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预应力混凝土施工中常见问题处理方法及预防措施

发布于:2023-09-08 14:16:08 来自:装配式建筑/装配式施工 [复制转发]
现代预应力混凝土是用高强度钢材和较高强度的混凝土经先进的生产工艺制作的,用现代设计概念和方法设计的高效预应力混凝土。我国的预应力混凝土结构是在20世纪50年代发展起来的,最初用于预应力钢筋混凝土轨枕,之后预应力混凝土在全国范围内推广。随着我国高等级公路建设的不断,预应力混凝土技术在桥梁工程中发展最快,得到了普遍的应用。但就目前预应力混凝土梁施工而言,仍存在很多问题,本文就对施工过程中常见的问题进行探讨,分析原因并提出相应的处理方法及预防措施。

一、大跨度预应力混凝土结构悬臂施工特点

预应力混凝土结构的施工,必须同时考虑施工时结构受力情况和现场施工条件,而采取相应的施工方法。如对于大跨度预应力混凝土连续梁、T型钢构、斜拉桥,往往采用悬臂挂篮无支架施工方法,即在桥墩两边平衡悬臂分节段浇筑混凝土,后期节段是靠己浇节段来支撑,各节段经历浇筑、张拉、不断地加载(移动挂篮)等过程,逐步完成全桥的施工。自架设体系的悬臂施工法,使这种桥型的结构性能和施工特点达到高度的协调统一,且每一节段均充分发挥了预应力的作用,实现了荷载平衡。节段悬臂施工法是预应力混凝土桥梁施工技术发展的结果,是预应力等效荷载观点的直接体现,它为大跨度桥梁在世界各地的迅速发展,开辟了新的途径。

二、预应力混凝土结构的优缺点

预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比,具有下列主要优点:
          1、改善使用阶段的性能。受拉和受弯构件中采用预应力,可延缓裂缝出现并降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度;采用预应力,也能降低甚至消除使用荷载下的挠度,因此,可跨越大的空间,建造大跨结构。
      2、提高受剪承载力。纵向预应力的施加可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成,提高其受剪承载力。
      3、改善卸载后的恢复能力。混凝土构件上的荷载一旦卸去,预应力就会使裂缝完全闭合,大大改善结构构件的弹性恢复能力。
      4、提高耐疲劳强度。预应力作用可降低钢筋中应力循环幅度,而混凝土结构的疲劳破坏一般是由钢筋的疲劳(而不是由混凝土的疲劳)所控制的。
      5、能充分利用高强度钢材,减轻结构自重。在普通钢筋混凝土结构中,由于裂缝和挠度问题,如使用高强度钢材,不可能充分发挥其强度。例如,1860Mpa级的高强钢绞线,如用于普通钢筋混凝土结构中,钢材强度发挥不到20%,其结构性能早己满足不了使用要求,裂缝宽,挠度大;而采用预应力技术,不仅可控制结构使用阶段性能,而且能充分利用高强度钢材的潜能。这样,采用预应力,可大大节约钢材用量,并减小截面尺寸和混凝土用量,具有显著的经济效益。
       6、可调整结构内力。将预应力筋对混凝土结构的作用作为平衡全部和部分外荷载的反向荷载,成为调整结构内力和变形的手段。因此,现代预应力混凝土是解决建造大(大跨度、大空间建筑一工艺上和使用上要求的)、高(高层建筑、高耸结构)、重(重荷载、重型结构、转换层结构)、特(特种结构一水池、电视塔、安全壳)等类建筑结构和工程结构物的不可缺少的、重要的结构材料和技术。
预应力混凝土结构也存在着一些缺点:
            1、工艺较复杂,质量要求高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。
       2、需要有一定的专业设备,如张拉机具、灌浆设备等。
       3、预应力反拱不易控制,它将随混凝土的徐变增加而加大,可能影响结构使用效果。
       4、预应力混凝土结构的开工费用较大,对于跨径小、构件数量少的工程,成本较高。

、桥梁预应力混凝土结构施工常见问题处理方法及预防措施          

1、波纹管孔道漏浆原因分析及处理。
波纹管易于制作,便于施工,对各种形状的预应力筋束张拉时摩阻力小,故大多数后张法施工的预应力筋的孔道多由它做成。由于当前波纹管所用的钢带材质较差,厚度不足且厚薄不均,用其制作的波纹管强度、刚度大多数达不到要求,在安装和浇筑砼时易变形和破损,使砂浆漏入孔道造成预应力筋穿束困难,并增大预应力筋张拉时的摩阻力对于浇筑砼前穿入的预应力筋,由于砂浆的流入,往往造成预应力筋铸固在孔道内无法进行张拉作业。波纹管安装时,因非预应力筋位置妨碍,又兼波纹管的刚度差,易形成弯折角或管轴线偏位,在弯折角处容易开裂造成漏浆;轴线偏位易造成转角增加,使张拉时的摩阻损失增加,波纹管与锚垫板相接处,二者轴线不一致,易造成弯折处漏浆,两根波纹管相接,接头管的长度不够或直径太大,使接头处不严也会造成漏浆。在砼浇筑中,振捣棒与波纹管相接触,因振捣时振捣棒高速旋转和振动,易使波纹管咬口开裂或自身磨损冲击开洞,造成沙浆漏入波纹管内。