預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉質(zhì)量問(wèn)題的分析、預(yù)防與處理措施

預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉質(zhì)量問(wèn)題的分析、預(yù)防與處理措施［作者］新疆公路工程咨詢公司李亞偉新疆交通建設(shè)局卡子灣管理處舒波新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院邵強(qiáng)［摘要］橋梁工程是公路工程中的控制性工程之一，橋梁的質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全和使用壽命。由于橋梁屬于多構(gòu)件結(jié)構(gòu)，工序繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工程質(zhì)量問(wèn)題也呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)，本文重點(diǎn)講述了橋梁上部結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉過(guò)程中所出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及其原因分析，并就如何預(yù)防和處理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。摘要：橋梁工程是公路工程中的控制性工程之一，橋梁的質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全和使用壽命。由于橋梁屬于多構(gòu)件結(jié)構(gòu)，工序繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工程質(zhì)量問(wèn)題也呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)，本文重點(diǎn)講述了橋梁上部結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉過(guò)程中所出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及其原因分析，并就如何預(yù)防和處理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉質(zhì)量問(wèn)題分析預(yù)防處理一、滑絲和斷絲鋼筋張拉過(guò)程中出現(xiàn)滑絲和斷絲現(xiàn)象，其結(jié)果會(huì)使預(yù)應(yīng)力鋼筋受力不均，甚至使空心板不能達(dá)到足夠的預(yù)應(yīng)力。（一）原因分析1、鋼絲束存放不好，表面存在油污、銹斑等。2、鋼絲編束時(shí)，由于沒(méi)有認(rèn)真梳理，造成鋼絲束交叉混亂。3、錨具加工尺寸不準(zhǔn)確，錐度誤差大。4、錨圈放洋不準(zhǔn)，支承墊板傾斜，千斤頂安裝不正。（二）預(yù)防及處理措施1、在施工中要加強(qiáng)材料的檢驗(yàn)，選擇較好的錨具類型，施工時(shí)遵守操作規(guī)程。2、滑絲和斷絲現(xiàn)象如果發(fā)生在頂錨之前，應(yīng)立即停止張拉，并使千斤頂回油，認(rèn)真檢查滑絲和斷絲的原因，更換已斷的鋼絲或更換已損傷的夾片，再重新進(jìn)行張拉。3、滑絲和斷絲現(xiàn)象如果發(fā)生在頂錨之后，其處理程序如下：（1）將千斤頂按張拉狀態(tài)安裝好。（2）張拉鋼絲。當(dāng)鋼絲受力伸長(zhǎng)時(shí)，夾片稍被帶出，這時(shí)立即用鋼纖卡住夾片，同時(shí)千斤頂回油，鋼絲回縮，夾片因被卡住而不能與鋼絲同時(shí)回縮。千斤頂再次進(jìn)油，如此反復(fù)的進(jìn)行，直至夾片退出為止。在退夾片時(shí)，鋼絲的張拉應(yīng)力不得超過(guò)鋼絲的極限張拉應(yīng)力的0.8倍。（3）如鋼絲已斷，應(yīng)更換鋼絲束，重新張拉并錨固。二、后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)孔道壓漿不實(shí)后張預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實(shí)與否，直接關(guān)系到預(yù)應(yīng)力構(gòu)件永存內(nèi)力的穩(wěn)定性及耐久性。據(jù)有關(guān)資料介紹，美國(guó)從地震垮塌的后張預(yù)應(yīng)力橋梁構(gòu)件上截取若干斷面解剖測(cè)試，發(fā)現(xiàn)后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)存在因孔道壓漿不密實(shí)而造成的預(yù)應(yīng)力筋銹蝕、斷面銳減、斷絲及內(nèi)力損失嚴(yán)重等致命的質(zhì)量問(wèn)題，為此，曾一度禁止后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。