关于精扎螺纹钢竖向预应力损失的监测及其原因分析(修改)(2)

2020-05-11 12:09

5、2 锚垫板与精扎钢轴线的垂直度偏差大,在施工过程中必须确保精扎钢竖向直立,上下锚垫板放平兵与精扎钢轴线尽可能垂直,这一点非常重要。因为锚垫板与钢筋轴线不垂直,锚固后,螺母端面和上下垫板端面不能很好的贴合,钢筋产生过大的锚固变形损失,同时由于本传感器设备的测试方法的局限性,也使得实测预应力值准确性降低。

5、3 关于螺母的拧紧锚固,务必高度重视张拉后对螺母锚固施工的质量,为便于拧紧操作可自行加工合适的扳手,由专人负责认真进行拧紧操作,并加强旁站检查督查,尽可能减小人为因素的影响。同时建议设计专业的进行类似拧紧螺母操作的机械设备代替人工,从而消除人为因素的影响。

因为在进行人工锚固时,一般情况是使用自制扳手拧紧螺母,直到拧不动为止,这种非机械化的操作受人为因素影响很大。再者竖向预应力筋的锚固端都设在梁顶的预留槽内,锚固时,工人要弯腰用扳手去拧紧螺母,若预留槽留得深且窄,用扳手就难以拧紧螺母。

5、4 由于费用问题不可能每一根精扎钢埋设传感器去监控竖向预应力损失大小,因此最好采用在专门厂家定购扭力扳手进行拧紧作业,通过传感器和扭力扳手所反映数据的对照关系确定实际控制的扭力大小,这样双管齐下提高施工质量的可靠性。因此在此也建议设计图中对此作专门的明确要求,缺点是扭力扳手成本高,专业设计加工相对麻烦。

5、5 重视张拉作业前对于垫板顶面残余渣子的清理工作,保证张拉力与垫板垂直非常重要,且完工后及时压浆封锚。

5、6 对于竖向预应力建议采取不容易漏浆的塑料波纹管,加强对于接头部位的检查,尤其对于顶部出浆口必须在混凝土浇注前及时用胶带纸封闭好,防止进渣堵塞底部的进浆口影响压浆效果,因为实际情况也证明了往往是进渣后造成压浆管道堵塞。同时建议采用单根从底部压浆的方式。

5、7 由于高频率的竖向张拉对精扎钢连接器质量要求较高,建议设计定购连接丝扣更长的专业连接器进行张拉施工,提高张拉的安全性和可靠性。

5、8 重视锚固和张拉端混凝土的振捣浇筑质量,包括锚垫板与螺旋钢筋必须绑扎紧贴好,因为混凝土不密实会和局压问题造成其锚垫板下的承压力不够,张拉时,由于锚下局部混凝土拉坏后导致预应力损失过大;

5、9 重视压浆配合比的控制和改善压浆工艺,尤其严禁使用过期失效的水泥,提高压浆的质量减小预应力损失。有粘结预应力钢筋防腐蚀性能差,完全依靠压注水泥浆使钢筋与梁体形成整体防腐。由于竖向预应力筋管道铅直,压注的水泥浆在凝固前,管道顶端因水泥浆的沉淀和泌水而留下一段空隙,这段空隙会引起竖向预应力锚固端钢筋和锚具的锈蚀,因此务必通过提高浆体重量和压浆效果,尽可能地减小其影响。

5、10 为了减小相邻竖向预应力筋张拉对已张拉部分的损失,尤其是确保竖向预应力施加的均匀性,在此还是建议滞后1~2个节段张拉竖向预应力钢筋,因为通过计算模拟二种情况分析,相邻的竖向预应力对于临近批次精扎钢对梁体施加竖向预应力的均匀性影响较大,但滞后的距离不应超过梁高长度,否则反而会造成腹板斜向裂纹。

5、11 建议对短束进行竖向预应力二次张拉,长束则加强一次张拉质量的过程控制。通过我们实际采用二次张拉后前后监控数据的比较,发现实际变化不大,关键在于施工是否认真,有时候如施工不认真还会造成二次张拉效果不如一次的情况发生。因此完全可以通过提高一次张拉时的质量和监控来提高张拉效果,提高工效。但是对于5米以内的短束(相对而言)建议可二次张拉进一步提高张拉效果。

5、12 为了减小相邻竖向预应力筋张拉对已张拉部分的损失,确保竖向预应力施加的均匀性,在此还是建议滞后1~2个节段张拉竖向预应力钢筋,但滞后的距离不应超过梁高长度,否则反而会造成腹板斜向裂纹。

5、13 注意下料的准确性,特别是不能疏忽桥面横坡造成上下游精扎钢的差异,预应力高强精轧螺纹钢筋在非张拉端露出锚具的长度应等于或大于钢筋的直径;在张拉端露出锚具的长度应大于等于六倍螺距或连接器实际长度的一半,张拉结束氧割所留的露出锚具的长度等于或大于钢筋的直径。

5、 结 语

综上所述,由于人为因素的存在以及精扎螺纹钢材料的性能影响,造成对于短束很小的回缩量也会导致很大的预应力损失,给PC箱梁的开裂留下了隐患。基于此,我们提出如下几点建议:

1、由于人为因素和锚固方式缺陷的影响最大,希望能够生产配套专业拧紧

设备并改进精扎钢锚具的锚固方式,才能从根本上提高竖向预应力的施加效果和可靠性,从而使得精扎螺纹钢在竖向预应力施工中焕发出新的生命力。

2、从上述多项措施上可知,在施工过程中注重施工细节的重要性,细节决定成败,施工精益求精并加强过程监督也是非常重要和必要的。既然我们暂时还不能得到根本上的革新,就必须从严要求,强化监控作用。

3、不断探索和改进施工工艺,诸如张拉滞后、二次张拉、扭力扳手等,从而不断优化改进我们的工作,综合采取上述措施,严格过程控制,从本桥的监控效果上看是可以较好地保证有效竖向预应力达到设计要求的。

4、通过数据反映竖向预应力的损失虽说同步监控并严格采取了多项控制措施,但最终损失量仍然达到了20%,故实际储存的有效预应力值为设计值的75~80%以上,但从安全可靠性出发建议设计单位在受力计算取值时偏于安全的按照60%设计值进行验算。

5、对于150米以上跨度的大跨度桥梁,在目前精扎钢锚固体系不能从根本上得到保证的情况下,采用钢绞线低回缩量锚固体系将较好改善桥梁短预应力束的预应力损失及失效现象,消除人为可变因素的影响,同时由于挂蓝后锚的需要建议与精扎钢锚固体系混合使用效果更好。目前该体系具有锚固可靠、施工便利和经济等优点,将会在预应力结构中得到广泛应用。

参考文献:

[1] 刘玉兰,吴初平.桥梁竖向预应力施工质量控制.中外公路,2006.4. [2] 宋郁民,武志军.混凝土箱梁桥竖向预应力失效原因分析及对策.桥梁,2007.11

[3] JTG D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[s]. [4] JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[s].


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