先張法預應力空心板的翹曲和反拱控制

先張法預應力空心板的翹曲和反拱控制

隨著高速公路的快速發(fā)展，預制混凝土技術的發(fā)展更加突出，預張力的比例降低。所采用的預緊鋼絞線具有平滑損失少、高儲存能力等特點。預應力混凝土節(jié)約了材料用量、取得了顯著的經(jīng)濟效益。先張法預應力空心板屬偏心受壓構(gòu)件,產(chǎn)生一定的反拱是必然的。由于施工所處環(huán)境條件、施工操作方法等因素影響,先張法預應力空心板在施工中往往不同程度出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象,翹曲過大容易造成梁板四角只有三角與支座(同一平面)直接接觸,另一角必須墊鋼板,不僅增加施工成本,同時橋面板局部厚度發(fā)生突變,受力不均,影響使用。而反拱過大和過小則會使預應力空心板過早出現(xiàn)裂縫后產(chǎn)生較大形變,從而影響使用壽命。根據(jù)經(jīng)驗,下面分別對先張法預應力空心板的翹曲和反拱的控制方法加以論述。1彎曲控制(1)安裝鋼梁的注漿預制空心板的梁底本身必須有良好的平整度,從而能保證空心板底部平整度。在張拉傳力柱澆注完成、梁底做好后需安裝鋼橫梁,鋼橫梁上預應力鋼絞線孔位連線必須與梁底模平行,而且其中性面必須保證預應力空心板內(nèi)預應力鋼絞線與設計位置吻合,做到了這一點,也就滿足了鋼絞線中性軸與空心板設計中性軸在同一鉛垂面內(nèi),從而在先天上克服了空心板翹曲的產(chǎn)生。(2)空心板翹曲的張拉控制首先,在同一窯內(nèi)使用的鋼絞線必須是同廠家生產(chǎn)的性能較為接近的鋼絞線,同時要求拉伸力均勻一致,在張拉過程中采用伸長值與拉力雙控法控制,這樣就保證鋼絞線放張后,在梁板有效長度內(nèi)回縮大致均勻一致,即可有效控制空心板翹曲的產(chǎn)生。張拉完成后在錨具后2cm左右的鋼絞線上用油漆畫線驗證有無滑絲現(xiàn)象。(3)鋼筋骨架連接必須按設計位置對稱于中性軸綁扎鋼筋骨架,而且保證混凝土在澆注過程中鋼筋位置不移動,使得鋼筋骨架中性軸與設計相吻合。(4)設計位置的確定支立模板時也必須控制其橫斷面中性軸位置,模板本身要求具有足夠的強度與剛度,支立牢固且位置準確,有效控制梁板混凝土澆注過程中周邊斷面相對梁底及鋼絞線中性軸的相對位置,即:保證混凝土周邊橫截面中性軸處在設計位置上。(5)梁板底部混凝土厚度的提高首先澆筑梁底混凝土,要求梁底混凝土澆筑均勻、厚度一致且振搗密實。梁底混凝土滿足梁底設計厚即可,過厚芯模上浮,頂板厚度無法保證;梁底混凝土過薄芯模下移,梁板底部混凝土厚度變小,中性軸上移,反拱變大;在澆筑完底板后穿膠囊充氣。充氣過程中隨時人工校正膠囊位置保證其居中,同時保證兩側(cè)空間大致均等,充氣以達到0.6～0.8MPa為宜,同時用腳踩上去有堅實感;充氣不可過飽,以免膠囊上浮或爆裂。充氣完成后,關閉氣門,繼續(xù)澆筑梁體側(cè)面及頂板混凝土,澆筑側(cè)面混凝土時必須保證膠囊兩側(cè)同時澆筑混凝土,同時振搗,以免因施工因素造成膠囊移位,即梁體中心軸發(fā)生橫移,這一點是導致梁體翹曲關鍵性因素,施工中必須得到重視。(6)混凝土澆筑機下養(yǎng)護混凝土養(yǎng)護必須保證全部梁體在同一溫度條件下進行養(yǎng)護,從而確保全部梁體各部位混凝土強度均勻一致,待梁體混凝土強度達到設計強度的90%以上時,即可放松鋼絞線。(7)放張及制作翹曲鋼絞線放張是先張法施工過程中的一道重要工序,較為理想做法是用砂箱或楔塊實施整體緩慢放張,即可減少鋼絞線放張過程中對梁板端部的沖擊,又可保證鋼絞線在梁體內(nèi)收縮均勻一致,如無此方面經(jīng)驗或不具備整體放張條件或圖紙要求分批放松預應力鋼絞線要求,也可分批放松鋼絞線,放張鋼絞線順序必須是從中間到兩邊、梁頭兩邊對稱放松,以免在鋼絞線完全放松前梁體承受橫向偏心荷載造成翹曲(一旦承受橫向偏心力形成翹曲,導致荷載只能平衡這些偏心力,無法校正翹曲)。在梁板放張完成后即可出窯吊裝或存放于較為平整的場地上(下墊道木或砂袋),在靜置過程中,梁體內(nèi)發(fā)生應力重分布,在有效的施工前期控制下梁板一般不再發(fā)生翹曲?？傊?控制梁板翹曲關鍵所在是在施工過程中保證梁體鋼筋混凝土中性軸上鋼絞線中性軸在同一鉛垂面內(nèi)。染板存放過程中收縮亦產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象,因此空心板存放時間不宜過長,應盡快安裝。2空心板反拱度的計算首先,要嚴格按照技術規(guī)范要求操作:即對鋼絞線進行自檢、抽檢試驗,符合設計要求后方可使用。在張拉過程中采用張拉應力值和伸長值雙控制法控制。在油表到達校正值下,鋼絞線的實際伸長率應符合規(guī)范的±6%的要求。其次,理論計算先張法預應力混凝土空心板的反拱度,通過理論與實測數(shù)據(jù)比較,可簡捷反算出預應力筋張拉力的大小,從而為控制預應力張力是否達到設計要求提供理論依據(jù)。如果在張拉力經(jīng)檢驗無符合技術規(guī)范±6%的要求的情況下,反拱度過大或過小,一般情況下與混凝土的強度有關,即放張時間掌握不準,此時應依據(jù)混凝土試塊強度,根據(jù)氣候等外界因素控制鋼絞線的放張時間。按設計文件要求,先張法預應力混凝土空心板在達到設計要求強度的100%后放張。放張后預應力筋的回彈通過兩端偏心作用在預應力混凝土空心板上,空心板通過縱向力及偏心彎矩產(chǎn)生反拱度?？招陌逑蛏系姆垂岸仁怯深A應力筋引起的,空心板的材料、尺寸是確定的,這