由此看來(lái)，后張預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的密實(shí)度，是后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件質(zhì)量控制的主要環(huán)節(jié)。孔道壓漿不密實(shí)有如下幾種表現(xiàn)；（一）壓漿初凝后，從進(jìn)漿孔或排氣孔用探測(cè)棒可探測(cè)到不飽滿，有空洞。（二）計(jì)算漿體壓進(jìn)孔道總量小于孔道總空隙量。（三）多波曲線孔道，特別是豎向多波曲線孔道波峰頂排氣孔未冒漿。（四）壓漿增壓時(shí)，不能保證恒定的壓力。（五）梁體因蜂窩，孔洞，裂縫等內(nèi)部隱蔽缺陷而漏漿。（六）封錨不嚴(yán)而漏漿。（七）上下或左右孔道串孔。這些壓漿不飽滿，不密實(shí)的質(zhì)量隱患，如未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行妥善處理，將直接影響結(jié)構(gòu)物的使用壽命。1、原因分析設(shè)計(jì)方面有以下原因可造成后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)孔道壓漿不實(shí)：（1）穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋后設(shè)計(jì)孔道空隙狹窄，水泥漿不易壓入。（2）設(shè)計(jì)孔道曲線長(zhǎng)，曲率小，曲折點(diǎn)多。（3）設(shè)計(jì)規(guī)定的成孔材料材質(zhì)不佳，孔道內(nèi)摩阻系數(shù)大。施工工藝方面有以下原因可造成后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)孔道壓漿不實(shí)；（1）施工中成孔質(zhì)量不好，孔道直徑粗細(xì)不勻或有偏孔、縮頸現(xiàn)象，預(yù)應(yīng)力筋勉強(qiáng)可以穿入，但水泥漿無(wú)法通過(guò)。（2）成孔材料材質(zhì)選用不當(dāng)，特別是抽拔棒成孔時(shí)操作不當(dāng)，孔壁粗糙，坍落、掉皮，出現(xiàn)波浪等。（3）孔道串孔，內(nèi)漏，封錨不嚴(yán)，不能保壓持荷。（4）排氣孔設(shè)置不當(dāng)，特別是連續(xù)梁，多波段；豎曲線超長(zhǎng)孔道若波峰處的排氣孔不通，在某些曲段易形成空氣滯留穴阻止進(jìn)漿而造成空洞。（5）預(yù)應(yīng)力鋼筋編束、捆扎時(shí)，扎絲過(guò)密或松弛，穿束時(shí)綁扎鋼絲在孔道不暢處受阻，堆積擠壓，形成網(wǎng)狀塞栓，壓漿時(shí)此處過(guò)水過(guò)氣而不過(guò)漿。（6）制漿不規(guī)范，稀稠失控或過(guò)濾不好，有硬塊雜物造成孔道堵塞。（7）水灰比不當(dāng)，水灰比過(guò)大，不但強(qiáng)度降低，而且必水率增大，當(dāng)水被吸收或蒸發(fā)后，即形成空洞。（8）外加劑用量不當(dāng)，如膨脹劑，用量過(guò)小膨脹效果不明顯，若膨脹系數(shù)小于水泥收縮系數(shù)，空缺未補(bǔ)實(shí)，就會(huì)造成壓漿不飽滿。（9）壓漿機(jī)性能不好，壓力不夠或無(wú)法保壓持荷，致使孔道內(nèi)水泥漿不能長(zhǎng)距離遠(yuǎn)送，也無(wú)法借助壓力使水泥漿充實(shí)到孔道各處不易通暢的細(xì)微空間位置，從而造成孔道壓漿不飽滿，不密實(shí)。2、預(yù)防及處理措施治理孔道壓漿不密實(shí)的措施，就是要針對(duì)以上所分析出的原因，對(duì)癥下藥，正確治理。除此之外，對(duì)影響壓漿質(zhì)量的重要因素，嚴(yán)密進(jìn)行控制，并改進(jìn)施工工藝，方可取得明顯效果。（1）優(yōu)選配合比。水泥漿配合比是壓漿質(zhì)量的關(guān)鍵。優(yōu)良的配合比設(shè)計(jì)是控制孔道壓漿質(zhì)量的前提，優(yōu)化組合的水泥漿配合比，既能有效地控制泌水率及有效膨脹系數(shù)。（2）慎用膨脹劑。在水泥漿凝固過(guò)程中，膨脹劑和水泥發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氣體，使水泥體積產(chǎn)生微膨脹。（3）適當(dāng)提高壓漿穩(wěn)壓持荷壓力。壓漿過(guò)程中，壓力一般應(yīng)保持在0.4—0.6MPa之間，穩(wěn)壓持荷時(shí)間不少于5min,穩(wěn)壓壓力應(yīng)保持在0.6—0.8MPa之間。（4）采用后期加壓補(bǔ)漿法補(bǔ)充密實(shí)。