1 前言
目前我國無論是公路、鐵路還是城市立交橋粱,多采用“后張預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)”,在設(shè)計(jì),施工及驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方面,都積累了匆當(dāng)寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
近幾年,建筑市場競爭激烈。相當(dāng)一部分施工企業(yè)采用粗放經(jīng)營,擴(kuò)大外延的辦法增加在施面積。這種方法使得企業(yè)的整體素質(zhì)、管理水平很難提高。由于企業(yè)不替于技術(shù)積累和技術(shù)跟蹤,很難形成具有本企業(yè)特色的綜合配套技術(shù)。為此,建設(shè)部干1989年頒布了《施工企業(yè)實(shí)行工法制度的試行管理辦法》。因而,我們應(yīng)積極實(shí)施這一“辦法”,以提高企業(yè)的整體技術(shù)素質(zhì)和技術(shù)管理水平。
2 工法的含義
工法一詞來自日本,日本〈國語大辭典)將工法釋為工藝方法和工程方法。日本建設(shè)者的官員、科技界和工程界人士普遍認(rèn)為工法是一種泛指,其詞義并不嚴(yán)格。
近幾年,我畫工程技術(shù)人員在總結(jié)比較綜合性的施工經(jīng)驗(yàn)時感到,用“工藝標(biāo)準(zhǔn)”、“操作規(guī)程”的方式難以表達(dá),照規(guī)范、規(guī)程太原則又不能滿足需要,故在建設(shè)部頒發(fā)的《施工企業(yè)實(shí)行工法制度的試行管理辦法》中,對工法賦予了嚴(yán)格科學(xué)的定義,這就是“以工程為對象,工藝為核心,運(yùn)用系統(tǒng)工程原理,把先進(jìn)的技術(shù)和科學(xué)管理結(jié)合起來,經(jīng)工程實(shí)踐形成的綜合配套的施工方法。”從這個定義出發(fā)工法有以下幾個特征:
?。?)工法的主要服務(wù)對象是建設(shè)工程。
?。?)工法既不是單純的施工技術(shù),也不是單項(xiàng)技術(shù),而是技術(shù)與管理的結(jié)合。
?。?)工法是用系統(tǒng)工程的管理和方法總結(jié)莊來的施工經(jīng)驗(yàn),具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性、科學(xué)性和實(shí)用性。
(4)工法的核心是工藝技術(shù),
(5)工法是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分,是施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),是寶貴的技術(shù)財富并為管理人員服務(wù),概括起來說:工法是施工過程中理論與實(shí)踐的完美結(jié)合,并將其系統(tǒng)的用文字表達(dá)出來。
3 “后張預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)工法”的構(gòu)成
根據(jù)目前國內(nèi)施工工藝及技術(shù)水平,該法由四部分構(gòu)成:
?。?)模板成型,
?。?)結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎及預(yù)應(yīng)力孔道布置,
?。?)混凝土的澆筑;
(4)預(yù)應(yīng)力的施加,
4 建立工法時解決的問題
工法是理論與實(shí)踐結(jié)合的產(chǎn)物,因而建立工法時必須將實(shí)踐過程中遇到的問題采取措施加以解決,從而保證工程能順利實(shí)施,才是一部完整的工法。
4.1 橫板成型中應(yīng)解決的問題
4.1.1 模板的防銹
模板銹蝕或表面粗糙直接影響到砼的外觀,在城市立交、機(jī)場或繁華地帶,外觀是十分重要的使用性能之—。一些較為先進(jìn)的國家對此都十分重視。如法國巴黎國際機(jī)場,采用混凝土本色做為裝飾,既節(jié)約丁裝飾的巨額費(fèi)用又美觀大方。因而是工程中不可忽視的—個重要環(huán)節(jié)。
