预应力箱梁起拱度控制

2022-09-11

一、预应力箱梁起拱产生的形式

我们都知道, 预应力混凝土箱梁起拱主要是由预应力产生的弹性上拱和混凝土徐变产生的上拱两部分形成的。而在实际施工过程中, 往往由于张拉后, 使得梁体在张拉时瞬时产生的上拱度f同梁体脱离台座后又因梁自重作用产生的梁自重挠度叠加, 使得预应力箱梁的起拱度并不能与设计相吻合, 从而出现起拱度过小或太大等两种异常形式。

二、预应力箱梁起拱产生的原因

因为其起拱度不是偏小就是过大, 故下面我分开来讨论这两种情况所发生的原因, 具体如下:

1.造成起拱度偏小的原因

(1) 当预应力筋在进行张拉时的混凝土强度过高。而按照建筑工程行业规范和设计标准的要求下, 如果我们采用的是后张法张拉, 那么所使用的混凝土强度则必须要达到设计强度所要求的百分之九十以上, 但在某些施工现场, 经常出现的现象是人们单单凭借着混凝土试件的强度而粗略地就得到了混凝土的强度, 然而, 这并不能充分代表出混凝土的实际强度。

(2) 在预制箱梁在施工过程中, 往往由于截面尺寸的变化, 进而使得模板尺寸偏大或偏小。虽然底座一般都有反起拱度设置, 但当我们采用的是刚性模板之时, 人们却忽略了刚性模版在制作拼装后没有考虑拱度的特点。这就使得在进行箱梁的预应力张拉时, 预制箱梁一般都会因跨中底板偏厚, 导致截面惯性矩变大, 从而起拱度变小。

(3) 张拉应力值不足, 特别是在后张法的施工上, 如果的那个千斤拉的使用次数超过了所规定的次数与时间后, 应该及时地进行更换, 然而, 有些施工人员为了节省成本, 却置之不顾, 满以为可以使用就好, 但是实际上我们在施工过程中可能会使压力表的读数大于实际应力值。从而造成了起拱度的偏小。

(4) 波纹管不顺直。管道的不平直, 使得箱梁在张拉的时候与波纹管的摩擦就会进一步的加大, 导致起拱度减小。

(5) 张拉时气温过低。由于为了赶进度, 有的施工单位不得不在早上, 晚上等气温较低的时间段来对箱梁进行张拉施工, 但混凝土在受到自身热胀冷缩的影响, 从而也会影响到起拱度的大小变化。

(6) 张拉后的预制箱梁需要克服底板与底模间的摩阻力, 因此, 当我们在底座上测量时, 起拱值时会偏小2-3mm。

2.造成起拱度太大的原因

(1) 张拉时混凝土的强度较低, 达不到规范要求。即如果在进行箱梁的张拉施工时, 所采用的混凝土强度远远低于规范要求时, 会使得其弹性模量太小, 结构弯曲变形大, 导致起拱度过大。对于此, 笔者有过一段时间的研究实验, 如果我们选用的混凝土的强度低于百分之九十的话, 这肯定是会造成箱梁的起拱度过大的, 故希望广大同行在进行预应力箱梁的张拉施工上一定要注意这个环节。

(2) 龄期过短。某些施工单位常常为了减少台座的周转时间, 加快工程的建设进度, 他们想到的却是在运用蒸汽养生之类的方法来加快混凝土箱梁强度的增长速度, 从而使得混凝土强度在一段时间里提高到设计规范的张拉强度。然而, 这只是暂时的, 若箱梁张拉时混凝土的龄期不足, 在张拉后较长时间后, 起拱度会出现明显的偏大。因此, 我们该注意这一问题。 (3) 超张拉的影响。在施工现场, 许多工作者都有这样的误区, 误以为实行超张拉会对低松弛预应力钢绞线起到促进的作用。但是他们忽略的是, 如果我们进行的时后张法施工, 一般不允许超张拉。

(4) 张拉施工时的气温过高。因为张拉后的起拱度的大小与其施工温度有关, 笔者曾做过类似的实验, 得出的结论是在温度高的情况下施工的箱梁起拱度与其他条件相比有明显的增大现象。

(5) 时间的推移。因为箱梁在张拉完成后, 长时间的放在某个角落, 钢筋会随着时间而逐渐松弛, 同时混凝土也会产生徐变或收缩现象, 从而使得箱梁的起拱度随时间的增加而增加。

三、预应力箱梁起拱度大小的控制措施

1. 严格控制预应力钢绞线张拉时梁体混凝土的强度

在箱梁张拉时, 我们应该切实保证混凝土强度达到设计规范的标准。最好的方法就是在施工张拉之前, 我们应该对混凝土进行抗拉抗压强度实验, 挑选适合规范要求的混凝土施工, 从而保证张拉箱梁混凝土的整体受力均匀。

2. 对于箱梁张拉时采用的混凝土龄期, 个人认为最好将其控制在7 d以上, 当然, 如果条件, 还是尽量延长施加预应力时混凝土龄期为宜, 并且在箱梁施工过程中, 还应提前做好施工进度方案, 确保预制好的箱梁能够在最短时间内应用到工程建设当中去, 从而避免因龄期而使得起拱度过大或过小。

3. 对张拉应力实行“双控”, 即张拉力和钢绞线的延伸量同时控制。

首先, 在箱梁进行张拉施工之前就要做好张拉所用的千斤顶和油压表检测标定工作, 如检查其是否存在这漏油、指针不为零的现象, 若有应及时改正;其次, 并根据钢绞线试样或试验证书所确定弹性模量和松弛率来计算其延伸量与张拉程序。然后, 就按照标准规范进行张拉施工。

4. 高度重视混凝土徐变变形对箱梁张拉的影响。我们都知道, 徐变对于混凝土的强度有着较大的影响。由实验可得, 配合比在一定区域内, 徐变越大, 混凝土的强度反而越小。因此, 在施工过程中, 我们要密切注意混凝土的徐变变化, 努力做好配合比的最优选择、把好材料关, 选用优质的水泥品种、集料种类等等, 从而减少徐变的影响, 提高混凝土的强度。

5. 完善养护管理体系。在预应力箱梁张拉完成后, 我们还应重视对梁体混凝土养护工作的管理, 使其在养护期内让箱梁在最好的适宜条件下工作。如:当我们在冬季施工的时候, 应该对其进行保温养护工作, 以防止其因气温的原因而冻坏收缩。

结束语:

随着预应力箱梁在工程建设当中的广泛应用, 如何保证和提高预应力箱梁的质量成为了我们的一大难题。然而, 我个人觉得要提高预应力箱梁的质量, 必须要做好箱梁起拱度的控制, 必须高度重视这个方面, 从预应力钢绞线张拉时梁体混凝土的强度的控制, 混凝土龄期, 施工工艺的改进、养护管理等各方面进行综合控制, 才能有效地控制起拱度, 才能更好地保证预应力箱梁的质量, 从而更好地应用到我们的工程建设当中来。

摘要：本文主要从结合多年来对预应力箱梁的实践经验, 简要地分析了箱梁起拱产生的机理及其原因, 并根据国家的相关技术规范, 提出了相应的预防措施和解决办法, 从而保证预应力箱梁结构的施工质量。

关键词：预应力箱梁,起拱度,控制