對(duì)于豎曲線錨固點(diǎn)處在上部的孔道，因泌水無(wú)法排出而占據(jù)孔道空間，水干后此處形成空洞（此缺陷在封錨前可從進(jìn)漿孔用探條探測(cè)到），可用高壓黃油槍或按此原則制手動(dòng)壓力補(bǔ)壓充實(shí)。對(duì)于長(zhǎng)線連續(xù)結(jié)構(gòu)豎向多波孔，不論錨固點(diǎn)在什么位置，其波峰處（孔道最高點(diǎn)）都有可能因泌水、漿體收縮而形成局部空洞。排除這種隱蔽缺陷的方法是，在孔道波峰處事先設(shè)一排氣、壓漿兩用管，壓漿時(shí)排氣，壓完漿后，可以此管用探條檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)不密實(shí)，可從此管接上手動(dòng)補(bǔ)漿泵進(jìn)行后期補(bǔ)漿，效果較好。（5）采用真空壓漿三、預(yù)應(yīng)力筋孔道漏漿致使穿束張拉受阻后張法預(yù)應(yīng)力穿束困難或者無(wú)法穿束；已經(jīng)穿束的預(yù)應(yīng)力鋼筋被泄露的混凝土澆漿液包裹，張拉時(shí)部分預(yù)應(yīng)力鋼筋受力不均，導(dǎo)致斷絲現(xiàn)象；由于管道堵塞，壓漿困難。（一）原因分析由于采用波紋管作為后張法預(yù)應(yīng)力孔道，在混凝土澆筑過(guò)程中，波紋管破裂，或者由于振搗時(shí)振動(dòng)到波紋管導(dǎo)致混凝土漿進(jìn)入孔道，造成張拉穿束困難。（二）預(yù)防及處理措施1、用于制作波紋管的鋼帶應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其厚度應(yīng)根據(jù)管道直徑、形狀、鋼絲束設(shè)置時(shí)間而定，一般不宜小于0.3mm。2、除進(jìn)場(chǎng)后的有關(guān)檢驗(yàn)外，安裝波紋管時(shí)需再次對(duì)其外觀進(jìn)行全面而詳細(xì)的檢查，要求無(wú)孔洞和不規(guī)則的折皺；咬口寬度均勻，無(wú)開(kāi)裂和脫扣現(xiàn)象。3、波紋管的接頭連接管應(yīng)采用比波紋管大一個(gè)直徑級(jí)別的同類型管道，其長(zhǎng)度宜為被連接管道內(nèi)徑的5—7倍，同時(shí)不小于40cm。在接頭處宜設(shè)置2處定位鋼筋使其定位準(zhǔn)確，以免角度變化導(dǎo)致波紋管道不圓順，造成穿束困難。最后把連接管道兩端纏裹緊密以防漏漿。4、在混凝土澆筑過(guò)程中應(yīng)避免振動(dòng)波紋管。5、對(duì)在澆筑混凝土之前穿束的孔道，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：（1）預(yù)應(yīng)力筋安裝完畢后，應(yīng)再次對(duì)波紋管進(jìn)行詳細(xì)檢查，以查出穿束時(shí)可能被破壞的管道，并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。（2）在澆筑混凝土過(guò)程中，應(yīng)每隔In拖拉一次預(yù)應(yīng)力鋼筋直至澆筑完成后混凝土初凝為止。四、后張法預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值產(chǎn)生較大誤差預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值有較大偏差，出現(xiàn)張拉力不足或超過(guò)控制張拉力的現(xiàn)象。（一）原因分析預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)未采用應(yīng)力和應(yīng)變雙空法進(jìn)行控制。正式進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)，未對(duì)鋼筋的實(shí)際伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核，實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸值的差值超過(guò)了±6%，導(dǎo)致質(zhì)量事故。（二）預(yù)防及處理措施在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉工作前，應(yīng)計(jì)算鋼筋理論長(zhǎng)值，進(jìn)行試張拉時(shí)，要將鋼筋理論伸長(zhǎng)值與實(shí)際伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核，如果有較大偏差，應(yīng)查明原因后再進(jìn)行大批量張拉。張拉器具應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)校正，每半年或張拉200次以后要重新校正。預(yù)應(yīng)力張拉