淺析后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋梁工程中的應(yīng)用5200字

1、淺析后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋梁工程中的應(yīng)用5200字 摘要 ：本文結(jié)合工程實(shí)例，從波紋管的連接穿束、特殊情況下預(yù)應(yīng)力伸長(zhǎng)量計(jì)算與張拉預(yù)應(yīng)力損失分析、張拉錨固、孔道壓漿施工等方面詳細(xì)分析闡述了大型鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋梁工程后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)，并進(jìn)展了詳細(xì)總結(jié)。 關(guān)鍵詞：后張法；預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)；現(xiàn)澆連續(xù)箱梁；應(yīng)用Abstract: bining with engineering example this paper has analyzed the corrugated pipe connection wear bunch, special circumstances

2、prestressed elongation calculation and tension prestress tension anchor and the hole grouting construction aspects. It also summarized large reinforced concrete continuous box girder bridge engineering which is a method after prestressed construction technology and quality control points.Key words:

3、posttensioning; prestressed construction technology; Cast-in-situ concrete continuous box; application中圖分類(lèi)號(hào)TU745 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095-2104202212-0000-00 1工程概況: 湖南某高速公路道路總體呈東西走向，按雙向6車(chē)道時(shí)速100km/h設(shè)計(jì)，段內(nèi)設(shè)有一座互通主線橋，中心樁號(hào)K1+657.979，跨徑組合為：右幅430+430+430+530+530+430+530+530m共8聯(lián)，左幅430+430+530+530+430+430m共6聯(lián)；橋長(zhǎng)1080.

4、0m。上部構(gòu)造采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，梁高160cm。箱梁橋?qū)挒樽儗?，箱室分別采用單箱4室、單箱7室不等，下部構(gòu)造采用柱式墩、肋式臺(tái)，根底為樁根底。 本橋采用OVM15-19型預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系。箱梁預(yù)應(yīng)力鋼束采用標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度為=1860MPa的高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，其性能符合ASTMA416-97270級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，公稱(chēng)直徑15.24mm，公稱(chēng)面積140mm2。 2 波紋管的定位、連接與鋼絞線穿束 波紋管管道采用的定位鋼筋加工成井字型，縱向間距不大于1m；在曲線位置時(shí)適當(dāng)加密，為0.5m，使其結(jié)實(shí)地置于模板內(nèi)的設(shè)計(jì)位置，并在澆筑混凝土期間不產(chǎn)生位移。且在曲線孔道位置的最高點(diǎn)開(kāi)口設(shè)置排氣管，

5、之后用膠帶密封好。波紋管接頭一般可用大一號(hào)同型波紋管作為接頭，接頭的長(zhǎng)度：管徑為40mm65mm時(shí)，取200mm；70mm85mm時(shí)，取250mm；90mm以上時(shí)，取300mm；波紋管接頭處一定要將波紋管界面用小錘整平，以防在穿束時(shí)引起波紋管翻卷致管道堵塞，且用膠帶密封好。 穿束前檢查錨墊板和孔道的位置是否正確，注漿孔和排氣孔應(yīng)滿(mǎn)足施工要求，孔道內(nèi)應(yīng)暢通，無(wú)水份和雜物。穿束時(shí)將鋼絞線理順，用扎絲綁扎好，以防在穿束過(guò)程中鋼絞線打絞；張拉時(shí)受力不均，導(dǎo)致有的鋼絞線達(dá)不到張拉控制應(yīng)力而有的那么可能被拉斷。將鋼束端頭做圓錐狀，用氧焊焊牢，切忌使用電焊焊接。外表要用砂輪修平滑，以防剛束在波紋管接頭處引起

