40米预制T梁张拉中出现侧弯问题的分析与处理(精)

1、40 米预制 T 梁张拉中出现侧弯问题的分析与处理 摘要:针对保阜高速 LJ-09 标段范家沟大桥 40 米预制 T 梁张拉施工后主梁产生侧 弯变形进行原因分析，提出了相应的处理方案，有效地保证了现场预制梁的质量。 关键词:预制 T 梁张拉侧弯原因分析处理方案 1 工程概况 保阜高速是保定至阜平的高速公路，是河北省 五纵六横七条线”高速公路网中的 第三横”的重要组成部分，又是河北省确定“6+3 高速公路建设计划的一段，也是保 定市三纵三横”高速公路网布局中的重要一段。范家沟大桥是保阜高速 LJ-09 标 段中的一座全长 733m 的大桥,是本标段的重要构筑物；本桥上部结构采用 40m 预 制后

2、张法 T 梁，全桥 18 孔每孔 12 片预制 T 梁,4 片边梁 8 片中梁,共有 T 梁 216 片。 2 问题的提出 T 梁预制完成后当强度达到 100%后开始张拉，当我们张拉完成时，发现梁有不同程 度的侧弯，特别是边梁侧弯比较明显；但起拱度和伸长量均符合要求。侧弯的程度 随时间有进一步增大的趋势。我们对一下两片梁的侧弯情况左了记录如表 1。 张拉产生的这种侧弯将直接影响整个线路的线型及后续工序的质量 ，同一跨内如果 梁的侧弯过大，且弯曲方向相反时，则相邻梁之间的现浇横隔梁和桥面的接缝处钢 筋与混凝土使用量必然会加大，造成不必要的浪费且相邻梁之间的梁肋间距变化将 对梁的受力也会产生影响；

3、同时，当梁产生侧弯时，梁上预埋的护栏钢筋和泄水孔必 然偏位，如果边梁向外侧弯，则桥面的宽度，梁的长度等将会受到很大的影响。因此 必须找出产生侧弯的原因并加以控制。 3 产生侧弯的原因分析 3.1 主梁预制时预留的孔道位置不准确、张拉时混凝土强度不足 在后张法主梁施 工中预留不准确，如:在波纹管定位过程中偏差大，在混凝土浇注过程中，由于对混凝 土的振捣（特别是高频振捣器）使主梁中内置波纹管发生位置偏离设计位置，产生较 大的外移,是产生主梁侧弯的原因之一；在主梁张拉施工中，混凝土张拉时间以浇注 混凝土的强度决定。目前主要以混凝土试块强度为准，有时因试块强度达到设计强 度的100%但主梁本身强度是否

4、达到设计强度的 100%是未知的。其原因在于试 块混凝土强度体积相对较小，与主梁同期养护过程中容易达到混凝土设计强度，而 主梁本身体积较大，不排除相同时间没达不到 100%混凝土设计强度（局部或整体） 的可能性。在这种情况下进行主梁的张拉工作，由于混凝土变形不均匀，在张拉后 可能产生主梁侧弯。 3.2 主梁底座与主梁之间摩阻力过大 主梁底座是混凝土上铺的钢板，由于主梁与梁 底座之间存在摩阻力（特别是底座钢板表面脱模剂不佳或表面有杂质）,使张拉力（特 别是梁底钢绞线束），不能尽快传给主梁梁体，需克服一定摩阻力后才能传给梁体，造 成张拉力在梁端处聚集时间过长，对梁体有一定的冲击性，也是造成主梁侧弯

5、的一 个原因。 3.3 T 梁中存在平弯钢束 N3、N4,且设计的张拉循序不能减小其影响，这是产生侧 弯的又一个主要原因。 由于梁中平弯钢束 N3、N4 的存在，由 T 梁横断面图 1 所示。 梁内预应力钢束 N3、N4 从跨中到端部的平弯走向，造成张拉时产生横向分力和侧 向弯矩，又因梁体刚度较小，故出现侧向弯曲。一旦梁体出现侧向弯曲变形，则在该 力的作用下将产生更大的侧向弯矩，侧向变形将有进一步增大的趋势。而设计的张 拉程将导致产生侧向弯曲变形的横向分力较大，且在张拉的过程中无法平衡。 3.4 从受力的角度分析 3.4.1 钢绞线的重心轴与 T 梁的重心轴不重合 由于各种原因造成波纹管的重心

6、与 T 梁的重心不重合，以至于钢绞线偏移中心产生较大的偏心矩，这样将会产生侧向弯 矩,N3、N4 钢绞线定位不对称也会产生侧向弯矩。 3.4.2 钢绞线的重心与 T 梁的重心完全重合而张拉不对称 在实际的张拉中，由于两 者的张拉力用油表读数来控制，所以张拉力相同容易保证，但伸长量却不好控制，伸 长量不同，二者的受力就有所不同，梁体较长时,横向刚度较小因而易产生侧弯。 4 对主梁张拉后产生侧弯采取的处理方案 4.1 确保孔道位置准确，严格控制张拉时主梁混凝土强度 按设计要求保证预留孔道 位置准确无误。加强波纹管定位钢筋，尽量达到波纹管顺畅左右不偏。在混凝土振 捣施工中，梁底（梁端）采用相对小粒径

7、混凝土配合比，控制混凝土振捣时间，尽量避 免振捣钢筋（特别是波纹管）,模板外挂的附着振捣器位置尽量在 马蹄”部分的上端， 在振捣过程中，控制振捣时间，防止梁内孔道中波纹管产生左右偏移,（附着振捣器振 动方向为水平方向）。建议 马蹄”部分混凝土浇注过程中用钢钎拨动混凝土下落避 免或减少全靠振捣下落混凝土，可使波纹管尽量减少振动，以保证预留孔道位置的 准确。现在张拉时要求混凝土的强度为 100%混凝土设计强度，应严格按设计要求 进行主梁张拉强度的控制。在工期允许的情况下，不但要考虑主梁混凝土强度同时 考虑混凝土龄期，一般不应少于 7 天,这样才能保证梁体混凝土强度达到 100%设计 要求。在施工中

8、统筹安排混凝土张拉工期，避免过早张拉。 4.2 尽量减少主梁与梁底之间的摩阻力主梁预制施工中，应加快钢筋绑扎及混凝土 浇注时间，以免主梁底座上涂抹的脱模剂风干。如果已风干应撒水湿润后浇注混凝 土，并在浇注的主梁与底座之间采用有一定强塑性的材料 （如木板、硬质胶板等）制 作的模板,加速梁端张拉力的传递过程，使张拉力尽快传给梁体本身。 4.3 改进 T 梁中存在的平弯钢束 N3、N4 将平弯钢束变更为不平弯，或通过修改梁 的截面设计增大梁体的整体刚度。将平弯钢束变更为不平弯在设计上是可行的 ，但 是这种方法涉及一系列问题，一般不予采用。通过不同的施工方法和施工工艺减小 平弯钢束的影响，如果平弯钢束 N3、N4 能够两端同时张拉就可以很大程度上减小 其影响，但是梁体截面尺寸又使它成为不可行。而通过不同的施工方法和施工工艺 减小平弯钢束的影响是可行的。具体实施方案：调整平弯钢束 N3 的平弯位置,将 平弯起点至梁体中心线的距离由 1000cm 调整为 1200cm 使之与平弯钢束 N4 的平 弯位置靠近,便于相互平衡。如图 2 所示。 修改张拉顺序，原来的张拉的顺序是先张拉 N3 到 50%控制应力，再张拉 N4 到 100%控制应力，最后张拉 N3 至 100%