某公路桥连续箱梁钢绞线拉力不足原因分析及处理.pdf

2010 年第 3 期 广 东 公 路 交 通 GuangD ong GongLu Ji aoTong 总第 112 期 文章编号 1671 7619 2010 O3 0033 一 o4 某公路桥连续箱梁钢绞线拉力 不足原 因分析及 处理 林壮宏 刘吉福 赵杰雄 关 键 1 广东省航盛建设集团有限公司 广州511442 2 华南理工大学建筑学院 广州510640 摘要 对某桥连续箱梁钢束无法张拉至设计力的质量事故 通过多种手段调查了其原因 调查分析表明其原因 是钢绞线连接器挤压套内漏放挤压簧导致钢绞线滑丝 钢绞线放张后凿开连接器附近的混凝土 更换未放挤压 簧的连接器和已张拉过的钢绞线 然后采用钢纤维补偿收缩混凝土进行修复 处理效果较理想 证实了该质量 事故的原因分析 处理方案是合理的 关键词 连续箱梁 钢绞线 滑丝 补偿 收缩混凝土 中图分类号 U44 8 2 15 文献标识码 B 0 引言 某高速公路连续箱梁预应力 钢绞线张拉 时不 能拉到设计预应力 经调查 是钢绞线连接器 由于 漏放挤压簧导致 的 采取凿 开裂解器附近的混凝 土重新加工或更换连接器后浇筑钢纤维补偿混凝 土的方案 本文介绍该工 程事故 的发现 原 因分 析 处治方案 处理效果 以供 同行借鉴 1 工程概况 1 1结构 型式 某高速公路桥长 733 3m 上部构造跨径组合 采用 2 25m 4 X 20 9m 8 25m 5 20m 23m 28m 23m l1 20m 其 中 5 20m 11 20m 采用预应力混凝土宽幅式空心板 其余采 用预应力混凝土连续箱梁 连续箱梁混凝土设计 强度为 C50 左 幅 0 14 墩 箱梁设计 两个工作 面 分界面在 11 墩 施工顺序 为 11 墩一 14 墩 3 孔 和 1l 墩 台 1l 孔 采用逐孔张拉 主线 跨线桥左幅 9 8 墩 B0 段为左幅第三联第三施 工段 设计中心线长度为 24 964m 箱室为单箱双 室 中横梁轴 线两侧 5m 为腹 板加 强段 腹板 宽 45c m 张拉 断面共有 钢绞线 l2 束 每 条腹 板 4 束 每条腹板的钢束 编号从上到下分别为 N 1 N2 N 3 N4 其中 N 1 N 2 钢束类 型为 OV M 15 12 N 3 N 4 钢束类型为 OV M 15 14 1 2钢绞线张拉情况 钢绞线张拉前 同条件养护的箱梁底 腹板试 件 7d 强度为 51M Pa 同条件养护的箱梁顶板试件 5d 强度为 47M Pa 张拉采用标定合格的两套 350t 千斤顶 先张拉 中腹板 N4 然后 张拉左 右边腹板 N4 再张拉中腹 板 N 3 和右边腹板 N 3 由于钢束 张拉过程中均发现存在类 同的异常情况 见表 1 停止张拉 2 原 因分析 将千斤顶 钢绞线重新送检均满足要求 现场 调查排除了锚 垫板 工作锚 管道等原 因 发现部 分 已加工的挤压套 中没有加挤压簧 挤压套结构 见 图 1 图 1挤压套结构 图 单位 m m 经询问 最近更换 了钢绞线加工人员 但未进 行培训 切割 5 根长 70c m 的钢绞线 1 4 号钢绞 线一端的挤压套 内有挤 压簧 另外一端 的挤压套 内没有挤压簧 5 号钢绞线两端 的挤压套 内均有挤 压簧 张拉试验结果见表 2 可见 不加挤压簧时 不能张拉至设计力 综合以上各种原因分析 可 以判断多束钢绞线出现滑丝的原因为梁段间预应 力连接端体系 的连接器上 的挤压套 没加挤压簧 造成在张拉 中多束钢绞线 出现滑丝 3 3 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 2010 年第 3期 广东公路交通 总第 112 期 表 2不同挤压套的钢绞线张拉试验情况 钢束编号 过程描述 1 张拉至 140kN 时 没加挤压簧的一端出现松动 油表有回油迹象 张拉至 126kN 时 没加挤压簧的一端出现松动 油表有回油迹象 继续拉 上油缓慢 拉至 1401dq时 没加挤 压簧的一端有拉脱迹象 张拉至 150kN 时 没加挤压簧的一端出现松动 油表有回油迹象 继续拉 上油缓慢 拉至 160k N 时 没加挤 压簧的一端有拉脱迹象 4 张拉至 106kN 时 油表有回油迹象 继续拉 上油缓慢 拉至 128kN 时 没加挤压簧的一端有拉脱迹象 5 张拉至 