6、波紋管翻卷，堵塞孔道。當(dāng)用人工穿束比擬困難時(shí)，可將卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩系在引繩上，然后開(kāi)啟卷?yè)P(yáng)機(jī)配合人工將鋼束徐徐拉進(jìn)孔內(nèi)。 澆筑混凝土前檢查波紋管是否有孔洞或變形，且在與錨墊板接頭處，一定要用膠帶堵塞好以防水泥漿滲進(jìn)波紋管或錨孔內(nèi)。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)盡量防止振搗棒直接接觸波紋管，以防漏漿堵孔。在混凝土澆筑完畢后終凝前，梁、板兩頭用人工卷?yè)P(yáng)機(jī)反復(fù)抽拔每束鋼絞線，使每束鋼絞線都處于自由狀態(tài)，外露的鋼絞線口處用膠帶密封，以防止鋼絞線銹蝕。 3預(yù)應(yīng)力伸長(zhǎng)量的計(jì)算方法 預(yù)應(yīng)力鋼束理論伸長(zhǎng)值Lmm的計(jì)算 L=(1) 式中：預(yù)應(yīng)力束的平均張拉力N L預(yù)應(yīng)力鋼筋長(zhǎng)度mm 預(yù)應(yīng)力束截面面積mm2 預(yù)應(yīng)力束彈性模量N/m

7、m2，采用委托試驗(yàn)報(bào)告的實(shí)測(cè)結(jié)果 預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力按照下面的公式計(jì)算。 (2) 式中：P預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力kN 從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角之和rad 孔道每米部分偏向?qū)δΣ恋挠绊懴禂?shù)，設(shè)計(jì)圖紙取值為0.0015 預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩擦系數(shù)，設(shè)計(jì)圖紙取值為0.25 3.2特殊情況下的計(jì)算 當(dāng)孔道為直線時(shí)，=0時(shí)，簡(jiǎn)化為： (3) 當(dāng)孔道為直線且無(wú)部分偏向的摩阻，時(shí)，簡(jiǎn)化為： (4) 3.3預(yù)應(yīng)力筋的張拉力P的計(jì)算： (5) 式中：預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力kN 預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉控制應(yīng)力MPa 預(yù)應(yīng)力束截面面積mm2 同時(shí)張拉時(shí)鋼絞線的根數(shù) 超張拉系數(shù)，不超張拉時(shí)為1.0 3.4

8、實(shí)際伸長(zhǎng)值的計(jì)算： (6) 式中：從初應(yīng)力至控制張拉應(yīng)力間的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值cm 初應(yīng)力時(shí)的推算伸長(zhǎng)值cm，可采用相鄰級(jí)的伸長(zhǎng)度 4 特殊情況下預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量計(jì)算與張拉應(yīng)力損失分析 4.1直線及縱斷面曲線一般預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量計(jì)算分析 預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)量一般可按虎克定律進(jìn)展計(jì)算，在非直線段時(shí)一般情況下可采用總轉(zhuǎn)角套用?橋規(guī)?附錄給出的公式進(jìn)展計(jì)算即可滿(mǎn)足施工控制要求，但當(dāng)有特殊要求時(shí)應(yīng)分段計(jì)算。由于?橋規(guī)?提出的值為從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角之和rad，在單端張拉及設(shè)計(jì)中對(duì)于轉(zhuǎn)折較短的曲線段近似地標(biāo)注成折線段時(shí)，一些技術(shù)人員容易混淆正負(fù)角度及曲線角度的計(jì)算概念，筆者認(rèn)為可按圖1及圖2進(jìn)展理解

