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大跨度预应力砼箱梁施工质量控制因素
重点词：大跨度箱梁 预应力 质量控制 因素
一、序言
此刻，除一些下承式拱桥和钢桁架桥外几乎全部大跨度桥梁均采纳预应力砼构造。预应力砼构造拥有资料省、自重轻、以实现较大的跨度并且还拥有各部分资料受力均匀、节俭投资等多方面长处，但另一方面。大跨度预应力砼箱梁多属于轻型结
构，其内一般钢筋和预应力筋密度大，部署较复杂，技术要求高，因此施工拥有必定的难度，办理稍有不慎，将可能出现质量通病和质量缺点，一定惹起重视.为了能更好地从施工实践中总结经验，进一步提升效益，促使推行应用，就往常大跨度预应力砼箱梁其施工工艺上需注意的问题以及施工中出现的一些问题的办理举措，介绍以下，不当之处请相关专家予以指正。
大跨度桥梁最往常的构造形式有斜拉桥、T型刚构、悬索吊桥等，其跨度一般在几百米左右或更长，主梁多为变截面，预应力多为三向或双向。其纵向预应力束往常是通长设置或以连结器连结部署。锚具除高强钢丝用DM型外，多为OVM或YM等自锁式锚具型式。施加预应力为后张法，预应力工作环境为有粘结的形式，其横向预力束锚固多P锚和扁锚型式。预应力筋多采纳钢铰线和高强钢丝，以及精轧螺纹钢等其余种类的力筋，主梁砼浇筑多以分节段以悬臂浇筑的方法施工。其质量控制面波及许多，但重点和难点在于预应力施工。
二、施工质量控制因素
1. 施工前的准备工作
1）模板安装准备
悬臂浇筑的挂蓝安装就位，进行了荷载试压后，对模板的平坦度进行校整对模板倒角、转角认真校订，保证不漏砼浆。
在梁段端模纵向涟漪管经过的地点所设置的管道经过孔，不行过大以恰好经过为宜，其轴向偏差为10mm，纵向偏差
为 30mm 。
2）预应力资料、设施准备
涟漪管、涟漪管接头，预应力筋，合格证书及资料性能查验，锚具和夹具硬度和强度查验，切合规定要求。依照张拉设计控制应力，选定张拉设施、电动油压泵，压浆泵压力表等。千斤顶额定负荷大于最大张拉控制应力将千斤顶和配套使用的油压表送与拥有检测资质的单位查验，获得张拉力与油压表读数关系曲线方程，作为计算张拉控制应力相对应油表读数的依照.
2. 预应力束管道的形成
1) 工艺流程为挪动挂篮就位T安装梁段底模T底板主筋和一部分架立筋T安装底板纵向预应束涟漪管T安装腹板主筋和一部分架立筋T安装竖向涟漪管T安装顶板主筋和一部分散布筋T顶板纵向涟漪管和横向涟漪管T顶板其余钢筋和张拉端锚杯定位T底板其余钢筋锚杯定位T组装其余模板。
2) 施工控制重点：
(1) 补齐其余钢筋以前，对全部的涟漪管用井字形钢筋按设计座标正确立位 横向偏差10mm，纵向偏差30mm。
(2) 到当前为止，预应力涟漪管均是PVC管和0.3mm厚的钢带卷成的金属螺旋管，其耐火性极差 而在钢筋和
模板安装的整个过程中屡次使用火焰和电弧，不免对涟漪管造成烧伤，要求操作人员在施工过程中，随时留神，
一经发现，立刻修理好，不行延迟。在涟漪管邻近作焊割操作时，用湿布覆盖加以保护。
(3 )控制砼入模时砼的和易性、保水性和塌落度，砼振捣时防止碰触涟漪管和锚杯。
(4) 在涟漪管内插入芯棒钢管和PVC管)以增添其刚度.涟漪管在曲线段内，对涟漪接头处两头各增添设置一个定位井字筋，芯棒不可以插入的曲线部位梆一根粗钢筋增强其刚度。防备其接头在砼流动的较大推力下错开。
(5) 可将2〜3根竖向涟漪管在底部连通，可在梁上对此三孔管道同时压浆，达到方即靠谱的成效。连通管