一般采用鋼模板,將模板除銹后就可直接使用,而在重點(diǎn)部位有較大影響的工程中,應(yīng)對模板進(jìn)行靜電噴涂處理。在實(shí)際工程中,我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的涂脫模劑、涂油或涂漆工藝均不能滿足要求。只有在少數(shù)無雨、無風(fēng)、無土的地區(qū)方才適用。而涂漆工藝更不可取,一旦脫落反而貼在混凝土上,更加影響外觀。在一些濕度小、溫差小的地區(qū),也可采用鉛框非金屬模板或木模飾面。其工程效果也比較理想。
4.1.2 夸橋、斜橋、談截面橋的模板成型
在彎橋,斜橋、變截變橋模板成型中,首先遇到的問題就是如何保證結(jié)構(gòu)的幾何形狀。
在彎橋工程中,屏形鋼模板不僅成本較高,而且利用率極低,一般一座橋梁使過后,很難再次使用。故我們認(rèn)為采用鋼木結(jié)合的模板更具廣泛的適用性。木模應(yīng)裝3~5mm,塑斜飾面板以保證與鋼模的—致外觀。
在變截面梁施工中,可利用鋼管的撓度來實(shí)現(xiàn)截面的變化,這已在多座橋梁中被證明為可能,并保證丁整體線型的美觀。
4.1.3 內(nèi)模的施工
目前內(nèi)模—般有三種常用的施工工藝,即鋼模、木模及膠囊,其中鋼模,木模較為普遍,膠囊只限于大批量生產(chǎn)時才被采用。在工程實(shí)殘中我們發(fā)現(xiàn)木模做為內(nèi)模具有**廣泛的適用性和**低廉的價格。但必須采取相應(yīng)的措施才能保證木材的回收率。用木模致少有兩大優(yōu)點(diǎn):首先,對于內(nèi)張拉的箱集結(jié)構(gòu)來講,木模成型較容易,也更加容易固定內(nèi)外模及錫具的連系:其次,加果用水泥袋或纖維布做內(nèi)模外側(cè)飾面,可以使木材回收率大大提高,并起到防止漏漿的作用,既降低了成本義保證了質(zhì)量。
4.2 結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎與預(yù)應(yīng)力孔道布置施工中應(yīng)解決的問題結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎與預(yù)應(yīng)力孔道布置是預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)施工的重要組成部分,直接關(guān)系到箱 粱結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。在后張預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)牛,結(jié)構(gòu)鋼筋必須保證粱體能夠承受預(yù)應(yīng)力施加時所 產(chǎn)生的荷載及預(yù)應(yīng)力孔道,錨板的架立功能,而預(yù)應(yīng)力孔道的成型質(zhì)量則是能否按照設(shè)計(jì)施 加預(yù)應(yīng)力的基本保庫。
4.2.1 結(jié)構(gòu)鋼筋在綁扎過程中必須先解決鋼筋的立位穩(wěn)定性問題
在工程中可以先綁橫隔粱、中隔梁鋼筋,**后再綁扎梁腹結(jié)構(gòu)鋼筋。這樣可以增加穩(wěn)定悅,但在穿波紋管時仍湛對鋼筋進(jìn)行加固。如果不采取措施,金發(fā)生波紋管位置不準(zhǔn),結(jié)構(gòu)鋼筋傾斜等問題。
4.2.2 預(yù)應(yīng)力孔道成型的主要施工要求位置準(zhǔn)確、線型園順、密閉性能好
解決好下屆三個問題對能否滿足以上耍求十分重要。 lang=EN-US>
?。?)施工前必須校驗(yàn)孔道符座標(biāo)位置與曲線長度是否相符,否則常會發(fā)生孔詣及錨區(qū)位置與斷面不符的情況,造成孔道、模板的返工修改。
