浅谈铁路房屋建筑大跨度预应力梁施工的质量控制

时间：2014-09-25 22:09:47 阅读量：0次 所属分类：科技论文

摘要：随着我国基本建设的飞速发展，功能空间超大的房屋建筑不断涌现。预应力梁有抗裂性好、刚度大、节省材料，减小自重、提高构件抗剪能力、提高受压构件稳定性等众多优点越来越为现代各种高大空间结构所采用。为了保证该预应力梁施工的质量，我们对预应力施

　　摘要：随着我国基本建设的飞速发展，功能空间超大的房屋建筑不断涌现。预应力梁有抗裂性好、刚度大、节省材料，减小自重、提高构件抗剪能力、提高受压构件稳定性等众多优点越来越为现代各种高大空间结构所采用。为了保证该预应力梁施工的质量，我们对预应力施工过程质量控制进行了探索，主要包括预应力钢绞线下料安装，波纹管安装定位，混凝土浇筑，预应力灌浆，预应力张拉等。

　　关键词：房屋建筑;预应力;质量控制

　　Abstract: With the rapid development of basic construction in China, emerging large space building. Prestressed concrete beams have good crack resistance, stiffness, material saving, and reduced weight, improve shear capacity, and improve the compressive member stability and many other advantages more and more adopted by all kinds of modern large space structure. In order to ensure the quality of the prestressed beam construction, we explored the prestressed construction process quality control, including the prestressed steel strand feeding installation, corrugated pipe installation location, pouring concrete, prestressed grouting, prestressed tension etc..

　　Key words: Housing construction; prestressed; quality control

　　1 质量控制的关键

　　1.1房屋柱梁钢筋密，对金属波纹管安装如何准确定位及各种交叉作业条件下波纹管的保护措施。

　　1.2预应力梁的跨度大，预应力钢绞线的布设安装。

　　1.3混凝土浇注及孔道灌浆的质量控制。

　　1.4预应力梁受力复杂，张拉中的顺序，张拉方向的确定、张拉质量的控制等。

　　以上关键点实施的过程均直接影响预应力施工的质量。

　　2质量控制的措施

　　2.1钢筋的绑扎：

　　为保证波纹管的位置准确，主要施工方法是：

　　2.1.1预应力筋铺设与普通钢筋铺设穿插进行，绑扎普通钢筋时预留出预应力筋铺设正常的时间和位置。

　　2.1.2在确定梁内箍筋间距和柱内纵筋间距时考虑腰筋和吊筋的影响，适当加大穿有集束预应力筋或波纹管的梁箍筋空挡和柱纵筋空挡尺寸。

　　2.1.3在预应力张拉端的柱筋和梁筋弯钩根据预应力梁放样图中的张拉端节点大样所标示的预应力锚垫板的尺寸及位置来排列以免影响锚垫板的定位。

　　2.1.4在绑扎楼板内普通钢筋和安装各种管线时不改变已铺设完成的预应力筋和波纹管的位置;梁内放置拉结筋及布设墙柱插筋时不挤压预应力筋和波纹管使其移位、变形或破损。

　　2.2预应力筋布设：

　　2.2.1波纹管安装前，先按图中预应力筋的曲线坐标在梁侧模或箍筋上定出曲线位置。波纹管的固定采用钢筋马凳支托，钢筋支托焊在箍筋上。

　　2.2.2焊好波纹管支架后即可开始穿入波纹管，波纹管安装就位过程中，尽量避免反复弯曲，以防管壁开裂。波纹管与支托钢筋用细铁丝绑牢，以防浇筑混凝土时波纹管位置偏移或上浮。

　　2.2.3波纹管就位后将钢绞线打开后成束从一端穿入波纹管，穿筋时注意不要戳伤波纹管。两端张拉预应力筋可从任意一端穿入波纹管，并保证穿入后两端外露的钢绞线长度基本相等;单端张拉预应力筋先套好P锚垫板、螺旋筋和约束圈后再从固定端波纹管穿入，固定端挤压锚要贴紧P锚垫板。穿完预应力筋后将波纹管在每一支承点处用铁丝绑扎固定，并在张拉端位置安装螺旋筋及锚垫板。

　　2.2.4波纹管连接处密封质量极为重要，为保证施工质量，波纹管连接时取大于主管3mm长度取200～300mm的波纹管做连接套管，本管搭接长度均为100～150mm，连接套管与波纹管接口用塑料透明粘箱胶带密封缠绕。波纹管连接大样示意图如下：

　　2.2.5波纹管在孔道端部张拉端位置与预埋锚垫板相接，在接缝处用胶带进行密封;在固定端波纹管端部用棉纱或与浇注楼面混凝土所用同品牌、同标号水泥和棉纱后密封;P锚垫板与波纹管端部钢绞线裸露自由段长度对5束孔取不小于380mm;固定端大样详见下图：

　　2.2.6泌水排气孔的设置：在构件两端及每跨最高点设置灌浆孔或排气孔，灌浆孔或排气孔也可设置在锚具或铸铁喇叭处。

　　2.2.7灌浆孔的作法是在波纹管上开口，用带嘴的塑料弧形压板覆盖并用铁丝扎牢，再接增强塑料管(外径20mm，内径16mm)。为保证留孔质量，波纹管上可先不打孔，在外接塑料管内插一根φ10～φ14的光面钢筋露出外侧，待孔道灌浆前再用钢筋打穿波纹管，拔出钢筋。