9、計(jì)算。從圖中不難看出切線角A等于曲線替代后的轉(zhuǎn)角B與轉(zhuǎn)角C之和，故在計(jì)算時(shí)可理解為值為從張拉端至計(jì)算截面孔道各部分的轉(zhuǎn)角絕對(duì)值之和rad。 圖1圖2 4.2 環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量計(jì)算分析 預(yù)應(yīng)力筋按環(huán)形布設(shè)時(shí)孔道偏向和同束各鋼絞線受力不均勻同時(shí)會(huì)影響鋼束的伸長(zhǎng)量。鋼絞線根數(shù)較少時(shí)，兩者的影響較小,當(dāng)鋼束只有一根鋼絞線時(shí)，兩者對(duì)鋼束伸長(zhǎng)量幾乎沒(méi)有影響。預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，鋼束在孔道的非直線部分產(chǎn)生較大的徑向壓力，使得同束各鋼絞線不斷密實(shí)，排列層次與位置發(fā)生重組，各鋼絞線間受力不均勻加大。導(dǎo)致伸長(zhǎng)量階段增量不一樣的主要原因是同束各鋼張的受力不均勻。且張拉力分級(jí)等量增加時(shí)，伸長(zhǎng)量的增量平均值亦不相等。大噸位

10、小半徑環(huán)向預(yù)應(yīng)力束的伸長(zhǎng)量實(shí)測(cè)值與傳統(tǒng)計(jì)算值設(shè)計(jì)值相差較大，最大可達(dá)53%。造成誤差的主因是回轉(zhuǎn)角度大，在張拉過(guò)程中應(yīng)考慮鋼紋線自由長(zhǎng)度不均勻和非彈性變形引起的附加伸長(zhǎng)量后，總伸長(zhǎng)量計(jì)算值與實(shí)測(cè)值才接近。 4.3 空間曲線預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量計(jì)算 根據(jù)虎克定律等力學(xué)進(jìn)展分析，預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力應(yīng)按實(shí)際的轉(zhuǎn)折角度進(jìn)展計(jì)算，故在平曲線梁體的空間曲線預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量計(jì)算除切線夾角之和改為空間轉(zhuǎn)角之和式7外，其余計(jì)算方法及取值與?橋規(guī)?一樣。按相關(guān)工程理論驗(yàn)證，該方法計(jì)算所得的理論伸長(zhǎng)值能滿(mǎn)足施工控制要求。 空間轉(zhuǎn)角之和計(jì)算參考公式: 7 式中： i第i段預(yù)應(yīng)力筋的垂直面的轉(zhuǎn)角rad; i第i段預(yù)應(yīng)力筋的平面的轉(zhuǎn)

11、角rad。 4.4張拉應(yīng)力損失的量測(cè)和估算 由于受施工因素、材料性能和環(huán)境條件等的影響，預(yù)應(yīng)力鋼筋在張拉時(shí)所建立的張拉控制應(yīng)力，將會(huì)有所降低。為了使預(yù)應(yīng)力筋中實(shí)際存余的有效預(yù)應(yīng)力與設(shè)計(jì)值相符，必須對(duì)張拉控制力和預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)展準(zhǔn)確的量測(cè)和估算。張拉應(yīng)力損失的量測(cè)方法可參見(jiàn)?評(píng)標(biāo)?“附錄G-9預(yù)應(yīng)力損失的測(cè)定，其內(nèi)容主要包括錨圈口摩阻損失的測(cè)定及孔道摩阻損失的測(cè)定。在不具備測(cè)試條件時(shí)可參考(式8)該公式未考慮管道的反摩阻影響及式9計(jì)算，有必要時(shí)增加計(jì)算溫差損失(式10)、混凝土的彈性壓縮損失(式11)，以下公式符號(hào)無(wú)說(shuō)明者與?橋規(guī)?一致，并可按相應(yīng)表列數(shù)值進(jìn)展取值計(jì)算，本文因篇幅所限不再列述。 錨

