先张法预应力混凝土梁张拉反拱度控制

先张法预应力混凝土梁张拉反拱度控制

由于技术和力学的特点，提前张法预算混凝土构件不可避免地会发生向上的反弧。反弧值的大小不仅反映了预算编制是否合理，是否超出或不足，还反映了梁体混凝土施工的质量指标。如果抗拱误差过大，同一台阶梁之间的高差平台将影响桥面涂层的厚度，如果桥面涂层的厚度不足，桥梁的安全性能和耐用性将降低。因此，在先张法预建组件的施工中有效控制回波量具有重要的现实意义。一、偏心预加力的影响先张法预应力混凝土梁一般是在长线台座上进行施工的，在浇筑混凝土前将钢绞线临时固定在台座上进行张拉，然后绑扎钢筋并立模浇筑混凝土，待梁体混凝土达到一定的龄期和强度，放松并切断钢绞线，通过钢绞线与混凝土之间的粘结力，使混凝土获得有效的预加力，在预加力及预加力产生的偏心弯矩作用下，构件的下缘各点均受压，上缘各点均受拉，从而产生向上的反拱度，它是在偏心预加力作用下引起的。二、影响抗拱度差异的因素和措施同一跨径的先张法空心板梁，钢绞线放松后反拱度也可能不一样，其原因主要由以下几个方面。1、严格控制应力为保证预应力施工时，所施加到钢绞线上的张拉控制应力符合设计规定的要求，预应力筋张拉作业应做到规范化施工，张拉工艺最好采取整张整放工艺，以保证各束钢绞线内建立的张拉力均匀一致。考虑张拉初期，在台座上布置的钢绞线松紧弯曲程度不一致，必须严格执行初应力调整程序，以保证多根钢绞线整体张拉施工时，调整后的每根钢绞线应力大致一致。张拉施工过程中必须严格做到“张拉力和伸长值”双控制，千斤顶、油表和油泵的计量精度应符合计量规范要求，并按规定的校验周期进行校验，严格按确定的张拉力和油压表回归关系施加张拉力，实际伸长值与理论伸长值偏差必须控制在±6%范围之内。另外在张拉到控制应力后，必须保证有足够的持荷时间，一般不得少于2min，以尽量减少后期预应力钢绞线的松弛应力损失。另外施工前应对所用钢绞线的弹性模量和截面积进行检测，并根据实测结果按要求修正。2、失效隔离措施预应力筋的定位措施可靠与否将直接影响预应力筋的偏心距大小变化，预应力筋最好采用刚度比较大的定位钢板钻孔固定，钻孔直径比钢绞线外径大2～4mm即可。根据先张法简支梁运营阶段承载能力特点以及为防止施工阶段支点截面上缘拉应力过大引起砼开裂，钢绞线端部一定范围内均有一定长度采取套塑料管进行失效隔离处理，塑料管必须采用硬质PVC管且壁厚不小于3mm，两端必须采取胶带严格封闭，防止水泥浆渗入管内与钢绞线粘结，如失效隔离措施不好，相当于增加钢绞线的有效粘结长度，显然将会引起梁体反拱度的增加。由于先张法空心板梁长线台座法施工的工艺特点，梁端间操作空间较小，一般也70～100cm长，为成孔施工方便，一般对中小跨径的先张法板梁均采取充气橡胶胶囊的成孔方式，但橡胶芯模成孔最大的缺点是易变形、易上浮以及气压难以恒定，以上这些缺点都将会引起成型后梁体自重、截面特性参数的变化，从而也将影响反拱度大小的变化，因此控制胶囊变形、变位、气压恒定至关重要。空心胶囊芯模使用前应认真做好气密性检查，胶囊放置时一定要采用φ8mm以上直径的定位筋（间距不超过40cm）固定可靠，必要采取与模板相连接型钢压杆加压固定，混凝土浇筑过程中应保证充气压力稳定，并做到分步、对称均匀浇筑，3、早强混凝土应用由于混凝土的强度随着龄期的增加而提高，其弹性模量虽然同样伴随着混凝土强度的增长而增加，但大量的试验表明，两者的增长速度不是同比例线性增长的，目前各项目的施工工期都十分紧张，为加快施工进度，往往在混凝土中掺入早强型高效减水剂，以使混凝土早强，从而能尽早放张，加快模具周转使用速度，但正如前面所说，加入早强型外加剂后，混凝土的强度增长与弹性模量的增长就不一定同步，如果在龄期较短时剪断钢绞线施加预应力，就会直接影响混凝土的反拱度，同时后期的预应力损失也将会偏大。为避免放张过早带来的较严重的质量后果，在施工时应采取同步养生混凝土试件的方法，在强度达到设计值的100%，龄期达到10天方可放松钢绞线，4、．反拱度与强度在先张法预应力混凝土空心板梁中，由于混凝土长期承受预压应力，因此会产生徐变、收缩变形，从而使梁体长度缩短，梁体反拱度持续不断上涨，但最终将趋于稳定。反拱度随着徐变的增加而增大，徐变与混凝土的强度关系密切，徐变与加荷时混凝土的实际强度成反比，因为混凝土的强度随着龄期的增长而增加，而加荷时混凝土的龄期将会对徐变收缩产生影响，加荷龄期愈短，徐变愈大，龄期愈长，徐变愈小。因此反拱度与强度成反比，它随着强度的增加而减小。在预应力混凝土施工过程中，反拱度过大确实给施工带来了麻烦，预先考虑它的影响程度是必要的，反拱度是可以采取一定有效的技术工艺措施加以控制的。三、预应力反拱度计算方法