受施工荷载引起的弹性变形、支架的非弹性变形、支架的沉降等。
支架搭设完成后，先对支架进行预压，以减少支架的非弹性变形和地基的不均匀沉降。同时检查支架的稳定性及挠度是否符合设计要求，合格后才进行下一工序的施工。
3.3模板安装
安装梁底模板要确保与模板的支托紧密无虚位，侧模板用对拉螺栓和对拉花篮加纵横拉、压杆，并用使用木枋压顶压脚，其作用是防止模板侧向位移。
按照设计要求，每跨中设置预拱度，保证箱梁拆模后梁底的线条平顺。
仔细检查好模板安装是否牢固，拼缝是否严密，變形是否在允许范围内。尽可能使用质量较好的脱模剂。
箱梁拼缝处理不当，会造成浇筑过程中漏浆，而形成拼缝部位麻面等现象。对此可采用拼缝贴玻璃密封胶纸或拼缝压入玻璃胶的方法，玻璃胶用量应以与拼缝平齐为宜。
钢筋保护层方面，采用硬塑垫块，颜色应与混凝土保持一致。
3.4预应力钢束安装
钢绞线下料后应按设计数目编束，编好束后，每隔1～1．5m左右绑扎一道铅丝，为防止扣松，铅丝扣应向里。仔细检查确保每根钢绞线的顺直、不相互缠绕、两端穿孔位置正确。编束好后，注意做好钢绞线的防水防潮工作。钢绞线切割采用砂轮片，不宜用氧气更不允许用电弧切割。
先焊定位井架，然后穿波纹管，检查孔道是否通畅，再将钢束穿入波纹管，穿束时应从一端向另一端推进。为防止漏浆，波纹管连接位的空隙用棉纱填塞，使用大一号的管道套接再用胶带包缠连接处。
为保证孔道压浆时气泡排泄，在波纹管的曲线顶端设通气孔，通气孔用带嘴的套管设置并固定牢固，确保其密封性，防止漏浆。
安装时应注意，钢丝束的端头预埋喇叭管外口与梁端面平正，其中心与波纹管中心一致，并垂直于钢绞线束，锚板固定必须严格按设计图的位置定位，锚板平面与钢束中心线严格垂直。
预应力筋、普通钢筋全部安装完毕后，应认真检查波纹管是否有穿孔等现象，如发现穿孔，要用密封胶布封口处理后，才可封侧模。
3.5预应力张拉
传递预应力的混凝土强度必须达到90％且满足7天的龄期，方可进行预应力钢绞线的张拉。
张拉一般采用双控法，即通过油压表控制预应力筋的张拉力，通过测量预应力筋伸长值进行校核。
在张拉工作前，应将钢绞线、锚具、夹片送有资质的单位检验，并根据设计要求，检验锚具张拉体系的锚固能力，均满足要求后，才正式投入使用。
将千斤项送有资质的单位进行计量标定，并按此计算每个油压表对应的压力值，施工中确保千斤项与油压表匹配。
张拉前派专人清除张拉端钢绞线上的铁锈、油污、水泥残留物等。
张拉时严格按设计图纸张拉的先后顺序进行，拉应持荷5分钟控制应力稳定后方可锚固。
准备工作做好后，将钢绞线略微予以张拉，以消除钢绞线松弛状态，并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上，注意使钢绞线受力均匀。
当预应力施加至设计规定值，锚固钢绞线，并在锚具和钢绞线不受振动的方式下解除千斤顶的压力。
张拉过程中密切观察，发现异常情况如锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏立即停止张拉，及时报告，尽快处理。
3.6孔道压浆
在张拉完成后，用砂轮片切除多余钢绞线(留3~5cm)并用水泥浆封锚头，待锚头凝固后方可压浆。
压浆前应将事先预埋的通气孔(用硬质塑料管引出)捅开并用水冲出孔道杂物。
压浆要求在张拉后尽早进行，压浆时应从低往高处压，并严格按照规范要求进行，各种材料用量应准确计量，按照配合比，严格控制，搅拌水泥浆前，先加水空转数分钟，再将积水倒净，此举作用使搅拌机内壁充分湿润。搅拌好的水泥浆要用完即卸尽，在全部水泥浆卸出前不得再投入未拌合的材料。
压浆待另一端冒出浓浆后，再用木塞堵严各出浆口，并持荷2分钟后方可停止压浆。
结束语
现浇预应力连续箱梁是我国广泛采用的一种桥梁结构形式，现浇预应力箱梁的施工控制重点有：必须保证地基、支架的承载力和支架的稳定性；要保证钢绞线的连接、张拉质量；保证混凝土的外观质量。
