40米預(yù)制T梁張拉中出現(xiàn)側(cè)彎問(wèn)題的分析與處理(精)

1、40 米預(yù)制 T 梁張拉中出現(xiàn)側(cè)彎問(wèn)題的分析與處理 摘要:針對(duì)保阜高速 LJ-09 標(biāo)段范家溝大橋 40 米預(yù)制 T 梁張拉施工后主梁產(chǎn)生側(cè) 彎變形進(jìn)行原因分析，提出了相應(yīng)的處理方案，有效地保證了現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制梁的質(zhì)量。 關(guān)鍵詞:預(yù)制 T 梁張拉側(cè)彎原因分析處理方案 1 工程概況 保阜高速是保定至阜平的高速公路，是河北省 五縱六橫七條線”高速公路網(wǎng)中的 第三橫”的重要組成部分，又是河北省確定“6+3 高速公路建設(shè)計(jì)劃的一段，也是保 定市三縱三橫”高速公路網(wǎng)布局中的重要一段。范家溝大橋是保阜高速 LJ-09 標(biāo) 段中的一座全長(zhǎng) 733m 的大橋,是本標(biāo)段的重要構(gòu)筑物；本橋上部結(jié)構(gòu)采用 40m 預(yù) 制后

2、張法 T 梁，全橋 18 孔每孔 12 片預(yù)制 T 梁,4 片邊梁 8 片中梁,共有 T 梁 216 片。 2 問(wèn)題的提出 T 梁預(yù)制完成后當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到 100%后開(kāi)始張拉，當(dāng)我們張拉完成時(shí)，發(fā)現(xiàn)梁有不同程 度的側(cè)彎，特別是邊梁側(cè)彎比較明顯；但起拱度和伸長(zhǎng)量均符合要求。側(cè)彎的程度 隨時(shí)間有進(jìn)一步增大的趨勢(shì)。我們對(duì)一下兩片梁的側(cè)彎情況左了記錄如表 1。 張拉產(chǎn)生的這種側(cè)彎將直接影響整個(gè)線路的線型及后續(xù)工序的質(zhì)量 ，同一跨內(nèi)如果 梁的側(cè)彎過(guò)大，且彎曲方向相反時(shí)，則相鄰梁之間的現(xiàn)澆橫隔梁和橋面的接縫處鋼 筋與混凝土使用量必然會(huì)加大，造成不必要的浪費(fèi)且相鄰梁之間的梁肋間距變化將 對(duì)梁的受力也會(huì)產(chǎn)生影響；

3、同時(shí)，當(dāng)梁產(chǎn)生側(cè)彎時(shí)，梁上預(yù)埋的護(hù)欄鋼筋和泄水孔必 然偏位，如果邊梁向外側(cè)彎，則橋面的寬度，梁的長(zhǎng)度等將會(huì)受到很大的影響。因此 必須找出產(chǎn)生側(cè)彎的原因并加以控制。 3 產(chǎn)生側(cè)彎的原因分析 3.1 主梁預(yù)制時(shí)預(yù)留的孔道位置不準(zhǔn)確、張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度不足 在后張法主梁施 工中預(yù)留不準(zhǔn)確，如:在波紋管定位過(guò)程中偏差大，在混凝土澆注過(guò)程中，由于對(duì)混凝 土的振搗（特別是高頻振搗器）使主梁中內(nèi)置波紋管發(fā)生位置偏離設(shè)計(jì)位置，產(chǎn)生較 大的外移,是產(chǎn)生主梁側(cè)彎的原因之一；在主梁張拉施工中，混凝土張拉時(shí)間以澆注 混凝土的強(qiáng)度決定。目前主要以混凝土試塊強(qiáng)度為準(zhǔn)，有時(shí)因試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng) 度的100%但主梁本身強(qiáng)度是否

4、達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 100%是未知的。其原因在于試 塊混凝土強(qiáng)度體積相對(duì)較小，與主梁同期養(yǎng)護(hù)過(guò)程中容易達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度，而 主梁本身體積較大，不排除相同時(shí)間沒(méi)達(dá)不到 100%混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度（局部或整體） 的可能性。在這種情況下進(jìn)行主梁的張拉工作，由于混凝土變形不均勻，在張拉后 可能產(chǎn)生主梁側(cè)彎。 3.2 主梁底座與主梁之間摩阻力過(guò)大 主梁底座是混凝土上鋪的鋼板，由于主梁與梁 底座之間存在摩阻力（特別是底座鋼板表面脫模劑不佳或表面有雜質(zhì)）,使張拉力（特 別是梁底鋼絞線束），不能盡快傳給主梁梁體，需克服一定摩阻力后才能傳給梁體，造 成張拉力在梁端處聚集時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，對(duì)梁體有一定的沖擊性，也是造成主梁側(cè)彎

