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摘 要:预应力梁板在当前的公路建设中的应用十分普遍,但是,其施工过程中常会遇到一些问题。其中以梁板拱度不均匀影响最为严重。本文通过分析预应力梁板施工常见问题,并集中对拱度不均匀问题的危害和形成原因做重点分析,提出了优化解决措施,对于预应力梁板的施工提供参考,保障施工质量。
关键词:预应力梁板;常见问题;拱度不均匀;原因;解决措施
中图分类号:U443.15+7文献标识码: A 文章编号:
一、前言
近些年,我国的公路建设事业迅速发展,这也促进了桥梁设计和施工的发展。预应力梁板以其成本低、结构简单、施工便利等多方面优点在公路建设中广泛使用。但是,预应力梁板的施工中常会遇到一些问题。本文将做详细介绍。
二、预应力梁板施工常见问题
1、放张时梁体出现裂缝
在放张过程中梁体混凝土的强度没有达到设计的要求或者操作方法不当,都会出现裂缝。当梁体的强度没有在规定的范围之内,会造成梁体内部的混凝土的抗压能力减弱,一旦施加全部的压力,就会造成梁体的局部被破坏,出现裂缝。当放张的方法操作不正确,比如粗暴放张,就会在瞬间给梁体施加全部的压力,梁体也会出现局部的开裂。在使用砂箱进行放张操作时,如果速度控制不好,没有匀速,或者是使用拧松螺母方式放张,没有一次性放完,也会使梁体的受力不均,出现侧应力较大的情况,使梁体的抗侧应力的能力减弱,一旦侧应力超过了梁体的最大抵抗能力,就会对梁体造成破坏,出现裂缝。
2、梁体起拱度异常
对梁板施加的预应力不与设计的数值相等,在放张的时候,一旦梁体的混凝土强度不能达到设计强度或者一部分的预应力没有真正发挥作用,就会使得梁体在预应力的作用下产生一定拱度,这是属于正常现象。但是当预应力超过设计值过多或者是不够的时候,所产生的拱度就与施加正常的预应力产生的拱度差距很大。混凝土强度没有达到设计的要求,梁体产生的变形也会很大,造成梁体拱度增加。梁体内部失效管没有发挥应有作用,失效段的预应力钢筋会继续对梁体产生预应力,这就使得梁体的受力发生改变,使得梁体出现变形,造成拱度变化。
3、梁板地板钢筋保护层较小
在对预应力筋施加了一定预应力之后,因预应力筋比较长,会在张拉槽的中部出现垂度,一旦这个部位的措施处理出现偏差,就会使得保护层偏小。此外,在预应力筋的外侧存在箍筋,如果箍筋捆绑不牢或者是垫块的位置放置不对、垫块数量少,就会使得钢绞线和箍筋在混凝土的作用出现整体下沉,使得保护层过小。预应力梁板的侧面连接筋外露部分的尺寸过小,或者是为保护连接外露的部分,使得腹板混凝土剔凿太深而影响到梁体质量。连接筋在捆绑的时候不牢固,在混凝土振捣过程中的连接筋下沉,或者连接筋加工的形状和模版不配套,这也会使得连接筋的保护混凝土过多造成保护层过小。
三、预应力梁板上拱度不均匀的危害性
梁板的上拱度不均匀的时候,会在梁板上面出现不同程度的翘曲。如果安装之后,在梁板底部能看到各梁底不平整,相邻的两个梁板会由于变形出现高低不平,情况严重的能够相差3 cm—5 cm。这不仅影响到了梁板的整体美观,更使得支座的正常使用功能受到影响,不利于梁板受力,在当前的施工过程中,常会使用把梁底的支座垫石垫高或者降低的方式进行调节,这样能够解决梁板两端翘曲造成的支座脱空情况。虽然这种方法能够使梁底的支撑点评,但同时也使得梁板顶端的标高发生改变,这样就不能保证桥面铺设的正常厚度。而且,一旦处理不好所垫钢板或者铁板,就会出现锈蚀,这对于桥梁的后期使用是非常不利的,也是各种质量事故引发的重要因素。因此,在设计和施工过程中,是不允许使用这种方法的。
四、梁板上拱度不均匀的原因分析