D=20~30mm,要求有足够的强度,以抵挡浇筑时被砼压扁，。
(6) 安装预应力涟漪管时，在其最高点设置排气管 兼作泌水管)，(D=20mm )，竖向涟漪管在其最低点设置排水管，浇砼时防备被砼拥塞和吞没。浇筑时应有专人负责预应力孔道及排气孔、预埋件的保护。
(7 )关于倾斜部署的预应力管道的锚杯，注浆端锚杯应设在较低处，排浆端设在较高的一端，安装锚杯时将其转动，使注浆处于较高地点有益于压浆时，管道内气体逸出，除去气囊而达到压浆饱满。
(8 )锚杯安装好后，其轴线应与孔道涟漪管轴线重合，在涟漪管与锚杯的连结处应密封好。
3・预应力张拉准备工作
1) 预应力筋穿索：竖向和横向预应力筋砼浇筑后，一端已锚固为单端张拉。纵向预应力筋多为两头张拉，多为砼浇筑后穿索，其索较长的达数百米，均匀重达数吨，往常是卷扬机和人工相当合穿索。
其工艺流程为：清孔T钢绞线编束和焊牵引头T穿束T切割牵引头。
(1 )清孔时以一根前端焊实用粗铁丝作成蛇头形状(此形状在孔道内可进退自如)的钢绞线伸入预应力束孔道内，检查能否被拥塞，而后用水将孔道内的杂物冲洗掉。
(2 )牵引头制作：用一根①25圆钢筋一端作成环状，将待穿束的钢绞线一根一根密切环绕它另一端焊结，而后将此线束焊结端氧割成为半球状，以减小穿束阻力。特别需要注意：在电焊焊结操作过程中，电焊机负线，一直连结此在①25圆钢筋环状端，并且，不一样意电弧和火焰碰触钢绞线的其余任何部位防备钢绞线的工
作部位遇到损害，而失掉承载能力。
2）搭设张拉工作平台
对危险的悬空作业部位须搭设坚固张拉工作平台，知足张拉时方便操作，作业安全的基本要求。
3）安装工作锚具
（1）安装工作锚具以前，将锚杯内和锚杯压浆孔内杂物除去。
（2）锚圈和其锚孔夹片必需配套使用 不一样型号，不行混装。
（3）安装的锚圈贴紧锚杯 处于锚杯表面的限位凹面内，而后顶紧夹片.
（4）安装好的限位板的限位凹面应正对工作锚.
4）安装千斤顶
（1）千斤顶安装好后，其轴线应与锚端孔道轴线重合，活塞端面向外便于丈量延长量，以及保持千斤顶在工作时的稳固.
（2）新千斤顶工具锚具安装前，以及使用一段时间后应在其夹片孔内抹适当的润滑介质，使得退锚时简单。
（3）悬挂千斤顶的着力处应坚固，张拉时千斤顶活塞方向有人可能出现时，须用厚木板摭挡，防备夹片炸裂伤人。
（4）对表面有锈的钢绞线，张拉前应完全除锈以减少磨擦损失。
5）计算预应力筋的理论伸长值
（1）预应力筋张拉理论伸长值计算公式为：L= L Pp /（Ap Ep）。
式中Pp预应力筋的均匀张拉力。
L预应力筋的长度。
Ap--预应力筋的截面面积。
Ep ——预应力筋的弹性模量。能够经过厂方的产品性能指标参数获得，必需时经过试验确立。
在工程实质中，预应力孔道内的属性不一致，对此公式的实质使用，也可按这样进行：按同样的孔道曲率，将
其分红若干段（i个段），则各段理论伸长值为：Li= Li Ppi /Api Ep），其总和为：
£ Li= £ Li Ppi /（Api :Ep= L
即为预应力筋的理论伸长值。
此中Pp为预应力筋的均匀张拉力。Pp=P（1-e-（kx+vb/（kxwB）
k——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数。
M孔道壁的摩擦系数视孔道状况，一般状况下取中值。
P为张拉控制力.
(2)当预应孔道为直线时，即力筋与孔道不存在摩擦时，其理论伸长值的计算式为:
L= L P /( Ap Ep).
