預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁施工常見(jiàn)質(zhì)量缺陷及防治措施

預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁施工常見(jiàn)質(zhì)量缺陷及防治措施

一、地表地質(zhì)條件該合同區(qū)域位于永安溪河谷平原上。幾條路穿過(guò)永安溪。該路段大部分為農(nóng)田和海灘，地勢(shì)平坦。所經(jīng)地帶地表多為亞粘土、卵石等，下臥基巖，地質(zhì)條件較好。本合同段共有橋梁13座，共計(jì)橋長(zhǎng)3880.88m，共有梁板1367片，其中預(yù)應(yīng)力空心板梁379片；組合箱梁988片，跨徑為25m、30m等。本文主要對(duì)其組合箱梁施工中常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷進(jìn)行闡述以供大家一起探討并提出其防治措施。二、橋面系施工反拱度偏1．箱梁底板與腹板交接處發(fā)生漏漿、不密實(shí)，出現(xiàn)孔洞、冷縫、水波紋等現(xiàn)象。這種缺陷形成的原因，除了設(shè)計(jì)上鋼筋間距、保護(hù)層過(guò)小外，從施工質(zhì)量控制角度看主要是：施工工藝不完善，骨料級(jí)配、粒徑選擇不合理，粗骨料偏大。在底層波紋管上緣，粗骨料易堆積在一起，而為了保證梁體密實(shí)性，必然要加強(qiáng)腹板波紋管下混凝土振搗，有時(shí)就可能造成振搗過(guò)度，在波紋管下緣形成一層砂漿層。防治措施：采用底板、腹板、頂板全斷面斜向循環(huán)漸進(jìn)澆筑工藝，基本同步澆筑，振搗腹板波紋管以下混凝土要嚴(yán)格控制粗骨料粒徑、施工時(shí)塌落度，必要時(shí)對(duì)粗骨料進(jìn)行過(guò)篩。2．預(yù)應(yīng)力箱梁張拉后反拱度過(guò)大，影響橋面系施工。在橋面系施工中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)反拱度偏大，特別是組合箱梁邊梁有時(shí)反拱度甚至達(dá)到3～4cm，導(dǎo)致橋面系施工困難。防治措施：(1)注意控制張拉時(shí)混凝土彈性模量。(2)嚴(yán)格控制箱梁混凝土施工配合比。(3)及時(shí)張拉、出坑，減少存梁期，及時(shí)安裝，并進(jìn)行濕接頭、濕接縫施工。3．箱梁翼板、張拉孔未嚴(yán)格按施工圖紙及規(guī)范要求預(yù)埋環(huán)形鋼筋、縱向受力鋼筋，少筋、錯(cuò)筋現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，澆濕接縫、張拉孔混凝土?xí)r，未嚴(yán)格按施工縫處理，即扳正、焊接頂板預(yù)留鋼筋，老混凝土面鑿毛，新澆混凝土前須灑水潤(rùn)濕。濕接縫、張拉孔等處混凝土粘結(jié)強(qiáng)度差，不能保證箱梁間混凝土受力的連續(xù)性，直接影響橋梁總體安全。防治措施：(1)加強(qiáng)檢查，張拉孔(特別是大的張拉孔)預(yù)埋筋千萬(wàn)不能少埋，梁預(yù)制成型后及時(shí)鑿出扳正。(2)濕接縫施工時(shí)，頂板環(huán)形錨筋要對(duì)齊焊拉，并在混凝土中摻適量的微膨脹劑。(3)封閉張拉孔及濕接縫施工時(shí)要專(zhuān)人跟班檢查其鑿毛程度、鋼筋焊接質(zhì)量、搭接長(zhǎng)度，混凝土澆筑時(shí)要嚴(yán)格按施工縫處理，灑水潤(rùn)濕。4．組合箱梁安裝不能保證每片梁下4個(gè)臨時(shí)支座或永久支座均勻受力。防治措施：(1)定期檢測(cè)梁底模板支座處平整度，控制在1mm以下。(2)嚴(yán)格控制臨時(shí)支座頂面高程，發(fā)現(xiàn)誤差及時(shí)調(diào)整。(3)臨時(shí)支座設(shè)計(jì)時(shí)要考慮施工期間臨時(shí)荷載作用，并進(jìn)行超載預(yù)壓，使用前密封保存。5．一聯(lián)內(nèi)濕接頭、濕接縫施工順序沒(méi)有按設(shè)計(jì)要求對(duì)稱(chēng)施工。防治措施：如果不能做到一聯(lián)內(nèi)濕接頭對(duì)稱(chēng)施工，一聯(lián)內(nèi)負(fù)彎矩分兩次張拉，張拉負(fù)彎矩時(shí)，相鄰墩濕接頭混凝土均已澆筑，張拉時(shí)先張拉短束，待一聯(lián)內(nèi)濕接頭混凝土均澆筑完成后再?gòu)埨L(zhǎng)束，完成體系轉(zhuǎn)換。6．預(yù)應(yīng)力箱梁張拉后反拱度影響箱梁兩端底板砼底部擠損情況普遍，張拉好后梁側(cè)板砼兩端出現(xiàn)部分縱向細(xì)裂縫。防治措施：在梁兩端底板砼底部設(shè)置斜面，避免該位置砼擠損情況發(fā)生；并在波紋管兩頭錨底部分位置設(shè)置加強(qiáng)螺旋筋及端筋，并加強(qiáng)端頭砼的振搗，杜絕側(cè)板砼出現(xiàn)縱向細(xì)裂縫。三、千斤頂、油表驗(yàn)管1．施加預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)應(yīng)力大小控制不準(zhǔn)，實(shí)測(cè)延伸量與理論計(jì)算延伸量超出規(guī)范要求的±6%。其主要原因：(1)油表讀數(shù)不夠精確。(2)千斤頂校驗(yàn)方法有缺陷。