5、的一 個(gè)原因。 3.3 T 梁中存在平彎鋼束 N3、N4,且設(shè)計(jì)的張拉循序不能減小其影響，這是產(chǎn)生側(cè) 彎的又一個(gè)主要原因。 由于梁中平彎鋼束 N3、N4 的存在，由 T 梁橫斷面圖 1 所示。 梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束 N3、N4 從跨中到端部的平彎走向，造成張拉時(shí)產(chǎn)生橫向分力和側(cè) 向彎矩，又因梁體剛度較小，故出現(xiàn)側(cè)向彎曲。一旦梁體出現(xiàn)側(cè)向彎曲變形，則在該 力的作用下將產(chǎn)生更大的側(cè)向彎矩，側(cè)向變形將有進(jìn)一步增大的趨勢(shì)。而設(shè)計(jì)的張 拉程將導(dǎo)致產(chǎn)生側(cè)向彎曲變形的橫向分力較大，且在張拉的過(guò)程中無(wú)法平衡。 3.4 從受力的角度分析 3.4.1 鋼絞線的重心軸與 T 梁的重心軸不重合 由于各種原因造成波紋管的重心

6、與 T 梁的重心不重合，以至于鋼絞線偏移中心產(chǎn)生較大的偏心矩，這樣將會(huì)產(chǎn)生側(cè)向彎 矩,N3、N4 鋼絞線定位不對(duì)稱也會(huì)產(chǎn)生側(cè)向彎矩。 3.4.2 鋼絞線的重心與 T 梁的重心完全重合而張拉不對(duì)稱 在實(shí)際的張拉中，由于兩 者的張拉力用油表讀數(shù)來(lái)控制，所以張拉力相同容易保證，但伸長(zhǎng)量卻不好控制，伸 長(zhǎng)量不同，二者的受力就有所不同，梁體較長(zhǎng)時(shí),橫向剛度較小因而易產(chǎn)生側(cè)彎。 4 對(duì)主梁張拉后產(chǎn)生側(cè)彎采取的處理方案 4.1 確?？椎牢恢脺?zhǔn)確，嚴(yán)格控制張拉時(shí)主梁混凝土強(qiáng)度 按設(shè)計(jì)要求保證預(yù)留孔道 位置準(zhǔn)確無(wú)誤。加強(qiáng)波紋管定位鋼筋，盡量達(dá)到波紋管順暢左右不偏。在混凝土振 搗施工中，梁底（梁端）采用相對(duì)小粒徑

7、混凝土配合比，控制混凝土振搗時(shí)間，盡量避 免振搗鋼筋（特別是波紋管）,模板外掛的附著振搗器位置盡量在 馬蹄”部分的上端， 在振搗過(guò)程中，控制振搗時(shí)間，防止梁內(nèi)孔道中波紋管產(chǎn)生左右偏移,（附著振搗器振 動(dòng)方向?yàn)樗椒较颍?。建議 馬蹄”部分混凝土澆注過(guò)程中用鋼釬撥動(dòng)混凝土下落避 免或減少全靠振搗下落混凝土，可使波紋管盡量減少振動(dòng)，以保證預(yù)留孔道位置的 準(zhǔn)確?，F(xiàn)在張拉時(shí)要求混凝土的強(qiáng)度為 100%混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求 進(jìn)行主梁張拉強(qiáng)度的控制。在工期允許的情況下，不但要考慮主梁混凝土強(qiáng)度同時(shí) 考慮混凝土齡期，一般不應(yīng)少于 7 天,這樣才能保證梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到 100%設(shè)計(jì) 要求。在施工中

8、統(tǒng)籌安排混凝土張拉工期，避免過(guò)早張拉。 4.2 盡量減少主梁與梁底之間的摩阻力主梁預(yù)制施工中，應(yīng)加快鋼筋綁扎及混凝土 澆注時(shí)間，以免主梁底座上涂抹的脫模劑風(fēng)干。如果已風(fēng)干應(yīng)撒水濕潤(rùn)后澆注混凝 土，并在澆注的主梁與底座之間采用有一定強(qiáng)塑性的材料 （如木板、硬質(zhì)膠板等）制 作的模板,加速梁端張拉力的傳遞過(guò)程，使張拉力盡快傳給梁體本身。 4.3 改進(jìn) T 梁中存在的平彎鋼束 N3、N4 將平彎鋼束變更為不平彎，或通過(guò)修改梁 的截面設(shè)計(jì)增大梁體的整體剛度。將平彎鋼束變更為不平彎在設(shè)計(jì)上是可行的 ，但 是這種方法涉及一系列問(wèn)題，一般不予采用。通過(guò)不同的施工方法和施工工藝減小 平彎鋼束的影響，如果平彎鋼束 N3、N4 能夠兩端同時(shí)張拉就可以很大程度上減小 其影響，但是梁體截面尺寸又使它成為不可行。而通過(guò)不同的施工方法和施工工藝 減小平彎鋼束的影響是可行的。具體實(shí)施方案：調(diào)整平彎鋼束 N3 的平彎位置,將 平彎起點(diǎn)至梁體中心線的距離由 1000cm 調(diào)整為 1200cm 使之與平彎鋼束 N4 的平 彎位置靠近,便于相互平衡。如圖 2 所示。 修改張拉順序，原來(lái)的張拉的順序是先張拉 N3 到 50%控制應(yīng)力，再?gòu)埨?N4 到 100%控制應(yīng)力，最后張拉 N3 至 100%