　　2.2.8张拉端处模板需用木模板。梁端模板、预应力筋张拉端模板在预应力筋张拉端处承压板焊接固定后再支，支此处模板时不可更改预应力筋的方向及位置。因梁超长，需分段张拉，张拉端位置需要做加厚板。

　　2.2.9预应力筋铺放完毕之后，逐孔检查波纹管曲线、矢高、反弯点位置及高度，检查支垫高度和支垫点是否绑牢。

　　2.2.10有粘结预应力筋的支架用不小于φ10的钢筋制作，距梁底高度为预应力筋中心线距梁底的矢高减波纹管半径，支架绑扎在梁箍筋上，马凳竖向偏差应控制在±10mm范围内。

　　2.3混凝土浇注：

　　2.3.1混凝土浇筑时须加强振捣，尤其是梁、柱节点和预应力筋张拉端及固定端处，由于预应力筋及非预应力筋非常密集要加强振捣并保证密实。

　　2.3.2在混凝土振捣过程中注意不要使预应力筋、波纹管、支撑钢筋和锚具的位置发生变动，严禁踩踏预应力筋张拉端，严禁用振捣棒直接触碰预应力筋和波纹管。

　　2.3.3砼及外加剂中所含对预应力筋有侵蚀作用物质的含量应符合国家有关规范标准要求。

　　2.4预应力筋张拉锚固：

　　预应力筋张拉施工是预应力混凝土结构施工的关键工序，张拉中的顺序，张拉方向的确定、张拉质量的控制等是施工中的重点。预应力筋的张拉锚固需特别注意以下几点：

　　2.4.1张拉时间：张拉时应有混凝强度书面试压报告单，混凝土达到设计要求的强度，并经监理确认后方可进行预应力筋的张拉。

　　2.4.2张拉顺序：预应力筋的张拉顺序，应使结构及构件受力均匀、同步，不产生扭转、侧弯，不应使混凝土产生超应力，不应使其它构件产生过大的附加内力及变形等要求，为弥补各种预应力损失，采取超张拉3%一次到位的方法。张拉时配备专人进行梁挠度监测，并随时观测是否有裂缝产生。

　　2.4.3张拉前的准备

　　后张预应力混凝土结构张拉施工前应做好以下准备工作：

　　(1)材料准备：预应力筋用锚具应按《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—2002和《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2000组批验收，合格后方准使用。

　　(2)张拉设备及工具准备(包括千斤顶、油泵、限位板、工具锚、顶压器等经校验的配套设备及配套工具等)。

　　(3)操作条件的准备：张拉前应将预应力结构构件两侧侧模及端部侧模拆除，并将张拉端槽孔和外露钢绞线剔凿清理干净，满足安放锚板及千斤顶张拉就位要求，在结构边缘位置张拉尚需搭设千斤顶张拉操作平台。合理布置动力电源满足张拉要求等。

　　2.4.4张拉过程

　　张拉过程中以应力控制为主通过油表读数及伸长值测量对预应力筋张拉实行双控管理，其实际伸长值与理论伸长值的差值不应超过±6%。如超出范围应立即停止张拉;张拉时如发现混凝土破裂应立即停止张拉;发现断丝断束应停止张拉。

　　2.5孔道灌浆：

　　2.5.1在灌浆前根据实验室作水泥浆试配(包括强度试验﹑流动度试验及泌水率试验)。灌浆采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为42.5MPa;水泥浆水灰比宜为0.4~0.45，配好后不得再加水;水泥浆内不得掺入各种氯盐，灌浆用水泥浆抗压强度不应小于30Mpa。

　　2.5.2压浆前清除管道内杂物，保证管道畅通。

　　2.5.3压浆次序自下而上。集中一处的管道应一次压完，以免孔道漏浆堵临近管道。

　　2.5.4搅拌水泥浆时先在和浆桶中加入水，然后依次加入减水剂和水泥，要做到边加边搅，保证搅拌均匀。

　　2.5.5压浆从一端压入，一次压满，待另—端溢出浓浆后，封闭出浆管，并检查确认无漏浆时封闭进浆管，然后撤除压力。

　　2.5.6对孔道进行灌浆时，中间不得停歇，如发生停顿则一定不要将灌浆管从灌浆口中拔出。对每一孔道须待两张拉端夹片缝隙中均溢出浓浆后方可停止灌浆并封闭排气孔。

　　孔道灌浆完成后半小时左右用水舀子和漏斗对每个排气孔进行人工补浆，待所补水泥浆初凝后即可切除排气孔。

　　2.6切割封锚：

　　2.6.1有粘结预应力筋在孔道灌浆完成后即可对锚具夹片3cm外多余预应力筋进行切割，切割采用角磨机逐根进行，不得采用气割或电焊。

　　2.6.2切割完成后尽快将张拉端附近混凝土表面清理干净，并用高一标号微膨胀细石混凝土封堵张拉端并振捣密实。

　　2.7质量保证措施：

　　质量检查人员应认真行使质量否决权，施工、监理、建设三方人员应认真做好检查与验收。按时作好隐蔽工程记录，严格执行三阶段质量监控措施。及时准确完整收集和整理好各种资料，如合格证、试验报告、质检报告、隐蔽验收记录等，及时办理各种签证手续，由资料员负责各种资料的收发，由专职技术人员归口负责资料的整理和保管。

　　3 结束语

　　按照上述方法实施对铁路房屋建筑大跨度预应力梁进行施工，使该分项工程缩短了施工工期，降低了施工成本，保证了预应力梁的施工质量，达到了预期的效果。

　　作者简介：赵中健 中铁十九局集团第三工程有限公司 110000

　　本文发表在《城市建设理论研究》2013年5月上旬刊上