6) 张拉控制力确实定
往常施工图给出锚下控制应力。k,即不包含锚圈的预应力损失和自锁式锚具锚固时钢铰线回缩产生的预应损失.锚
圈的预应力损失可经过试验测定，其大小与锚杯长度，锚圈大小 限位板的限位深度相关。
张拉锚固时钢绞线回缩产生的预应力损失P,在实质控制所及的范围内可由下式确立：
P= 5/ L
5锚固时钢绞线的回缩量，一般4〜6mm。
L-张拉达到控制应力时预应力筋的延长量。
可见较长的预应力筋此部分预应力损失较小。而较短的预应力筋其影响较大，短到必定的程度时，便不可以知足其与理论延长
量比小于±6%的要求.关于较短的预应力筋，可采纳低回缩量的锚具，如DM型,DHS型的锚具来进行锚固，可使钢绞线的
锚固回减小于1mm.。由此可知，关于采纳近似于OVM型和YM型的自锁式锚具，张拉控制应力。con，可由下式确立：
° con= ° k+° 锚圈 损失+ 5 / L*A)
使用此式时注意：。con不得大于设计规定的最大控制应力，其实不得大于力筋标准强度的80 %。
有时，将。锚圈损失+5/( L*A )，作为超张拉应力的超张拉部分进行控制，其成效和原理没有多大的差异.
4・预应力张拉
1) 浇筑混凝土强度抵达张拉设计所要求的强度，同时一定有三天以上成熟期方可进行张拉。
2) 张拉开机前对千斤顶的安装进行再次检查，包含压力表能否配套和正常，液压管道的连结能否下确，各方面均要切合要求。
3) 张拉过程中，应注意能否有异样现象如响声、油压表指针颤动等，张拉达成后检查钢绞线上夹片留下的咬痕，以便实时发现滑丝问题。
4) 施加应力的程序关于力筋为低松驰钢绞线)，0-0o 15 °con -0.30°con - °con侍荷2min)-锚固，施加应力和锚固均须安稳而迟缓地进行，
此处0.15°con是初张拉应力°0, °0的取值范围为0。1〜0。15°0，此段延长量不便丈量，按同级张拉计算获得，此处,即0.15°cont0。30 °con的延长量。
5) 张拉次序为：先长索后短索先腹板，后底板和顶板，先纵向，后竖向和横向。并左右对称进行。
6) 张拉采纳双控法，张拉达到控制力时以延长量进行校核 实测延长量不超出理论延长量的士 6%。
7) 纵向预应力筋往常要求两头张拉，当前，常用千斤顶的行程为150mm和2mm,对较长的力筋，为适应千斤顶行程，采纳两头同步进行张拉，即施力同步量延长量同步，锚固同步，可用无线电对讲机进行协调同步。
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8）对更长的力筋，须采纳分级张拉的方式，对每一级张拉均丈量其延长量，经过逐次张拉而达到控制应力，其张拉程序为：
第一级：0T0.15。con
第二级：0.15QconT0.30Qcon
第三级：0.30acon^a1 （ 0O 95倍行程对应的应力）
第四级：。—〔TQi（0。95倍行程对应的应力）
第五级：。LQcon（0 95倍行程对应的应力）
实质伸长量的计算：L= L1+ L2（ L1为0.15acon^acon的延长量，
L2=L0.3con- k.15con，为。^般皿 n 的延长量）
9）张拉过程中，高度注意，一旦有异样状况出现，立刻停止，查明状况并进行办理.
10）张拉时，任何人员不行出此刻千斤顶活塞正对地点，防备出现危险.
11）实测伸长量超出理论伸长量的±6%时，应停止张拉，查找原由。
12）多级张拉每一级均不行拉满行程，一旦达到行程后油表读数不再真切反应张拉力进而达不到对张拉进行有效控制目的。
13）张拉锚固后，在钢绞线上划线标，以便察看锚固有无相对滑丝状况。
5・张拉过程中可能出现的问题
1） 张拉达到控制力时，延长量偏小，不切合要求。
产生原由：①夹片与锚圈不配套，产生较大的锚圈阻力对力筋造成刮伤.②预应力孔道内渗透了砼浆对力筋产生很大的阻力或完整被握裹住，③千斤顶故障使行程变短或千斤顶已达到行程.④传力油路拥塞.⑤锚圈孔内有石屑，或被其杂物拥塞。限位板不配套，其限位深度过小。.
