論文導(dǎo)讀:隨著預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的迅速發(fā)展,我省干線公路建設(shè)中,小、中橋梁上部結(jié)構(gòu)通常都采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁,與普通混凝土相比,預(yù)應(yīng)力混凝土除了提高構(gòu)件的抗裂度和剛度外,還具有減輕自重、增加構(gòu)件的耐久性、降低造價等優(yōu)點(diǎn),預(yù)應(yīng)力混凝土按施工方法的不同可分為先張法和后張法兩大類,先張法是在澆筑混凝土前張拉預(yù)應(yīng)力筋,并將張拉的預(yù)應(yīng)力筋臨時錨固在臺座或鋼模上,然后澆筑混凝土,待混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到不低于混凝土設(shè)計強(qiáng)度值的75%,保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)時,放松預(yù)應(yīng)力筋,借助混凝土與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié),對混凝土施加預(yù)應(yīng)力的施工工藝,由于鋼絞線松弛性能、張拉機(jī)具、張拉精度、摩阻力、錨接損失等種種原因,不同程度的存在著預(yù)應(yīng)力損失,張拉控制應(yīng)力的數(shù)值直接影響預(yù)應(yīng)力的效果,所以在實(shí)際施工中常采用超張拉工藝,使超張拉應(yīng)力比控制應(yīng)力提高3%~5%,以減少預(yù)應(yīng)力損失,但其最大張拉控制應(yīng)力不得超過規(guī)范的規(guī)定值。施工時溫差較大或受蒸汽養(yǎng)護(hù)影響時,張拉完畢的預(yù)應(yīng)力鋼絞線會因熱脹冷縮的原理而伸長,所以張拉完的預(yù)應(yīng)力鋼絞線中的拉應(yīng)力將會降低,從而產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力損失。

關(guān)鍵詞:道路工程,先張法,預(yù)應(yīng)力損失,產(chǎn)生原因,對策

  1 前言

  隨著預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的迅速發(fā)展,我省干線公路建設(shè)中,小、中橋梁上部結(jié)構(gòu)通常都采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁,與普通混凝土相比,預(yù)應(yīng)力混凝土除了提高構(gòu)件的抗裂度和剛度外,還具有減輕自重、增加構(gòu)件的耐久性、降低造價等優(yōu)點(diǎn),預(yù)應(yīng)力混凝土按施工方法的不同可分為先張法和后張法兩大類,先張法是在澆筑混凝土前張拉預(yù)應(yīng)力筋,并將張拉的預(yù)應(yīng)力筋臨時錨固在臺座或鋼模上,然后澆筑混凝土,待混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到不低于混凝土設(shè)計強(qiáng)度值的75%,保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)時,放松預(yù)應(yīng)力筋,借助混凝土與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié),對混凝土施加預(yù)應(yīng)力的施工工藝,由于鋼絞線松弛性能、張拉機(jī)具、張拉精度、摩阻力、錨接損失等種種原因,不同程度的存在著預(yù)應(yīng)力損失,張拉控制應(yīng)力的數(shù)值直接影響預(yù)應(yīng)力的效果,所以在實(shí)際施工中常采用超張拉工藝,使超張拉應(yīng)力比控制應(yīng)力提高3%~5%,以減少預(yù)應(yīng)力損失,但其最大張拉控制應(yīng)力不得超過規(guī)范的規(guī)定值。

  2 預(yù)應(yīng)力損失種類及減少損失的措施

  2.1預(yù)應(yīng)力鋼絞線松弛引起的損失

  所謂“松弛”即鋼材在常溫、高應(yīng)力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形的特征,松弛的數(shù)值與張拉控制應(yīng)力和延續(xù)時間有關(guān),控制應(yīng)力高,松弛也大,所以鋼絲、鋼絞線的松弛比冷拉熱軋鋼筋大,松弛損失還隨著時間的延續(xù)而增加,在第一分鐘內(nèi)可完成損失總值的50%,24小時內(nèi)則可完成80%。

  另外,當(dāng)鋼絞線的長度較長(超過100米)時,鋼絞線的緊繃程度與鋼絞線的自重也會引起鋼絞線的自松弛。

  對于鋼絞線松弛引起的損失可采取以下應(yīng)對措施:

 、贋榈挚逛摻g線自重作用,可多放置墊木;

 、诓扇〕瑥埨に嚕劝闯瑥埨5%再持荷2min,則可減少50%以上的松弛應(yīng)力損失;

 、奂涌焓┕みM(jìn)度,使混凝土強(qiáng)度快速形成,增加混凝土握裹力,降低松弛引起的損失。

  2.2張拉后預(yù)應(yīng)力鋼絞線受溫差引起的損失

  施工時溫差較大或受蒸汽養(yǎng)護(hù)影響時,張拉完畢的預(yù)應(yīng)力鋼絞線會因熱脹冷縮的原理而伸長,所以張拉完的預(yù)應(yīng)力鋼絞線中的拉應(yīng)力將會降低,從而產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力損失。

  減少溫差所引起的預(yù)應(yīng)力損失,可采取以下應(yīng)對措施:

 、俦M量避免在晝夜溫差較大的條件下進(jìn)行張拉;