200kN 时 设计张拉力为 193kN 油表均正常上油 3 处理 3 1 处理方案 将 9 一 8 墩 BO 梁与上一段梁 段间钢绞线连 接端的局部混凝土 见图 2 图 3 顺桥向 1 5m 长 横桥向左右腹板为2 15m 宽 中腹板为 1 85m 宽 从顶板至底板凿除 重新加工处理挤压套后 将凿 开的部位重新浇筑钢锭铣削型钢纤维补偿收缩混 凝土 待混凝土强度达到设计强度后重新张拉 3 2处理步骤 3 2 1 支架加 固 由于凿开断面后连接的钢筋混凝土断面面积 减少 为避免在施工过程发生地基沉降 风炮机振 动或其它因素影响造成连接断面的错位或沉降 从而有可能拉裂连接断面 因此 在施工前对原有 3 4 满堂 CK C 门式支架凿开断面前后各 3m 范围内加 设三层纵横向水平杆 水平杆间距为三排竖杆 同时加设剪刀撑 剪刀撑宽度不大于4 排竖杆 图2连续箱梁凿开范围平面图 单位 em 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 2010 年第 3 期 林壮宏 刘吉福某公路桥连续箱梁钢绞线拉力不足原因分析及处理 总第 1 12 期 图3连续箱梁凿开范围纵断面图 单位 c m 3 2 2 钢束放 张 对 已张拉钢束按 照先张后放 后张先放原则 进行放张 每钢束放张采用整体放张 3 2 3 凿开混 凝 土 混凝土开凿断面顺序见图 4 图 4 开凿顺序 单 位 c m 1 第一部分 首先采用人工从顶板 避开腹 板 开凿混凝土 将顶板上层钢筋切断弯起后采用 风炮机辅助凿除混凝土 凿至顶板 与腹 板的倒角 处 将顶板下层钢筋切断弯起 尽量不切断钢筋 同时注意预留钢筋连接的焊接接头截面面积不得 大于截面面积的5O 2 第二部分 腹板连接端的两束钢束有保 护罩 保护罩的外径约 24 5c m 两侧混凝土厚度 约为 10c m 人工将钢筋凿 开后 风炮机辅助继续 凿 3 第三部分 底板厚度为 22c m 加之底部存 在底模板和支架支撑 开凿 只能从上面往下 采用 人工和风炮机结合施 工 凿至底 板时注意细致 底模板在砼凿除过程 中受损坏 在模板安装过程 中进行修复 更换完整模板并采取措施确保漏浆 凿开施工过程 中注意要预 留与上一梁 段 10 9 墩梁段连接端20c m 左右距离 人工仔细修整 出整体连接器 修整时务必 细心轻微 不可伤及 1O 一 9 墩梁段锚 固端从而影响上一梁段 的预应力 体系 3 2 4挤压套更换 凿开后 拆除保护罩 发现大部分挤 压套 内没 有加挤压簧 在 已张拉 的钢束 中 挤压套 中没有 加挤压簧的多数 钢绞线有拉脱现象 而且挤压套 内部留下对应钢 绞线线性 的压痕 有加挤压簧 的 挤压套均没有被拉脱 部分拉脱 的钢绞线在瞬间 拉脱时也造成个别工具夹跳出脱落 对没加挤压簧 的挤压套采用砂轮机进行切 割 在孔外重新对挤压套进行加工 检查合格后重 新挂 回连接体 然后加扣保 护罩 对 已张拉过的 或工作长度不够的钢绞线全部更换 3 2 5钢筋加工绑扎及 管道 模板安装 对断开断面的钢筋错开 连接 焊接接头 的截 面面积不得大于截面面积 的 50 由于工作空间 所限 焊接采用单面焊接 单面焊接的长度不应小 于 10d d 为钢筋直径 翼板与腹板倒 角处为应力集 中区域 加密配 筋 在开凿处理后 恢复腹板及顶 底板 的纵横 向 钢筋 采用帮条焊搭接 同时在两边腹板 的顶板横 向钢筋间加设单层直径 16mm 级钢筋 与顶板的 顶层纵向钢筋绑扎 长度与开凿 面宽度相同 以作 悬臂板补强筋 搭接段波纹管直径 比原波纹管直径稍小 以穿 入未破坏 的原波纹管 穿 进原波纹管 的长度不 少 于 20c m 并对管 口用防水胶带封密后再用封箱胶 纸外围包扎密实 模板安装严密 在新模板与原模板之间的空 隙及边线 转 角采用 玻璃 胶封缝 密实处理 避免 漏浆 3 2 6 混凝 土 浇注 为防止断面连接处 出现混凝土强度差 从 而 出现收缩裂缝 混凝土采用同等强度 C50 钢锭铣 削型钢纤维补偿收缩混凝土 掺 8 的 AUA 高效 膨胀剂 1 1 的 SPP 一9P 减水剂 钢锭铣削型钢 纤维掺量为 40kg m 水泥 砂 碎石 水 膨胀 剂 减水剂 钢纤维 495 641 1090 134 39 6 5 45 40 坍落度70 90mm 由于钢筋较 密 采用 0 5 2 0c m 