通过对梁板拱度不均匀的危害分析,我们要从思想认识上重视拱度不均匀的治理。分析其产生的原因,要从原料、施工工艺等几个方面进行分析,并通过实验的方式进行验证。通过长期的跟踪实验,研究人员对每一个梁板的施工,在实验室都对其原材料进行了深入细致的实验,并做的詳细的记录。对影响预应力梁板拱度的因素进行了排序,其中,最主要的原因有下面几个:
1、水泥库存不合理而造成的影响
预制场内构件批量生产、效率高、水泥用量大,为满足生产要求,水泥的库存必须要保证。当前,预制厂在水泥入库储存前,一般都能做好材料的验收工作,但在储存方面,好多地方做的还很不够。一些预制厂对新进的水泥和原存的水泥的放置不够清晰,出现混放的情况。对于不同批次的水泥,尽管存储条件相同,但是存储时间却是不相同的,这就使得在使用过程中出现水泥性能的差异。还有一些单位,不具备存放条件,使得水泥由于各种原因受潮,出现了不同程度结块,这就降低了水泥的标号,随着时间的推移,影响因素也就更大。
2、粗、细骨料级配和混凝土施工工艺的影响
预制厂内,当料场的砂、石堆放没有进行严格的区分,在使用拌和机上料的时候,非常容易造成砂、石料仓的料混杂,使得粗细骨料的级配失真,造成混凝土的塌落度不合理。除此之外,梁板混凝土浇筑时放料次序、振捣强弱的不同,都容易导致混凝土的后期强度产生偏差。
3、预应力材料的内在质量问题
任何一批预应力材料的弹性和其他指标都是不完全相同的,既是是各方面的指标都能够满足相关规定的要求,但是在施工过程中也不能保证同一施工条件下的钢束伸长率一致。
4、梁体模板的平整度
底模及侧模的平整度不够理想时,梁体混凝土的结构高度及刚度会发生偏差,张拉时引起的上拱度会同设计值有所差异。
5、施工工艺及施工控制的差异
对于先张法施工的板梁,钢绞线放张时的步调往往不会严格一致;此外,预应力筋失效管位置的准确性、失效管的密封性、失效方式的可靠性都会引起梁体各断面混凝弹性压缩的差异,引起梁体上拱度的不同。
五、梁板上拱度不均匀的防治措施
1、水泥库房的改造
即使条件再困难,对于水泥的保管也不能忽视,至少要建造一个30 m×50 m大小的的敞棚,四周用能卷放的防雨布遮护,要把水泥存在高于地面30 cm的木板上,木板之间要固定距离以砖块做支撑,保证通风效果。水泥叠放的最高高度是10袋,在装卸的时候要根据时间的先后顺序轮流放置和使用。
2、砂、石料分类放置
在砂、石料场内,要用高大木板墙进行分隔。进料的时候,砂石按照区域进行对方,保持不干扰。与此同时,在拌合站的料仓的分界处加焊一块1 cm厚的钢板,使装载机上料时砂、石料能够实现各进其仓,使得粗细骨料的配给更加合理,与设计值的差距更小,进而保证混凝土的质量。
3、精选预应力材料
在选用钢绞线时,要认真仔细观察钢绞线的表观质量并做好试验,表面有锈斑或凹槽的钢绞线绝对不能使用,同时应严格控制钢绞线的下料长度。张拉时,注意钢绞线的伸长值是否符合设计值,同一批施工的梁板,其伸长值变化是否在要求范围之内,同时注意观察定位板是否移动。
4、梁体模板
梁体底模的平整度宜控制在2 mm以内,条件允许时,尽量选用刚度较大的模板。此外,应注意根据设计要求设置适当的反拱。
5、施工工艺
对于先张法施工的板梁,放张时应本着先外后内分批对称放张的原则放张预应力束,放张宜缓慢分批进行,不得一次将一根松完。同时,应注意放张时各板梁混凝土的强度尽量保持一致;对于后张法施工的板梁,应严格控制好预应力束及普通钢筋的位置。此外,各预应力板梁的养护条件、存梁时间、吊装方式皆应尽量的保持一致。
六、结束语
通过不断的深入研究,我们已经掌握了有效控制预应力梁板拱度不均匀的措施,这对于工程施工的质量提供了有效保证,也为我们在预应力梁板施工方面累积了宝贵的经验。