 、跇(gòu)件在蒸汽養(yǎng)生時采用逐漸升溫的方法,即在常溫下養(yǎng)護(hù),當(dāng)混凝土達(dá)到一定的抗壓強(qiáng)度時再逐漸繼續(xù)升溫。

  2.3預(yù)應(yīng)力鋼絞線擠壓混凝土引起的損失

  在放張過程中,預(yù)應(yīng)力鋼絞線因回縮會擠壓周圍的混凝土,使混凝土發(fā)生局部壓陷而引起應(yīng)力降低。如在混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度進(jìn)行放張這種損失一般是可以忽略不計的如果混凝土強(qiáng)度不夠、強(qiáng)度不均勻或失效位置、長度發(fā)生變化,這種損失卻是致命的,甚至造成預(yù)制構(gòu)件的報廢。

  2.4張拉端錨具的變形和預(yù)應(yīng)力筋回縮引起的損失

  在張拉端,當(dāng)預(yù)應(yīng)力張拉達(dá)到張拉控制應(yīng)力后,卸走張拉機(jī)械,預(yù)應(yīng)力鋼絞線回縮,錨具產(chǎn)生變形,這會使預(yù)應(yīng)力筋的張緊程度降低,即引起預(yù)應(yīng)力鋼絞線的應(yīng)力損失。

  減少此種預(yù)應(yīng)力損失的應(yīng)對措施有:

 、龠x擇錨具變形小或預(yù)應(yīng)力鋼絞線回縮小的錨具、夾片,盡量減少連接鋼筋的長度;②待預(yù)應(yīng)力張拉達(dá)到δcon停留5min后,再關(guān)閉油泵,鎖死螺母,移開張拉器具。論文發(fā)表。

  2.5預(yù)應(yīng)力鋼絞線與張拉箱壁間、底座、墊塊、壓桿等摩擦所引起的損失

  張拉時,鋼絞線被拉長的同時會沿著張拉端進(jìn)行螺旋式的伸長,勢必與張拉箱壁間、底座、墊塊、壓桿等部位產(chǎn)生摩擦,從而產(chǎn)生摩阻力,引起預(yù)應(yīng)力損失。

  減少因摩阻力產(chǎn)生的應(yīng)力損失采取的應(yīng)對措施有: 

  ① 對底座和張拉器具涂抹潤滑劑,以減少摩擦系數(shù);

 、诓捎脙啥藦埨,摩擦損失減少近一半;

 、郾M量減少鋼絞線的布置長度。

  2.6先張法中張拉設(shè)備所引起的損失

  長時間、高頻率的使用千斤頂可能會出現(xiàn)油封老化的現(xiàn)象,導(dǎo)致千斤頂漏油,無法進(jìn)行持荷,難以達(dá)到要求的張拉控制應(yīng)力。論文發(fā)表。油表受到外力碰撞或受熱、受潮過度等,也會出現(xiàn)故障,導(dǎo)致油表與千斤頂?shù)膶?yīng)關(guān)系發(fā)生變化,從而產(chǎn)生應(yīng)力損失。

  張拉應(yīng)力計算時,應(yīng)力值可達(dá)到小數(shù)點(diǎn)的后兩位,而一般油表的精度卻僅為1MPa,張拉精度只能靠施工操作人員的目測估算,而且張拉機(jī)械操作人員很容易受到施工環(huán)境、機(jī)械震動等原因的影響不可避免地產(chǎn)生誤差,造成應(yīng)力損失。

  為減少張拉設(shè)備引起的這種應(yīng)力損失,

  在施工前,擬投入使用的張拉設(shè)備必須具有資質(zhì)高、信譽(yù)好的試驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)標(biāo)定證書;張拉設(shè)備在使用過程中特別要注意保護(hù),必須專人保養(yǎng),專人操作,對于張拉環(huán)境要及時進(jìn)行整理和維護(hù),避免在風(fēng)沙、潮濕、低溫、雨雪、酷暑、嘈雜的惡劣環(huán)境下施工,若使用過程中出現(xiàn)異;驒z修以后必須重新檢驗(yàn)校正。

  2.7臺座在先張法構(gòu)件生產(chǎn)中是主要的承力構(gòu)件,它必須具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性,以免因臺座的變形、傾覆和滑移而引起預(yù)應(yīng)力的損失,以確保先張法生產(chǎn)構(gòu)件的質(zhì)量。

  臺座在設(shè)計時必須對承力臺墩進(jìn)行抗傾覆和抗滑移驗(yàn)算,采用墩式臺座,設(shè)計鋼橫梁時,除考慮在張拉力的作用下有一定的強(qiáng)度外,應(yīng)特別注意其變形,以減少預(yù)應(yīng)力損失。論文發(fā)表。

  3結(jié)束語

  為了提高預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的抗裂性能和抵消產(chǎn)生的各種預(yù)應(yīng)力損失,先張法施工中除了按設(shè)計和規(guī)范要求采用超張拉工藝外,還要采用合適的張拉方法、張拉順序和張拉程序,并應(yīng)有可靠的保證質(zhì)量措施和安全措施。

 

參 考 文 獻(xiàn)

〔1〕預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)要點(diǎn).北京:人民交通出版社