(2)在設(shè)計(jì)中,一般錨區(qū)鋼筋與結(jié)構(gòu)鋼筋分別承擔(dān)各自功能。因而經(jīng)常發(fā)生辦鋼筋密集地段相互位置發(fā)生矛盾的現(xiàn)象。因此,施工中必須加以整理,排好位置,加處于隔梁處或結(jié)構(gòu)鋼筋直徑較粗時,可通過設(shè)計(jì)進(jìn)行精簡,避免發(fā)生鋼筋過密以至無法綁禮或混凝土無法澆筑的情況發(fā)生,一旦這種情況發(fā)生,極易造成錨區(qū)混凝土出現(xiàn)蜂窩,狗洞。降低了錨座的承莊能力,直接影響預(yù)應(yīng)的施加。
?。?)在墩柱、隔梁處一般鋼筋都比較密,必須對上述截面的鋼筋與孔返位置進(jìn)行排列。特別是有橫向預(yù)應(yīng)力時,一般位置都排不開。通過設(shè)計(jì)調(diào)整時,應(yīng)以縱向線型為中。綁扎鋼筋時也應(yīng)特別注意綁扎順序,避免鋼筋綁扎成型后孔道無法就驗(yàn)或錨座預(yù)埋件無法放人。
4.3 澆筑混凝土施工中應(yīng)解決的問題
澆筑混凝土箱罷結(jié)構(gòu)是環(huán)節(jié)錄多、**不易控制的一道工序。在施工中必須解決好施工組 織、澆筑順序、強(qiáng)度、坍落度控制、振搗及孔道保護(hù)等一系列問題才能保證澆筑質(zhì)量以及下上工序的順利完成。
施工組織是根據(jù)澆筑量、澆筑方式、澆筑順序等因素考慮的。由于混凝士一旦開始澆筑則必須連續(xù)完成,因此在施工中必須考慮到以下凡個方面:
(1)混凝土開盤前必須檢查是否有滿足此次澆筑量的、足夠的屋材料(即:水泥、石子、砂及水源)。同時必須有備用攪拌機(jī)械和電源。
?。?)必須有足以滿足澆筑速度的運(yùn)輸工具,當(dāng)運(yùn)距過遠(yuǎn)時,要有保證到場質(zhì)量的外加劑,同時耍有專項(xiàng)措施保證運(yùn)輸路線的暢通,當(dāng)運(yùn)輸路線情況復(fù)雜時應(yīng)考慮備用運(yùn)輸路線,
?。?)在混凝士澆筑施工中對混凝土自身質(zhì)量設(shè)看兩層質(zhì)量控制是十分必要的,即混凝土出盤質(zhì)量控制和現(xiàn)場入模前質(zhì)量控制。
?。?)當(dāng)混凝土澆筑高度大、采用泵車施工時,應(yīng)有備用泵車或吊車和灰斗。
?。?)攪拌站與澆筑現(xiàn)場之間要有能迅速勾通信息的通信手段或交通工具,以便能及時調(diào)整混凝土質(zhì)量或澆筑速度。
?。?)混凝土現(xiàn)場要有合理的照明布置,并有備用電源、備用振搗器械及熟練的模板工、鋼筋工。
?。?)在考慮澆筑順序與澆筑方式時應(yīng)根據(jù)箱粱結(jié)構(gòu)斷面跨徑、排架模板型式及澆筑速度進(jìn)行選擇。一般來講,以排架模板不至偏壓變形,混凝土澆筑接縫不超過2小時,能夠分層及時振搗為原則。
?。?)混凝土澆筑前必須進(jìn)行澆筑方案交底,特別是振搗人員要對振搗質(zhì)量及孔道保護(hù)兩方面負(fù)責(zé)。要劃分清楚各個振搗人員的界限掛牌負(fù)責(zé)。
?。?)澆筑時應(yīng)有專人負(fù)責(zé)預(yù)應(yīng)力孔道及排氣孔、預(yù)埋件的保護(hù)。在以往的工程中我們采用循環(huán)水拉球法,有效的防止了瞎孔。回時循環(huán)水也可以帶走部分高標(biāo)號水泥產(chǎn)生的水化熱。
(10)預(yù)應(yīng)力箱梁混凝土標(biāo)號一般都在C38以上,而箱梁腹板較窄,鋼筋及孔道密集這就要求石子粒徑要小,混凝土的坍落度和易性要好。因此對強(qiáng)度、坍落度、和易性的控制尤為重要。我們得出的經(jīng)驗(yàn)是選擇高標(biāo)號水泥、高強(qiáng)度破碎石、石英砂并精心試配,選擇適當(dāng)?shù)耐饧觿┚涂梢杂行У目刂茝?qiáng)度、坍解度及和易性,其中,現(xiàn)場外加劑二次摻加技術(shù)尤為重要。
4.4 施加預(yù)應(yīng)力施工中應(yīng)解決的問腿