(3)計(jì)算理論延伸量時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼鉸線(xiàn)彈模取值不準(zhǔn)。(4)控制初應(yīng)力偏小導(dǎo)致實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量誤差大。防治措施：(1)張拉人員要相對(duì)固定，張拉時(shí)采用應(yīng)力和伸長(zhǎng)量“雙控”。(2)千斤頂、油表要定期校驗(yàn)，張拉時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況要及時(shí)停下來(lái)找原因，必要時(shí)重新校驗(yàn)千斤頂、油表。(3)千斤頂、油表校驗(yàn)時(shí)盡量采用率定值，即按實(shí)際初應(yīng)力、控制應(yīng)力校驗(yàn)對(duì)應(yīng)的油表讀數(shù)。(4)擴(kuò)大鋼鉸線(xiàn)檢測(cè)頻率，每捆鋼鉸線(xiàn)都要取樣做彈模試驗(yàn)，及時(shí)調(diào)整鋼鉸線(xiàn)理論延伸量。(5)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定控制初應(yīng)力。2.應(yīng)力孔道壓漿不及時(shí)、壓漿不飽滿(mǎn)。3.負(fù)彎矩鋼束壓漿不密實(shí)，這除了設(shè)計(jì)時(shí)波紋管尺寸選擇過(guò)小外，從施工角度看可能是由于壓漿時(shí)壓力不夠(許多工地壓漿機(jī)無(wú)壓力表)或操作不當(dāng)，漏摻膨脹劑或水泥漿流動(dòng)度過(guò)大，向低處流淌，導(dǎo)致孔道壓漿不飽滿(mǎn)，降低了預(yù)應(yīng)力筋與混凝土間的握裹力。防治措施：(1)經(jīng)設(shè)計(jì)單位或業(yè)主同意，略加大波紋管內(nèi)徑；(2)壓漿時(shí)技術(shù)人員必須跟班檢查，控制灰漿壓力，當(dāng)孔道較長(zhǎng)或采用一次壓漿時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大壓力，壓漿時(shí)應(yīng)達(dá)到孔道另外一端飽滿(mǎn)出漿，并應(yīng)達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。四、混凝土調(diào)平層開(kāi)裂由于箱梁張拉起拱，安裝誤差等原因，造成箱梁頂面調(diào)平層厚度不均勻，箱梁頂面調(diào)平層特別是負(fù)彎矩區(qū)橋面調(diào)平層縱、橫向產(chǎn)生不規(guī)則裂紋。由于組合箱梁橋面調(diào)平層只有50～60mm厚，在中墩支座處是負(fù)彎矩區(qū)，上緣受拉，有的設(shè)計(jì)要求調(diào)平層與箱梁頂板必須按施工縫處理，這樣即使橋面鋪裝與組合箱梁形成整體后，鋪裝層參與受力，按三角形應(yīng)力分布圖式，越是距中性軸越遠(yuǎn)的地方，應(yīng)力越大，越容易開(kāi)裂，而且箱梁是預(yù)應(yīng)力混凝土，調(diào)平層是普通鋼筋混凝土，熱膨脹系數(shù)不一樣，因此隨著時(shí)間的推移，5cm厚的混凝土調(diào)平層開(kāi)裂是不可避免的。針對(duì)目前調(diào)平層5～6cm開(kāi)裂，也有人提出在調(diào)平層中摻聚丙烯纖維，但究竟如何避免調(diào)平層開(kāi)裂，尚需進(jìn)一步研究。五、箱梁裂縫形成的原因1.提高混凝土抗裂性混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交錯(cuò)，成龜裂狀，形狀沒(méi)有任何規(guī)律。影響收縮的因素：研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：(1)水泥品種、標(biāo)號(hào)及用量。(2)骨料品種。(3)水灰比。(4)外摻劑。(5)養(yǎng)護(hù)方法。(6)外界環(huán)境。(7)振搗方式及時(shí)間。對(duì)于溫度和收縮引起的裂縫，增配構(gòu)造鋼筋可明顯提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁結(jié)構(gòu)（壁厚20～60cm）。構(gòu)造上配筋宜優(yōu)先采用小直徑鋼筋(φ8～14mm)、小間距布置(10～15cm)，全截面構(gòu)造配筋率不宜低于0.3%，一般可采用0.3%～0.5%。2.由于施工材料的質(zhì)量，裂縫混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。3.施工工藝不合理在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過(guò)程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫，特別是細(xì)長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。六、預(yù)應(yīng)力混凝土清洗組合箱梁施工通過(guò)近幾年的工程實(shí)踐，筆者認(rèn)為組合箱梁結(jié)構(gòu)如能在設(shè)計(jì)方面進(jìn)一步完善，例