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現代預應力混凝土是用高強度鋼材和較高強度的混🏃凝土經先進的生産工藝制作的,用現代設計⭐概念和方法設計的高效預應力混凝土。我國的預應力混凝土結😄構是在20世紀50年代發展♈起來的,.初用于預應力鋼筋混凝土軌枕,之後預應力⛷️混凝土在🌈全國範圍内推廣。随着我國高等級公路建設的不斷,預應力混🌈凝土技術在橋梁工程中發展.快,得到了普遍的應用。但就目前🤟預應力混凝土梁施工而言,仍存在很多問題,本文就對施工過程中常見的🌂問題進行探讨,分析原因并提出相應的處理方法及預防措施。
一、大跨度預應力混凝土結構懸臂施工特點:預應㊙️力🌐混凝土結構的施工,必須同時考慮施工時結構受力情況和現✍️場施工條🌂件,而采取相應的施工方法。如對于大跨🛀🏻度預應力混凝土連續梁、T型鋼構、斜拉橋,往往采用懸臂挂籃無支架施工方法,即在橋墩兩邊平衡懸臂分節段澆築混凝土,後期節段是🐇靠己澆節段來支撐,各節段經曆澆築、張拉、不斷地加載(移動挂籃)等過程,逐步完成全橋的施工。自架設體系的懸臂施工🧑🏾🤝🧑🏼法,使這種橋型的結構性能和施工特點達到高度的協調統一,且每一節段均充分發揮了預應力的作用,實現了荷載平衡。節段懸臂施工法是預應力混凝土🈲橋梁施工技術發展的結果🙇🏻,是預應力等效荷載觀點的直接體現,它為大跨度橋梁🐅在世界各地的迅速發展,開🔴辟了新的途徑。
二、預應力混凝土結構的優缺點:預應力混凝土結構與鋼筋混凝土結構相比,具有下列主要優點:1、改善使用階段的性能。受拉和受彎構件中采用預應力,可延緩裂縫出現并🈲降低較高荷載🏒水平時的裂縫開展寬度;采用預✉️應力,也能降低甚至消除使用✏️荷載下的撓🌍度,因此,可跨越大的空間,建造大跨結構。2、提高受剪承載力。縱向預應力的施加可延🙇🏻緩混凝土構件中斜裂縫的形成,提高其受剪承載力。3、改☁️善卸載後的恢複能力。混凝土構件上的荷載一旦卸去,預應力就會使裂縫完全✔️閉合,大大改善結構🔅構件的彈性恢複能力。4、提高耐疲勞強度。預應力作用可降低鋼筋中應力循環幅度,而混凝土結構的🌏疲勞破壞一般是由鋼筋⛷️的疲勞(而不是由混凝土✏️的疲勞)所🆚控制的。5、能充分利用高強度鋼材,減輕結構自重。在普通鋼筋混凝土結構中,由于裂縫和撓度問題,如使用高強度鋼材,不可能充分發揮其強度。例如,1860Mpa級的高強鋼絞線,如用于普通鋼筋混凝土結構中,鋼材強度發揮不⭕到20%,其結構性能早己滿足不了使用要求,裂縫寬,撓度大;而采用預應力技術,不僅可控制結構使用階段性能,而且能🆚充分利用高強度鋼材的潛能。這樣,采用預應力,可大大節約✂️鋼材用量,并減小截面尺寸和混凝土用量,具有顯✊著💃🏻的經濟效益。6、可調整結構内力。将預應👈力筋對混凝土結構的作用作為平衡全部和部分外荷載的反向荷載✉️,成為調整結構内力和變形的手段。因此,現代預應力混🌈凝土是解決建造大(大跨度、大空間建築一工藝💘上和使用上要求的)、高(高層建築、高聳結構)、重(重荷載、重型結構💜、轉換🐅層結構)、特(特種結構一水池、電視塔、安全殼)等類建築結構和✔️工程結構物的不可缺少的、重要的結構材料和技術。
