淺談后張法長(zhǎng)束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在連續(xù)梁中的質(zhì)量控制

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

淺談后張法長(zhǎng)束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在連續(xù)梁中的質(zhì)量控制

摘要：預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁以其結(jié)構(gòu)整體性好、大跨度，減少橋面伸縮縫個(gè)數(shù)使行車(chē)變得舒適，而在高速公路和城市快速路工程中得到廣泛應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁的施工方法多種多樣，一般有滿堂支架現(xiàn)澆施工、懸臂澆注、懸臂拼裝等施工方法。但就目前來(lái)看，除跨越大江大河、深谷等橋梁外，支架法現(xiàn)澆施工還是比較常見(jiàn)的。筆者就典型的幾座預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋談一下后張法長(zhǎng)束預(yù)應(yīng)力質(zhì)量控制的幾個(gè)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：后張法  預(yù)應(yīng)力 連續(xù)梁 質(zhì)量控制

一、預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝
預(yù)應(yīng)力鋼束的孔道位置、鋼絞線是否發(fā)生纏絞現(xiàn)象是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。孔道位置不準(zhǔn)確，改變了結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，如果曲線孔道標(biāo)高變化段不圓順還會(huì)增大預(yù)應(yīng)力孔道摩阻損失，因此孔道位置準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到施工的預(yù)應(yīng)力度能否與設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力度相吻合，對(duì)結(jié)構(gòu)安全和工程使用階段是否會(huì)產(chǎn)生裂縫都有很深的影響。多根鋼絞線如果纏絞在一起，張拉時(shí)各根鋼絞線受力不均勻，增大了鋼絞線之間的摩阻，造成預(yù)應(yīng)力損失加大。
實(shí)際施工中很多施工單位并不重視這些細(xì)部工作，固定鋼束的井字架位置不準(zhǔn)確或不按照規(guī)范和設(shè)計(jì)規(guī)定的間距布設(shè)，必然造成鋼束位置與設(shè)計(jì)不符、有的還會(huì)在曲線變化段產(chǎn)生急彎（半徑太小）或孔道局部偏差過(guò)大。目前仍有小部分隊(duì)伍使用人工進(jìn)行穿束，尤其對(duì)多根鋼絞線的長(zhǎng)束重量很大，人工穿束費(fèi)時(shí)費(fèi)力，容易造成工人轉(zhuǎn)動(dòng)鋼束穿進(jìn)，使鋼絞線互相纏絞在一起。因此而導(dǎo)致張拉時(shí)大部分鋼束的伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值不符，降低了結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。

二、后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉
1、張拉控制應(yīng)力與伸長(zhǎng)值
張拉控制應(yīng)力能否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值直接影響預(yù)應(yīng)力效果，因此張拉控制應(yīng)力是張拉中質(zhì)量控制的重點(diǎn)，張拉控制應(yīng)力必須達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值，但是不能超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定的最大張拉控制應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力值過(guò)大，超過(guò)設(shè)計(jì)值過(guò)多，雖然結(jié)構(gòu)抗裂性較好，但因抗裂度過(guò)高，預(yù)應(yīng)力筋在承受使用荷載時(shí)經(jīng)常處于過(guò)高的應(yīng)力狀態(tài)，與結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時(shí)的荷載接近，往往在破壞前沒(méi)有明顯的預(yù)兆，將嚴(yán)重危害結(jié)構(gòu)的使用安全。因此為了準(zhǔn)確把握預(yù)應(yīng)力的施加情況，以應(yīng)力控制方法張拉時(shí)必須以伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核。因此能夠提供準(zhǔn)確的理論伸長(zhǎng)值顯得尤為重要，必須對(duì)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）中理論伸長(zhǎng)值的計(jì)算有個(gè)正確理解：①預(yù)應(yīng)力孔道坐標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求、曲線孔道圓順的情況下，孔道局部偏差和預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁間的摩擦系數(shù)對(duì)理論伸長(zhǎng)值大小的影響不大，均可按照規(guī)范取中值。②鋼絞線的彈性模量Ep取值對(duì)理論伸長(zhǎng)值大小的影響較大，應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)值進(jìn)行計(jì)算。③L的取值：計(jì)算平均張拉力時(shí)應(yīng)按照孔道長(zhǎng)度計(jì)算，計(jì)算伸長(zhǎng)值時(shí)L的取值應(yīng)加上錨墊板至工具夾片的前端的距離。另外在比較理論伸長(zhǎng)值與實(shí)際伸長(zhǎng)值時(shí)應(yīng)以初應(yīng)力到控制應(yīng)力部分的值為準(zhǔn)進(jìn)行比較，因?yàn)閺牧愕匠鯌?yīng)力的伸長(zhǎng)值是推算的，并且測(cè)量次數(shù)多，產(chǎn)生累積誤差較大。