办理举措:所安装的工具锚夹片,限位板，要求型号一致，配套使用。预应力孔道渗透砼浆不严生重时，可将钢绞
线先拉松动，冲刷后再进行张拉：渗透的砼浆较严重时，进行开仓办理。安装锚圈和千斤顶时要将锚圈孔内和钢绞线上杂物除去。工作锚安装好后，防备异物进入其孔内。千斤顶除按规定要求进行检校外，要经常保护和检修，作过较大的检修后，须从头校定后方可作预应力张拉使用。使用的千斤顶等张拉设施要求工
5作性能正常。
2）张拉达到控制力时，延长量偏大不切合要求.
产生原由：①对锚洞施力所加的垫板许多，其延长量包含所加垫板的压密值和垫板的变形值。此时实测延长量计算应将其扣除，②千斤油压表故障，或油路淤积造成压力传达阻挡。③钢绞线的资料性能。
办理举措：改换油压表并从头校定再进行张拉对已经张拉的力筋卸荷，从头安装和张拉。对弹性模量E进行试验.确立正确的E值。
3）张拉达到控制力前整根钢绞线被拉断。
产生原由:①钢绞线遇到电弧、电线短路、高温火焰灼伤，机械刮伤，塑性弯折;②千斤油压表失灵，油压表被拥塞.浇砼时锚杯严重变位，在管道形成崛起的锐角形状，以致于在张拉时钢绞线被折断；④千斤安装变位，使其轴线与孔道轴线不一至，张拉受力时，钢绞线在孔道折断.⑤千斤顶工具夹片打紧不一至，使力筋束中各力筋受力不一至，或全束力筋共同蒙受的拉力仅有部分力筋肩负，或有夹片掉落，未初被发现，张拉时超出其承载力而被拉断。
办理和防备举措：在梁段施工过程中，严防钢绞线被机械损害和灼伤；千斤顶等张拉设施张拉行进行存细检查，保证其工作性能正常。出现异样现象，查明并办理完满后，再持续张拉。关于力筋孔道的崛起状，将其打磨圆滑。关于已被拉断的钢绞线束进行御荷和改换按要求安装并从头张拉。张拉前认真检查锚具和千斤的安装状况。
4）滑丝
产生原由：①张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物②绞线上有铁锈、锚垫板喇叭内有混凝土和其余杂物③线可能有负公差及受力性能不切合设计要求；④钢束中钢线受力不均，惹起钢绞线缩短变形；⑤锚圈、夹片的硬度不够；⑥千斤顶张拉时回油过快。
办理和防备举措：
张拉前对钢束锚锚固部分、锚环、夹片进行完全清理，安装夹片刻要保证外露部分同样，顶面平齐；依据所采纳的钢束种类选择锚具。当用高强钢丝时宜采纳XM型锚具，因该锚具夹片有偏转角，锚固方向为360 °无空隙。当采纳钢纹线时则OVM型锚具较为适合。滑丝办理一般采纳单孔补张，补张不行功时可用叠加锚环法办理.
