浅谈预应力工程质量控制

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yukon_hawk
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  摘要:预应力混凝土,就是在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,数值和分布能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。预应力混凝土提高了构件的抗裂度和刚度,节省材料,减少自重,减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力,结构质量安全。本文就预应力施工中的材料质量、制作安装、张拉、灌浆等进行概述。
  关键词:预应力;质量;混凝土
  Abstract: the prestressed concrete, which is in the concrete or the introduction of reinforced concrete inner stress, numerical and distribution will use the load stress produce offset to an appropriate degree of reinforcement concrete. Prestressed concrete improve the resistance of the component LieDu and stiffness, save materials, reduce weight, reduce the vertical shear concrete beams and the tensile stress, structure, quality and safety. This paper in the construction of prestressed material quality, manufacturing, installation, tension and grouting are summarized.
  Keywords: prestressed; Quality; concrete
  
  中图分类号: TU528.571文献标识码:A 文章编号:
   一、预应力材料质量控制
   1.预应力波纹管
   后张预应力工程中较多采用金属波纹管预留孔道,在本项目储罐中也是采用金属波纹管。预应力混凝土用金属波纹管管按每相邻的折叠咬口之间凸出部(即波纹)的数量分为无波、单波、双波、三波等;按截面形状分为圆形和扁形;按钢带表面情况分为镀锌钢带和不镀锌钢带。
   预应力混凝土用金属波纹管外观应清洁、内外表面无油污,无引起锈蚀的附着物,无孔洞和不规则的褶皱,咬口无开裂、无脱扣等问题。金属波纹管主要检验外观、尺寸、集中荷载下径向刚度、荷载作用后抗渗漏、抗弯曲渗漏项目,检验合格后才能用于工程。
   2.预应力钢绞线
   预应力钢绞线是预应力工程中最重要的原材料,进场时应根据进场批次和产品的抽样方案确定检验批。钢绞线应具有产品合格证、出厂检验报告,钢绞线进场应对外观质量逐盘进行检查,表面不得有油污、锈斑和机械损伤,允许有轻微浮绣;钢绞线的捻距应均匀,切断后不松散。并按同一生产厂家同一批不大于60t为一个检验批,从同一批中任取3盘,在每盘中任意一端截取1根试件进行拉伸试验,合格后方可使用。
   3.锚具、夹片
   后张法建立预应力,是靠锚具来传递和建立预应力,如锚具质量不合格,预应力张拉时或在张拉后,夹片容易碎裂。锚具、夹具质量不稳定表现为夹片几何尺寸不合格,夹片硬度大时会造成断丝或夹片脆裂;夹片硬度小时会造成滑丝,夹片与锚环孔几何尺寸不吻合、不匹配,影响锚固效果。所以锚夹具质量非常重要,使用前,应按要求对锚夹具进行外观、硬度、静载锚固试验,合格后才能用于工程。
   二、预应力制作与安装
   1、预应力孔道留设
   预埋孔道应平滑、孔道端部的锚垫板平面应垂直于孔道中心线,预埋的螺旋加劲钢筋应尽量紧靠锚垫板,以更好地分散此处应力,孔道的接头采用长度不小于300mm并大于波纹管一型号的连接接头进行连接,管内要对口、居中,两端的环向缝隙用热缩胶套封闭严密,以保证接头应严密不得漏浆。
   浇筑混凝土时,振捣棒要避开波纹管,重点控制防止预留孔道和锚座变位、变形和漏浆隙。在混凝土浇筑完成后,立即进行通球检查已确保孔道畅通,如果孔道漏浆没有及时处理,对于LNG储罐来说很难进行处理,势必造成质量事故,所以要加强全过程质量监控。
   2、预应力钢绞线穿束