2、模板支架的影響
由于施加預(yù)應(yīng)力，砼必然產(chǎn)生彈性變形，同時(shí)產(chǎn)生軸向變形和上下方向的撓曲。張拉時(shí)如果約束其軸向收縮和撓曲，就會(huì)使砼產(chǎn)生預(yù)想不到的裂縫，重則出現(xiàn)質(zhì)量事故。因此，張拉前必須拆除對(duì)梁體軸向收縮有約束作用的梁側(cè)模板，拆除支座周?chē)鷮?duì)活動(dòng)支座在順橋方向的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)、以及對(duì)固定支座的旋轉(zhuǎn)有約束作用的模板和支架。某質(zhì)監(jiān)站通過(guò)委托對(duì)快速路工程一特大橋2聯(lián)100米連續(xù)梁張拉前后梁長(zhǎng)進(jìn)行觀測(cè)，結(jié)果表明每米梁長(zhǎng)約縮短0.2mm。鑒于以上實(shí)踐，如果不拆除各種約束，很可能造成梁體局部裂縫或支座變形。其中某高架橋100m連續(xù)梁施工中，由于張拉預(yù)應(yīng)力前支座周?chē)摰啄Ｎ床鸪?，張拉后發(fā)現(xiàn)底模板大部分變形，固定盆式支座發(fā)生側(cè)翻。

 3、張拉要點(diǎn)
①?gòu)埨樞颍簭埨樞驊?yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行，若設(shè)計(jì)沒(méi)有規(guī)定應(yīng)避免使構(gòu)件截面呈過(guò)大的偏心受力狀態(tài)，不使構(gòu)件邊緣產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力。尤其對(duì)曲線橋梁更應(yīng)注意，張拉時(shí)不能使曲線梁內(nèi)、外邊緣產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力，而使梁腹產(chǎn)生裂縫。張拉時(shí)必須先張拉靠近截面形心的鋼束，如果有多排鋼束，必須對(duì)稱(chēng)進(jìn)行。

②張拉長(zhǎng)度：連續(xù)梁鋼束長(zhǎng)度較大，提倡兩端同時(shí)張拉。如果設(shè)備不足，可先固定一端、張拉另一端，然后再?gòu)埨潭ǘ搜a(bǔ)足應(yīng)力。尤其對(duì)曲線預(yù)應(yīng)力筋更應(yīng)如此。一端張拉時(shí)，雖然張拉端達(dá)到了控制應(yīng)力，但由于孔道長(zhǎng)度大，導(dǎo)致鋼束轉(zhuǎn)角θ增大，摩擦力增大，使得預(yù)應(yīng)力由張拉端向固定端逐漸減小，固定端附近預(yù)應(yīng)力明顯不足。廣東省某快速干道（高架橋）工程120米預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁采用一端張拉，另一端扎花錨固于梁體內(nèi)，張拉時(shí)伸長(zhǎng)值不能滿足要求，主要原因在于孔道摩阻損失太大（受孔道轉(zhuǎn)角θ值太大和孔道長(zhǎng)度的影響）。一端張拉長(zhǎng)束鋼絞線的做法是失敗的，一方面，一旦出現(xiàn)事故（如斷絲等）將很難處理；另一方面，由于鋼束給結(jié)構(gòu)施加的預(yù)應(yīng)力不足，危害結(jié)構(gòu)使用安全。

4、斷絲、滑絲的處理
施工過(guò)程中，由于操作失誤或千斤頂壓力不準(zhǔn)確或錨具安裝誤差、夾片質(zhì)量差等原因，有時(shí)會(huì)發(fā)生斷絲和滑絲的情況，當(dāng)斷絲或滑絲數(shù)不超過(guò)規(guī)范值時(shí)，可采用超張拉方式補(bǔ)足應(yīng)力，若超過(guò)規(guī)范值必須卸錨，更換鋼束。對(duì)此處理時(shí)必須慎重，確保質(zhì)量和安全。

（1）、補(bǔ)足應(yīng)力處理：
根據(jù)斷絲數(shù)確定應(yīng)力損失值，通過(guò)提高其它鋼絲應(yīng)力補(bǔ)足斷絲造成的應(yīng)力損失，但在任何情況下都不得使鋼絞線應(yīng)力達(dá)到0.8Rb，否則必須更換鋼束。
（2）、更換鋼束的處理方法：
①、絲束放松。將千斤頂按張拉狀態(tài)裝好，并將鋼絲在夾盤(pán)內(nèi)楔緊。一端張拉，當(dāng)鋼絲受力伸長(zhǎng)時(shí)，錨塞稍被帶出。這時(shí)立即用鋼釬卡住錨塞螺紋。然后緩慢回油，鋼絲內(nèi)縮，錨塞因被卡住而不能與鋼絲同時(shí)內(nèi)縮。如千斤頂行程不夠可如此反復(fù)進(jìn)行至錨塞退出為止。然后拉出鋼絲束更換新的鋼絲束和錨具。
②、單根滑絲單根補(bǔ)拉。將滑進(jìn)的鋼絲楔緊在卡盤(pán)上，張拉達(dá)到應(yīng)力后頂壓楔緊。
③、人工滑絲放松鋼絲束。安裝好千斤頂并楔緊各根鋼絲。在鋼絲束的一端張拉到鋼絲的控制應(yīng)力仍拉不出錨塞時(shí)，打掉一個(gè)千斤頂卡盤(pán)上鋼絲的楔子，迫使1-2根鋼絲產(chǎn)生抽絲。這是錨塞與錨圈的錨固力就減少了，再次拉錨塞就容易拉出。

三、孔道壓漿