反击破小碎石 混凝土浇筑前将原混凝土面清洗干净 在气 温较低的傍晚进行 浇筑第二天拆除侧模 采用土 工布覆盖并浇水养护 同条件养护的混凝土试件 5d 强度为 52 5M Pa 标 准养 护 的试件 7d 强度 为 55 5M Pa 28d 强度为 62 4M Pa 均符合设计要求 4处理效果 连接部位的混凝土强度达 到设计强度后重新 进行张拉 张拉记录见表 3 张拉力和伸长量均满 3 5 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 2010 年第3 期 广东公路交通 总第 112 期 足设计要求 拆模后进行外 观检查 混凝 土整体密实性较 好 混凝土表面没出现钢纤 维外露或者粗糙 温差 收缩裂缝等现象 内外腹板以及翼板与旧砼交接 较好 有轻微错台 但通过打磨后较为平顺 底板 由于加设新底模 进行模 板安装时难 以消除新模 板与旧砼底板之间的空隙与错 台 因此新砼部位 与旧砼部位之间有细微 的错 台 但 打磨后外观有 较大的改善 28d 后新 旧混凝土的色差已基本消 除 外观基本一致 线条较平顺 5 结语 通过此次质量 事故原 因分析 和处理 得到以 下结论 1 应加强对施工人员 的培训 和技术交底 加 强施工管理和质量检验 2 应通过多种 手段调查分析质量事故 的原 因 根据事故原因采取合理的处理方案 本质量事 故处理结果表明对这起质量事故 的原 因分析 处 理方案是合适的 参考文献 1 丁智鲍 现浇箱梁施工易出现的问题及处理方法 J 国防交通工程与技术 2009 2 24 26 2 倪玲 周水兴 邓杨芳 王瑜 白兴蓉 补偿收缩 混凝土在桥面现浇湿接缝的试验研究 J 混凝土 2009 11 16 l9 收稿 日期 2o10 一 o5 06 R easons a nd c ou nterm easu res of steel stran ds of a c o nti n uou s box gi rd er bri dge w h i c h c an no t b e p ulled to d esi gn forc e LIN Zhuang hong LIU Ji 一 丘 ZHA O Ji e xi ong GUAN n 1 G uan gdong H ang Sheng C onstruc ti on G roup C o L td G uangzhou 5 1 1422 Chi na 2 Sc hool of A rc hi tec ture South Chi na Uni versi ty of Tec hnology Guangzhou 510640 Chi na A b strac t Som e steel strands of a c onti nu ous box gi rder bri d ge c annot be p uU ed to desi gn forc e Its reasons are analyzed through di fferent w ays It i s show n th at th e m ai n reason i s th at th e squ eezed spri ngs of w eren t put i n th e c onnec tors of steel strands B ec ause of the ab ove reasons sc rew sli di n g oc c urred b etw een c onnec tor an d steel strand T o treat th ese steel str ands the c onc rete around th e c onnec tors i S exc avated th e c on nec tors w hose squeezed spri ngs w eren pu t i n and th e steel strand s w hi c h h ave been pulled are replac ed T hen steel fi ber shri nkage c om pen sati ng c onc rete i s used for repai r th e gi rder w hi c h i s exc