   预应力钢绞线安装时,其品质、级别、规格、数量对保证预应力结构构建的抗裂性能及承载力至关重要所以必须符合设计要求。在穿束完成切割前进行测量外露部分长度,要考虑每端预留千斤顶+工具锚+限位板的工作长度,保证其满足工作需要。
   预应力钢绞线属于高碳钢,局部受高温后急冷会使金属变脆在张拉过程中会拉断,所以在制作时避免焊接或接地电火花损伤预应力筋表面,也不允许周边气割钢材时,高温铁水流淌在预应力筋表面,严禁将预应力筋作为电焊接电线。钢绞线下料应采用砂轮锯切割,不得采用电弧切割。穿束完成后,要及时对外露部分进行包裹,避免钢绞线锈蚀。
   三、预应力张拉
   1、准备工作
   张拉设备的正常使用范围宜为25%—90%额定张拉力。张拉设备行程一般不受限制,如锚具对重复张拉有限制时,应选用合适行程的张拉设备。本项目张拉设备是设计单位提供的相应配套设备。
   使用前必须按要求及时经主管部门授权的法定计量技术机构进行千斤顶、油泵及油压表配套标定,以确定压力表读数与千斤顶输出力之间的关系曲线。标定期限不应超过6个月,当在使用过程中出现反常现象时或在千斤顶检修后,也应重新标定。张拉用压力表的直径宜采用150mm,其精度不应低于1.5级,标定张拉设备用的试验机的精度不应低于±2%。
   2、预应力张拉
   预应力钢绞线张拉力是由锚固区传递给结构,因此张拉时实体混凝土强度应符合设计要求,当设计无要求时,不应低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75%。
   在张拉过程中两端操作人员应统一指挥,口令一致,应严格按设计张拉顺序张拉。张拉步驟应从零应力加载至初拉力,测量伸长值初始读数再以均匀速度分级加载分级测量伸长值至终拉力,张拉速度应控制在30MPa/min内,钢绞线束在达到控制张拉力时,持荷2min。张拉完成应校核预应力钢绞线的伸长值,其实际伸长值与设计计算伸长值的偏差不应超过±6%,锚固阶段张拉端内缩量应符合设计规范,当设计无具体要求时,应控制在在6~8mm范围内。如伸长值偏差超过允许范围应查找原因,造成伸长值偏差超过要求的主要原因有:钢绞线材料发生变化,弹性模量E值变化或截面积A值变化;千斤项标定曲线发生变化造成张拉力变化;混凝土强度不足;孔道摩阻损失变化;测量方法不准确等。如发生次问题,必须在查找出原因并采取措施后方可继续张拉。
   张拉过程中应认真作好张拉原始记录。预应力钢绞线断裂或滑脱对结构构建的受力性能影响极大,所以在张拉过程中,采取措施加以避免。对后张法预应力断裂或滑脱的数量要求是严禁超过同一截面积预应力筋总根数的3%,并且每束钢绞线不得超过一根。张拉完成后,经检查并确认全部合格后方可用砂轮机切割,外露长度不宜小于钢绞线直径的1.5倍,并且也不宜小于30mm,在LNG储罐工程多数使用钢绞线的直径为15.7mm,所以外露长度不应小于30mm。
   四、预应力灌浆
   据有关资料介绍,美国从地震跨塌的后预应力桥梁构件上截取若干断面解剖测试,发现后张预应力结构因孔道压浆不密实而造成的预应力筋锈蚀、断面锐减、断丝及内力损失严重等致命的质量问题。所以预应力孔道灌浆工作在后张预应力构件中起着举足轻重的作用:有防止预应力钢材锈蚀;使预应力钢材与混凝土有效粘结,实现整体应力效果;减轻锚固体系的负荷,因此必须高度重视压浆质量。灌浆要求饱满、密实,完全裹住预应力钢绞线。张拉后的预应力钢绞线处于高应力状态,对腐蚀非常敏感,所以要严格按照设计要求的预应力张拉完成后28天内要进行灌浆。灌浆用水泥浆一般为纯水泥浆,要根据要求进行水泥浆原材料检验和配合比设计,水泥浆水灰比不应大于0.45,当掺加减水剂时,水灰比可减小到0.35~0.38以利于提高灌浆的密实度;浆体泌水率在拌和3小时后应不大于3%,泌水在24小时之后应被浆体完全吸收,浆体的流动度要控制在10~16s。
   灌浆时的环境温度不应低于+5℃,以防止浆体受冻使混凝土沿孔道产生裂缝。当环境温度高于35℃时,宜在夜间进行灌浆工作,并保证水泥浆灌入前的温度不应超过35℃。每根孔道的灌浆应连续进行,不得中断并应排气通顺。为防止压浆中途断电,应提前准备好发电机,并且储浆筒中的浆体要不停地搅动。若遇孔道堵塞时,应立即用高压水将孔道冲洗干净,重新压浆,以保证压浆饱满密实。在浆体灌满孔道封闭排气孔后,应再继续加压至0.5~0.7MPa,稳压1~2min后方可封闭灌浆孔。五、结语    以上叙述了在顶应力施工中的主要几方面的注意事项,但实际施工过程中可能发生的问题远不止这些,所以在预应力混凝土施工中,预应力施工占着举足轻重的地位,必须严格按设计、规范施工,积累丰富施工经验应用于实际,以保证其质量。
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