几年来,我们在实际工程施工中通过对生产的构件进行针对性的研究和调查,对先张法预应力钢绞线空心板几种质量通病进行了分析,提出了一些解决办法,供具体施工中参考。
1 裂缝
1.1. 板面横向裂缝
板面的横向裂缝多数是属于混凝土收水硬化而产生的表面裂纹。这种裂缝的控制如采取二次压面工艺后,立即进行养护,提供一个较好的养护条件,不难解决。关键是掌握压抹的时间。第一遍应在混凝土收水并开始初凝时,以可踩出脚印但不下陷时压抹;第二遍应在混凝土初凝后,终凝前压抹,压抹时能明显的感觉到混凝土的干塑性为好。
同时应严格控制板面的钢筋保护层厚度。特别是当保护层小于10mm时,则会加大表面出现顺钢筋开裂的可能性,若采用蒸汽养护是尤为突出。
1.2. 下底板纵向裂纹
下底板纵向裂纹一般发生在板端的中心部位,沿板端向跨中延伸,裂缝的长度一般1m左右或再长一点,也有顺下底板中通长裂缝的情况。
1.2.1 混凝土的浇注工艺不当
有的施工单位把外模板、内芯模板一次性支设好,从空心板两侧的边肋进行混凝土浇筑。在芯模底部的中心处,预应力钢绞线及普通钢筋阻碍了混凝土的正常流动,形成了一种罗网效应,大量的砂浆流动到芯模底部中心处,形成薄弱区。在应力作用下产生裂缝。改变浇筑方法,先浇筑底板。
1.2.2 在夏季生产中,板的空心腔内注水养护,板端浇筑混凝土封头时,没有将腔内的水放出或全部放出。致使在冬季空心板腔内水受冻膨胀,在此膨胀应力的作用下,沿板底纵向开裂。空心板腔内的养护水都应清理干净后方可进行端部混凝土封头。
1.2.1 四支点不在一个平面内所造成开裂。预应力空心板堆放要求四个支点应在一个平面内,否则将在自重的作用下开裂。这种因支点不平而引起的预应力空心板纵向开裂,通常在空心板的上底板与下底板同时产生。在实际施工中,构件的堆放是不可避免的,但堆放场地的承载力必须符合要求或进行硬支点处理,垫块高度应一致,堆放层数不超过3层。
我们在调查中发现,由此类情况引起的裂缝每个工地都或多或少都存在。寻其原因是没有引起足够的重视,操作不认真所造成。
1.3. 板底支点处的铁件周围裂缝
在滑动支座处空心板底端安装的滑动支座铁件,由于调平角的缘故,铁件凸出板底平面,因此在放张预应力时,铁件阻碍了空心板的滑动,造成铁件锚固区开裂。空心板制作安装铁件时,在滑动前方应预留足够的空间(可用木板填充)或作成斜坡,以减少预应力筋放张时铁件随板滑动的阻力。
1.4. 锚栓孔处裂缝
由于留置锚栓孔的模板块与侧模板焊接为一整体的钢模板,因此在混凝土硬化收缩和侧模板受混凝土水化热的影响而膨胀时,锚栓孔处产生剪切力而造成裂缝。解决办法,在锚栓孔的模板块外表粘贴一层3mm的橡胶海面板或改用木模板块即可。
2 张拉
2.1 张拉伸长值的计算:
钢绞线张拉伸长值=实测伸长值+初调伸长值-两端锚具回缩值-支撑垫回缩值;
计算长度取值:两张拉锚具间被张拉钢绞线的实际长度;
弹性模量取值:每批钢绞线都应进行检测以测定弹性模量;(钢绞线应以每次进货不大于60T为一验收批,且每批由同一钢号、同一
规格、同一生产工艺制度的钢绞线组成。)
2.2 张拉程序:
0 --→1.05бcon(持荷2min)--→ < 0.8бcon--→бcon
在 1.05бcon(持荷2min)后,应回油至小于0.7бcon以克服张拉设备的反摩阻。
钢绞线对于夹片式等具有自锚性能的锚具:
普通松弛力筋;0 --→初应力--→1.03бcon (锚固)
低松弛 力 筋;0 --→初应力--→бcon(持荷2min锚固)
3 混凝土浇筑时芯模注意事项
采用气囊芯模,使用前专人负责检测气囊是否漏气,发现漏气现象应立即进行修补。橡胶气囊冲气压力应大于0.02MPa,保证气囊不变形。在浇筑混凝土后4小时内,应有专人负责观察气囊的气压情况防止气囊泄压而影响产品质量。混凝土浇筑完成后6~8小时(一般为200℃.h)后方可抽拔胶囊。
混凝土浇筑应从胶囊两侧对称均匀地浇制,两侧同时采用插入式震捣器振捣,防止气囊的偏移和上浮。
4 预应力空心板的反拱
4.1 反拱的大小与预应力筋的张拉值有关。通常在张拉前对张拉设备进行标定,以确定其千斤顶----油压表的KN-——MPa函数关系。但在实际的施工中,张拉设备经常会遇到一些特殊情况:张拉设备受到强烈震动、油压表受到撞击、千斤顶的漏油维修、超出使用期限、张拉数值异常等均应对张拉设备复核标定。在使用台座式千斤顶时,预应力筋的张拉伸长量做成一固定的撑垫,而无较薄的垫铁以调整伸长值的大小,使预应力筋的伸长值成为一常数。这些做法都将影响预应力张拉的准确性,从而对预应力构件的反拱有着直接的影响。
4.2 与预应力筋的偏心程度有关。根据公式fa=N e0 l0 / 8 B,预应力筋所在构件的位置直接影响到e0,对构件的反拱值有直接的影响
4.3 与预应力筋作用的时间长短有关。预应力空心板在长期的预应力作用下混凝土的徐变变形发展从而使空心板预压区混凝土相对变形增长,导致预应力空心板的曲率改变而使反拱增加。预应力钢绞线空心板的图纸规定:“预应力混凝土预制板存梁时间不得大于60天,否则可能产生过大的反拱度”。反拱度过大给后浇混凝土桥面带来不利因素。最好的办法是,整个工程统筹安排,预应力空心板随制随安装进行桥面施工。
5 其他
5.1. 底模的平整度。由于空心板的生产一般为长线法生产,在一趟生产线中,各底模均应在一平面内,以保证预应力钢绞线的保护层一致。预应力钢绞线保护层的过大或过小都将使构件成为不合格品
5.2. 在实际空心板安装中,出现许多板超宽现象,给安装工程带来麻烦。因此底胎膜制作时,建议利用负差效应宽度减少8~10mm在两侧贴5mm厚的密封用橡胶海面板施工,浇制出的空心板宽度负差在-2~-5mm,方便空心板的安装施工。
6 结束语
几年来,我在预应力钢绞线桥面空心板的预制施工中,对发现的问题进行分析和研究落实,得到了较为满意的质量效果,同时也取得了较好的经济效益。