預(yù)應(yīng)力施加是后張預(yù)應(yīng)力箱粱結(jié)構(gòu)質(zhì)量的**終體現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力的施加效果是由孔道位覺線型、預(yù)應(yīng)力筋的力學(xué)性能、張拉控制程序、錨具質(zhì)量精度等多方面因素構(gòu)成。但其將歸結(jié)為預(yù)應(yīng)力施加量與預(yù)應(yīng)力損失兩部分。這兩者之差也就是預(yù)應(yīng)力的施加效果。玄預(yù)應(yīng)力施加過程中經(jīng)常遇到的只有3個問題:斷絲、滑絲、預(yù)應(yīng)力損失,解決好這3個問題也就保證了預(yù)應(yīng)力的施加效果。
4.4.1 斷絲
?。?)造成斷絲的原因:
a.預(yù)應(yīng)力筋力學(xué)性能不合格。
b.錨板喇叭筒、錨板、錨環(huán)及千斤頂不同心,造成偏拉,受力不均。
c.錨墊板的選用也是原因之一。目前采用的錨墊板有鋼制與鑄鋼制兩種。鋼制墊板喇叭筒較細(xì)、校長,端部也比較鋒利,稍有連接不順,張拉時就可能造成對預(yù)應(yīng)力筋的傷害。而鑄鋼制墊板喇叭筒較短粗,端部與孔道用內(nèi)插式連接。故應(yīng)盡量選用后者。
d.采用高強(qiáng)鋼絲做為預(yù)應(yīng)上筋時,錨具夾片硬度不能太高,齒高也不能過大:這樣稍有偏控就造成刻痕過深,容易發(fā)生斷絲。
(2)防止斷絲的措施:
a.嚴(yán)格材料力學(xué)性能試胎。強(qiáng)度相同,延伸率差異較大的兩批材料不能同束使用。
b.在施工中應(yīng)考慮錨墊板喇叭筒與波紋的連接。安裝千斤頂應(yīng)做到安正與墊板方向垂。
(3)斷絲處理:
a.雙張鋼束時可先用卸錨器松錨,然后移動鋼束,用單孔小頂進(jìn)行張拉,這樣就縮短了千斤頂占用長度。
b.當(dāng)預(yù)應(yīng)力束較短時,也可以用單張代替雙張的辦法加以解決。
c.當(dāng)本身就是單張的鋼束發(fā)生斷絲時,一般采用超張拉的辦法加以解決,超張時可采用全斷面超張或同束號超張的辦法。因?yàn)橐话阍O(shè)計(jì)都未用足0.75R b v只用到0.7左右,超張時應(yīng)根據(jù)斷絲數(shù)量計(jì)算超張值。計(jì)算時應(yīng)以規(guī)范控制應(yīng)力誤差下限為準(zhǔn)。
4.4.2 滑絲
?。?)造成滑絲的原因:
a.錨環(huán)、夾片硬度不夠或夾片齒過淺。
b.鋼束、夾片清理不徹底、有油、銹或雜物張拉時存在于夾片與鋼束之間或夾片與錨環(huán)之間。
c.當(dāng)鋪環(huán)孔坡度過小、過大時都可能發(fā)生滑絲。安裝夾片頂面不齊也能造成滑絲。
d.千斤頂張拉時回油過快也可能發(fā)生滑絲現(xiàn)象。拆卸工具錨時巨烈震動也可能造成滑絲。
?。?)防止滑絲的措施:
a.張拉前對鋼束錨錨固部分、錨環(huán)、夾片進(jìn)行徹底清理,安裝夾片時要保證外露部分相同,頂面平齊。
b.根據(jù)所采用的鋼束種類選擇錨具。當(dāng)用高強(qiáng)鋼絲時宜采用XM型錨具,因該錨具夾片 有偏轉(zhuǎn)角,錨固方向?yàn)?60°無間隙。當(dāng)采用鋼紋線時則OVM型錨具較為適宜。
(3)滑絲的處理:
滑絲處理一般采用單孔補(bǔ)張,補(bǔ)張不成功時可用疊加錨環(huán)法處理。
4.4.3 預(yù)應(yīng)力損失
在預(yù)應(yīng)力的6種損失牛,混凝土干縮損失、徐變損失兩種不易控制。但其損失值與其它4種相比也較小。因此,要想減小預(yù)應(yīng)力損失應(yīng)在其它4種損失上想辦法。
?。?)孔道庫阻損失。
孔道摩阻的損失值較大,實(shí)踐證明,孔道布設(shè)對鋪置軌道筋,加密架立筋,在張拉錫固前先不上夾片,反復(fù)單張拉數(shù)次都可以有效的降低孔道摩阻系數(shù)。
(2)錨具回縮損失。
減小銳具回縮損失可以兩方面入手。一是選用機(jī)械頂錨的錨具及張拉機(jī)具。二是當(dāng)采用 自錨體系時,適當(dāng)減小錨環(huán)與限位板之間的間距,但調(diào)整時必須注意不能調(diào)整過大,否則錨具回縮損失雖然減小,但錨口損失增加,得不償失。
(3)混凝土壓縮損失。
減小混凝土壓縮損失可在不影響結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的前提下,通過調(diào)整張拉順序于以減小,一般原則是先長后短、對稱施壓,一次完成。