三、橋梁預應力混凝土結構施工常見問題處理方法👄及預防措施:1、波紋管孔道漏漿原因分析及處理。波紋管易于制作,便于施工,對各種形狀的預應力筋束張拉時摩阻力小🏃♀️,故大多數後張🐉法施工的預應力筋的孔道多由📐它做成。由于當前波♋紋管所用🈚的鋼帶材質較差,厚度不足且厚薄不均,用其制作♻️的波紋管強度、剛度大多數達🌈不到要求,在安裝和澆築砼時易變形🐅和破損☀️,使砂漿漏🏃🏻入孔道造成預應力筋穿束困難,并🈲增大預應力筋張拉時的摩阻力對于澆🌂築砼前穿入的預應力筋,由于砂漿的流入,往往造成預應🌈力筋鑄固在孔道内無法進行張🔞拉作業。波紋管安裝時,因非預應力筋位置妨礙,又💞兼波紋管的剛度差,易形成彎折角或管軸線偏位✏️,在彎折角處容易開裂造成漏漿;軸線偏位易造成轉角增加,使張拉時🍓的摩阻損失增加,波紋管與錨🤞墊闆相接處,二者軸線不一緻,易造成彎折處漏漿,兩根波紋管相接,接頭管的長度不夠或直徑太大,使接頭處不嚴也會造成漏漿🚶♀️。在砼澆築中,振搗棒🌈與波紋管相接觸,因振搗時振搗棒高🈲速旋轉和振動,易使波紋管咬口開裂或自身磨損沖擊開洞,造成沙漿漏入波紋管㊙️内。
遇到堵管問題,首先根據預應力筋曲線坐标,标注🌏漏漿孔道✏️堵塞的位置,在避開梁的主筋位置,采用㊙️沖擊鑽緩慢進行開孔,清除波紋管中的水泥漿塊,使鋼絞線能順利穿過波紋管并能夠自由伸縮:然🆚後待張拉完畢後用高一等級微膨脹混凝土封堵✍️孔洞。可采取以下預防措❗施:在施工下料前對波紋管質量仔細檢查,對有缺陷的波紋管及早發現;在澆築混凝土前檢查波紋管的安裝🈲位置,固定好,檢查套管接頭連接是否牢固,密閉性是否達到要求🌐;在澆築混📱凝土過程中注意波紋管的保護,避免振📐搗棒碰壞波紋管。
2、預應力筋在波紋管内的鑄固和處理。現澆預應力砼連續箱梁的施工中,每跨中的預應力筋多是曲💃線形的,當📱一次澆築砼的連續箱梁跨數多于兩跨時,必須先将預應力筋穿入到波紋管内,待澆築砼達到沒計要求強度後,張拉并用錨具錨固預應力筋。先穿束的預應力筋,往往由于穿筋和砼澆築工藝處理不善,在👄砼澆築作業中因波紋管漏漿被鑄固,在對結構的預✏️應力筋張拉時,不能自由的拉動,這種現象稱為頂應力筋在波紋管内🚩鑄固。預應力筋的鑄固,根據對其張拉時拉動力的大小可♋分為輕度和重度兩類,在千斤頂拉動預應力筋的拉力為預應力筋的摩阻力1.3倍㊙️以下時,該鑄固稱為輕度🐇鑄固。輕度鑄固有的漏漿🚩處較多,但每處漏漿量均不大,漏漿在波紋管内,但預應力筋在一💃定拉力下尚可活動;有的局部漏漿較多,預應💁力筋和波紋⁉️管🔴固結在一起,但漏漿體積相對整個孔道仍很小,通過較大的拉力拉開後預應力筋仍可在孔道内來回活動。這種鑄固,預應力筋張拉作業時其☂️摩阻力📱增加較多。嚴重的鑄固則是在較大的拉力作用下,甚至在全部預應力筋總張拉力的作用下,仍不會💔将鑄固的預應力筋💞拉開。
預應力張拉作業中,若出現波紋管和預應力筋的輕🌈度鑄🚩固,常常在預應力筋實施張拉作業前,不安裝工作錨夾片🔴,用張拉千斤頂由兩端分别交替張拉預應力筋,使其鑄固的預應力筋在波紋管内松動後,并可在外力作用下自由😍移動。對于嚴重鑄固🐆的孔道,必須找到鑄固的部位,将箱粱結構砼打開🥰清理幹淨波㊙️紋管内的灰漿,然後再經修複後☂️,進行預應力筋的張拉❗作業。