参考文献
[1]张佳.谈影响预应力梁板施工的常见问题分析[J]公路建设与施工,2012
[2]王浩.预应力梁板拱度不均匀成因和对策[J]才智,2012
关键词:预应力梁板;常见问题;拱度不均匀;原因;解决措施
中图分类号:U443.15+7文献标识码: A 文章编号:
一、前言
近些年,我国的公路建设事业迅速发展,这也促进了桥梁设计和施工的发展。预应力梁板以其成本低、结构简单、施工便利等多方面优点在公路建设中广泛使用。但是,预应力梁板的施工中常会遇到一些问题。本文将做详细介绍。
二、预应力梁板施工常见问题
1、放张时梁体出现裂缝
在放张过程中梁体混凝土的强度没有达到设计的要求或者操作方法不当,都会出现裂缝。当梁体的强度没有在规定的范围之内,会造成梁体内部的混凝土的抗压能力减弱,一旦施加全部的压力,就会造成梁体的局部被破坏,出现裂缝。当放张的方法操作不正确,比如粗暴放张,就会在瞬间给梁体施加全部的压力,梁体也会出现局部的开裂。在使用砂箱进行放张操作时,如果速度控制不好,没有匀速,或者是使用拧松螺母方式放张,没有一次性放完,也会使梁体的受力不均,出现侧应力较大的情况,使梁体的抗侧应力的能力减弱,一旦侧应力超过了梁体的最大抵抗能力,就会对梁体造成破坏,出现裂缝。
2、梁体起拱度异常
对梁板施加的预应力不与设计的数值相等,在放张的时候,一旦梁体的混凝土强度不能达到设计强度或者一部分的预应力没有真正发挥作用,就会使得梁体在预应力的作用下产生一定拱度,这是属于正常现象。但是当预应力超过设计值过多或者是不够的时候,所产生的拱度就与施加正常的预应力产生的拱度差距很大。混凝土强度没有达到设计的要求,梁体产生的变形也会很大,造成梁体拱度增加。梁体内部失效管没有发挥应有作用,失效段的预应力钢筋会继续对梁体产生预应力,这就使得梁体的受力发生改变,使得梁体出现变形,造成拱度变化。
3、梁板地板钢筋保护层较小
在对预应力筋施加了一定预应力之后,因预应力筋比较长,会在张拉槽的中部出现垂度,一旦这个部位的措施处理出现偏差,就会使得保护层偏小。此外,在预应力筋的外侧存在箍筋,如果箍筋捆绑不牢或者是垫块的位置放置不对、垫块数量少,就会使得钢绞线和箍筋在混凝土的作用出现整体下沉,使得保护层过小。预应力梁板的侧面连接筋外露部分的尺寸过小,或者是为保护连接外露的部分,使得腹板混凝土剔凿太深而影响到梁体质量。连接筋在捆绑的时候不牢固,在混凝土振捣过程中的连接筋下沉,或者连接筋加工的形状和模版不配套,这也会使得连接筋的保护混凝土过多造成保护层过小。
三、预应力梁板上拱度不均匀的危害性
梁板的上拱度不均匀的时候,会在梁板上面出现不同程度的翘曲。如果安装之后,在梁板底部能看到各梁底不平整,相邻的两个梁板会由于变形出现高低不平,情况严重的能够相差3 cm—5 cm。这不仅影响到了梁板的整体美观,更使得支座的正常使用功能受到影响,不利于梁板受力,在当前的施工过程中,常会使用把梁底的支座垫石垫高或者降低的方式进行调节,这样能够解决梁板两端翘曲造成的支座脱空情况。虽然这种方法能够使梁底的支撑点评,但同时也使得梁板顶端的标高发生改变,这样就不能保证桥面铺设的正常厚度。而且,一旦处理不好所垫钢板或者铁板,就会出现锈蚀,这对于桥梁的后期使用是非常不利的,也是各种质量事故引发的重要因素。因此,在设计和施工过程中,是不允许使用这种方法的。
四、梁板上拱度不均匀的原因分析
通过对梁板拱度不均匀的危害分析,我们要从思想认识上重视拱度不均匀的治理。分析其产生的原因,要从原料、施工工艺等几个方面进行分析,并通过实验的方式进行验证。通过长期的跟踪实验,研究人员对每一个梁板的施工,在实验室都对其原材料进行了深入细致的实验,并做的詳细的记录。对影响预应力梁板拱度的因素进行了排序,其中,最主要的原因有下面几个:
1、水泥库存不合理而造成的影响
预制场内构件批量生产、效率高、水泥用量大,为满足生产要求,水泥的库存必须要保证。当前,预制厂在水泥入库储存前,一般都能做好材料的验收工作,但在储存方面,好多地方做的还很不够。一些预制厂对新进的水泥和原存的水泥的放置不够清晰,出现混放的情况。对于不同批次的水泥,尽管存储条件相同,但是存储时间却是不相同的,这就使得在使用过程中出现水泥性能的差异。还有一些单位,不具备存放条件,使得水泥由于各种原因受潮,出现了不同程度结块,这就降低了水泥的标号,随着时间的推移,影响因素也就更大。
2、粗、细骨料级配和混凝土施工工艺的影响
预制厂内,当料场的砂、石堆放没有进行严格的区分,在使用拌和机上料的时候,非常容易造成砂、石料仓的料混杂,使得粗细骨料的级配失真,造成混凝土的塌落度不合理。除此之外,梁板混凝土浇筑时放料次序、振捣强弱的不同,都容易导致混凝土的后期强度产生偏差。
3、预应力材料的内在质量问题
任何一批预应力材料的弹性和其他指标都是不完全相同的,既是是各方面的指标都能够满足相关规定的要求,但是在施工过程中也不能保证同一施工条件下的钢束伸长率一致。
4、梁体模板的平整度
底模及侧模的平整度不够理想时,梁体混凝土的结构高度及刚度会发生偏差,张拉时引起的上拱度会同设计值有所差异。
5、施工工艺及施工控制的差异
对于先张法施工的板梁,钢绞线放张时的步调往往不会严格一致;此外,预应力筋失效管位置的准确性、失效管的密封性、失效方式的可靠性都会引起梁体各断面混凝弹性压缩的差异,引起梁体上拱度的不同。
五、梁板上拱度不均匀的防治措施
1、水泥库房的改造
即使条件再困难,对于水泥的保管也不能忽视,至少要建造一个30 m×50 m大小的的敞棚,四周用能卷放的防雨布遮护,要把水泥存在高于地面30 cm的木板上,木板之间要固定距离以砖块做支撑,保证通风效果。水泥叠放的最高高度是10袋,在装卸的时候要根据时间的先后顺序轮流放置和使用。
2、砂、石料分类放置
在砂、石料场内,要用高大木板墙进行分隔。进料的时候,砂石按照区域进行对方,保持不干扰。与此同时,在拌合站的料仓的分界处加焊一块1 cm厚的钢板,使装载机上料时砂、石料能够实现各进其仓,使得粗细骨料的配给更加合理,与设计值的差距更小,进而保证混凝土的质量。
3、精选预应力材料
在选用钢绞线时,要认真仔细观察钢绞线的表观质量并做好试验,表面有锈斑或凹槽的钢绞线绝对不能使用,同时应严格控制钢绞线的下料长度。张拉时,注意钢绞线的伸长值是否符合设计值,同一批施工的梁板,其伸长值变化是否在要求范围之内,同时注意观察定位板是否移动。
4、梁体模板
梁体底模的平整度宜控制在2 mm以内,条件允许时,尽量选用刚度较大的模板。此外,应注意根据设计要求设置适当的反拱。
5、施工工艺
对于先张法施工的板梁,放张时应本着先外后内分批对称放张的原则放张预应力束,放张宜缓慢分批进行,不得一次将一根松完。同时,应注意放张时各板梁混凝土的强度尽量保持一致;对于后张法施工的板梁,应严格控制好预应力束及普通钢筋的位置。此外,各预应力板梁的养护条件、存梁时间、吊装方式皆应尽量的保持一致。
六、结束语
通过不断的深入研究,我们已经掌握了有效控制预应力梁板拱度不均匀的措施,这对于工程施工的质量提供了有效保证,也为我们在预应力梁板施工方面累积了宝贵的经验。
参考文献
[1]张佳.谈影响预应力梁板施工的常见问题分析[J]公路建设与施工,2012
[2]王浩.预应力梁板拱度不均匀成因和对策[J]才智,2012