5）断丝
产生原由：①钢束在孔道内部曲折，张拉时部分受力大于钢绞线的损坏力。应力筋力学性能不合格。；千斤顶故障钢束在孔道内部曲折，张拉时部分受力大于钢绞线的损坏力；钢绞线自己质量有问题；锚板喇叭筒、锚板、锚环及千斤顶不一样心，造成偏拉，受力不均。锚垫板（锚杯）安装不正确，发生了偏斜。锚具夹片硬度的和齿深不切合要求，
防备和办理举措:
严格资料力学性能试验.强度同样，延长率差异较大的两批资料不可以同束使用。
在施工中应试虑锚垫板喇叭筒与涟漪的连结.安装千斤顶应做到安正与垫板方向垂直。办理方法为：先用卸锚器松锚，而后挪动钢束，用单孔小顶进行张拉，以减小千斤顶占用长度.必需时进行换索。
当单张的钢束发生断丝时，在数目不大，经过计算同意的状况下，可采纳超张拉的方法加以解决，超张时可采纳全断面超张或同束号超张的方法。超张时应依据断丝数目计算超张值。计算时应以规范控制应力偏差下限0。8Rb为准。
5.预应力孔道压浆
压浆是预应力构造施工的重要环节之一。预应力筋张拉后应赶快压灌水泥浆.预应力管道压浆后，防备预应力钢材锈蚀;使预应力钢材与混凝土有效粘结，实现整体应力成效，增强梁体的承载能力；减少锚固系统的负荷。所以，控制好压浆的质量与预应力张拉同样的重要.要求压入孔道内的水泥浆在结硬后应有靠谱的密实性，能起到预应力筋的防备作用，同时也要具备必定的粘结强度和剪切强度，以便将预应力有效的传达给四周的砼，达到保证构造持久性。要使压浆达到要求，须在其施工各环节中进行有效的控制，悬浇箱梁的预应力压浆往常是一次性压注，往常拌制水泥浆中加入高效减水型外加剂，气温较低时水灰比控制在0.35〜0。38,气温较高时为0 38~0。41;稠度为13〜18秒，但对其氯盐的含量按规定要求控制。
1) 压浆前的准备工作
①张拉结束后，用压力水对预应力孔道冲刷，并用高压空气吹干而后封锚圈：调制水泥沙浆，将锚圈孔内夹片间的缝隙封住，保证压浆时，不会出现水泥浆泄露，保住压力。待锚圈沙浆终凝后即可开始压浆。②计算当次压浆量，检查现场所用水泥，外加剂，水均须符规定要求。检查所安装的压浆设施压浆机、搅浆机真空机，以及连结的管道，保证压浆时保持正常.③为使孔道压浆流利，并使浆液与孔壁联合优秀，压浆前用压力水冲刷孔道，并除去积水。同时，可检查孔道能否通畅。④压浆前将排气孔、压浆孔、排水孔等全面检查 并对压浆设施进行安装查验.
2) 压浆过程中的注意重点
(1) 以稠度控制水泥浆的浓度，因现场水泥出厂已过了一段时间，此中因为水泥汲取水分，形成一些颗粒，所拌制的水泥浆须过滤后方用于预应力孔道压浆，防备压浆设施和预应孔道的拥塞。
(2) 压浆次序正确。按孔道由低向高的次序进行。
(3) 严格控制压浆压力和速度。压浆时，压力控制在1。0MPa左右，在孔道另一端和排气孔均冒浆后关闭，持续加压至0 6Mpa,持压30分钟，拆掉压浆阀。
(4) 每次拌制的水泥浆量以不超出40分钟使用量为宜.
(5) 同一孔道的压浆工作应一次达成，不得半途停断，中止时间过长时应实时冲洗该孔道已压水泥浆，准备从头压浆。
(6) 水泥浆自调制至灌入孔道的持续时间，视气温状况而定，一般不超出30~45min,水泥浆在使用前和压注过程中应常常搅动。
压浆时应注意察看相邻孔道的串浆状况。若同批张拉的钢束孔道互相串浆时，则应同时进行压浆 若本次不张拉钢束管道 在其邻近孔道压浆时串浆，则应在压浆后，对本次不张拉钢束的管道进行清孔，以防拥塞。
(8)外溢水泥浆应实时冲洗，防止梁体污染。
一、结束语
在预应力砼构造施工的质量控制中，除了要对预应力张拉和预应孔道压浆之最重要的环节进行严格控制外，还要对其他的环节如钢筋施工、模板和砼浇筑施工进行有效的控制，才能使预应力施工质量控制获得保证。比如，钢筋的安装中，容易忽略的梁板上基层连结弯钩筋，构造部位转折处增强筋的正确安装就会造成张拉时砼开裂等严重缺点砼浇筑施工中，振捣砼时，过振和对涟漪管碰坏，可能造成管与管之间串联，压浆时串浆和漏浆严重缺点。所以，近似地，一些对构造质量、
安全有重要影响而又简单忽略工序和操作环节也应该惹起高度重视，做到认真地进行检查和查收和查收后的过程监督的控制。