3、鋼絞線滑絲、斷絲。通過預應力束張拉後檢查,來判斷張拉後是否有滑絲、斷絲現象。遇到這種情況,應根據滑絲、斷絲👄情況,采取🌈相應的施工手段。如果受✉️損根數少,根據比例,适當地超♉張拉:如果數量多,超張拉無法解決問題,應更換鋼✏️絞線,重新張拉。
分析滑絲原因可能有以下幾種:預應力鋼絞線生鏽太🛀🏻厲害或表面有水泥、油污、雜物等;工作夾片中的絲🏃出現生鏽、油污🍉、雜物⭕或夾片裡的絲被損傷;工作夾片的尺寸錐度不合格;千斤頂被其他物件所抵觸而受力不均等等。常見的處理方法:用QYC270型千斤頂拉出滑絲的鋼絞線,取出舊夾片,換上新夾片,再㊙️用千斤頂張拉到設計要求。分析斷絲原因可能有以下幾種:出現鋼絞線相絞纏而發生受力不均,導緻🔱個别鋼絞線張拉🈲力太大,而出現拉斷絲現象;鋼絞線在運輸中受到機械損傷;錨具質量問題等等☁️。如果斷絲根數超過設計範圍,應作處理,具體處理方法:一般用千斤頂将鋼絞線全部卸載後,換上新鋼絞線後,重新穿束張拉。張拉完成後,為防止預應力損失,在48h内必須完成壓漿工作。
4、過長的扁波紋管孔道在施工中的問題及改進。扁波紋管由圓🌂波紋管通過壓扁制成,在壓制過程中,其各個轉角和長軸中心附近的接縫咬口都會有✍️不同程度的翹起,形成使灰漿進入波紋管内的通道,在箱梁砼澆築中就可能有🔴灰漿進入❓。現澆箱梁一聯長度較大,波紋管的短軸隻有19(或22)mm,當其在鋼筋⭐骨架中安裝㊙️時💛,由于其平順性差、預應力孔道📧較長且有不少接頭,難免發生😄一些咬口處開裂加大。當💛直徑15.20毫米的鋼絞線穿入有咬口翹起的波紋管内時,難免會有碰撞,這就加大了咬口的縫隙。同時,由于穿鋼絞線時摩擦力會使波紋管薄弱處出現孔👨❤️👨洞,這就更加大了砼澆築時灰漿進入的機會。因灰漿進✏️入形成許多局部對🚩預應力筋的鑄固,在張拉作業中,預💰應力筋因在孔道内鑄固,形成一些段的預應力筋不能被張拉,出現了預應力筋張拉時的🆚實測伸長值遠低于理論計算伸長值的結果,使預應力筋起不到對梁體結構防裂的效果。另外,因扁波紋管的截面面積和預應力筋的面積比較小,又💚加上孔道内出現了局部鑄固,孔道灌漿不能💔完全🔅充滿孔道,這樣一旦錨具錨固失靈,預應力筋難以靠孔道灰漿将其錨固,防止箱梁結構産生裂☀️縫的🛀預應力既會完全消失。對以上問題,現澆箱❤️梁為防止結構裂縫,建議在砼施工工藝上改為♋每2~3跨澆築一次砼,張拉預應力筋。若将幾跨連接成一聯,預應力筋的連接應采用連接器來完成。預應力孔道用的波紋管💃🏻,當其♻️長度超過25m時,建議改為圓形波紋管,預應力錨具相應的作些改變。若仍拟整聯箱梁一次澆築砼,預應力筋用通🧑🏽🤝🧑🏻長束💯,建議預應力筋孔道用圓形波紋管,預應力錨具相應的變🌂更,這樣從防止漏漿和預應力筋張拉錨固效果上,均會比🔞扁波💚紋管好得多。另外,圓形孔道的灌漿比扁孔道易飽滿💔,且灰漿面♍積和預應力筋面積的比值也大,灌築效果比扁形波紋管好,一旦錨固失靈其錨固效果比扁波紋管要好些。總而言之,預應力混凝土技術在橋梁工程中的具有很大的優😘勢,應用普遍。隻有🚩做好各種預案措施,才能保障工程順利施工。從而提高了施工效😍率,縮短施工周期。