12、具變形損失：LEp/L8 式中：L錨具變形、預(yù)應(yīng)力筋回縮和接縫壓縮容許值mm； 孔道摩阻損失：=con1-e-(+kx)9 溫差損失：=2t2-t110 式中：由預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座間的溫度差造成的應(yīng)力損失MPa； t1混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)受拉鋼筋的最高溫度mm t2錨具變形、預(yù)應(yīng)力筋回縮和接縫壓縮容許值mm 混凝土的彈性壓縮損失： m-i 11 式中：第i批張拉鋼筋的彈性壓縮損失MPa； 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值； m分批張拉的批數(shù)； i已張拉的批數(shù)包括此次張拉批在內(nèi)。 針對(duì)本橋預(yù)應(yīng)力鋼絞線均采用兩端張拉，并采用張拉應(yīng)力與引伸量雙控。實(shí)際伸長(zhǎng)值與伸長(zhǎng)值的差值控制在6%以?xún)?nèi)，錨下控制應(yīng)

13、力為0.75=1395MPa。 嚴(yán)格遵循圖紙規(guī)定的張拉順序進(jìn)展張拉。根據(jù)圖紙要求，在實(shí)測(cè)力方體抗壓強(qiáng)度不小于其設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的85%后，進(jìn)展腹板內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力張拉。 5 預(yù)應(yīng)力的施加及錨固 5.1預(yù)應(yīng)力張拉施工 根據(jù)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合本橋?qū)嶋H情況，張拉的施工工藝為：張拉程序?yàn)?初應(yīng)力0.1張拉噸位持荷2min錨固。 根據(jù)構(gòu)件的特點(diǎn)、預(yù)應(yīng)力鋼絞線及錨具的類(lèi)型、張拉力大小等，選擇適宜的張拉設(shè)備，主要是選擇張拉設(shè)備的噸位、壓力表的規(guī)格等。將選用的張拉設(shè)備編號(hào)配套進(jìn)展校檢。油泵使用前往返運(yùn)動(dòng)幾次，排出系統(tǒng)空氣，加載油泵應(yīng)有充足的液壓油，且嚴(yán)禁油泵吸空。 預(yù)應(yīng)力施加前，應(yīng)對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)展檢驗(yàn)，外觀和尺寸應(yīng)符

14、合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，張拉時(shí)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)規(guī)定，設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)，不應(yīng)低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的75%。安裝錨具前準(zhǔn)備張拉時(shí)，應(yīng)將鋼絞線外表粘著的泥沙、灰漿及浮銹用鋼絲刷去除。在錨板錐孔內(nèi)裝上工具錨夾片，錐孔內(nèi)外表和夾片外表涂上約1mm厚的蠟質(zhì)光滑劑，以便張拉完畢后夾片能自動(dòng)松開(kāi)。 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉順序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)可采用分批、分階段對(duì)稱(chēng)張拉。當(dāng)同一截面中有多束一端張拉的預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，張拉端宜分別設(shè)置在構(gòu)件的兩端。預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉過(guò)程中要嚴(yán)格按程序施工，均勻施加力。油泵操作人員給油和回油要慢，不得驟然間回油和給油。 預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)要有明顯的標(biāo)志，嚴(yán)禁閑雜人員進(jìn)入，千斤頂后不得站人，防止錨具夾片彈出傷人。 5.2錨固 預(yù)應(yīng)力筋在張拉控制應(yīng)力到達(dá)穩(wěn)定前方可錨固，錨固完畢后端頭多余的預(yù)應(yīng)力筋，嚴(yán)禁用電弧焊切割，一般用砂輪機(jī)切割。錨固切割后的預(yù)應(yīng)務(wù)筋外露長(zhǎng)度不應(yīng)小于30mm，并注意外露部分預(yù)應(yīng)力筋的防銹措施，一般用混凝土封錨。6 完畢語(yǔ) 綜上所述, 后張法箱梁預(yù)應(yīng)力施工一般根據(jù)設(shè)計(jì)要求及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)展施工控制，根據(jù)?公路橋涵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTJ041-2000?以下簡(jiǎn)稱(chēng)?橋規(guī)?規(guī)定并結(jié)合施工經(jīng)歷，筆者認(rèn)為在預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量控制工作主要在于加強(qiáng)張拉施工前控制、張拉施工過(guò)程控制、封錨壓漿控制,以確保預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量