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2010-07-06 14:53:12 來源:水泥人網

預應力混凝土連續梁質量控制的幾個關鍵因素

水泥人網】??? 摘要:

預應力鋼束的孔道位置、鋼絞線是否發生纏絞現象是質量控制的關鍵。孔道位置不準確,改變了結構受力狀態,如果曲線孔道標高變化段不圓順還會增大預應力孔道摩阻損失,因此孔道位置準確與否直接關系到施工的預應力度能否與設計的預應力度相吻合,對結構安全和工程使用階段是否會產生裂縫都有很深的影響。多根鋼絞線如果纏絞在一起,張拉時各根鋼絞線受力不均勻,增大了鋼絞線之間的摩阻,造成預應力損失加大。

一、 預應力鋼絞線安裝

預應力鋼束的孔道位置、鋼絞線是否發生纏絞現象是質量控制的關鍵。孔道位置不準確,改變了結構受力狀態,如果曲線孔道標高變化段不圓順還會增大預應力孔道摩阻損失,因此孔道位置準確與否直接關系到施工的預應力度能否與設計的預應力度相吻合,對結構安全和工程使用階段是否會產生裂縫都有很深的影響。多根鋼絞線如果纏絞在一起,張拉時各根鋼絞線受力不均勻,增大了鋼絞線之間的摩阻,造成預應力損失加大。

實際施工中很多施工單位并不重視這些細部工作,固定鋼束的井字架位置不準確或不按照規范和設計規定的間距布設,必然造成鋼束位置與設計不符、有的還會在曲線變化段產生急彎(半徑太小)或孔道局部偏差過大。目前仍有小部分隊伍使用人工進行穿束,尤其對多根鋼絞線的長束重量很大,人工穿束費時費力,容易造成工人轉動鋼束穿進,使鋼絞線互相纏絞在一起。沈陽市某快速干道(高架橋)工程四標段共有九聯連續梁,施工時固定鋼束用的井字架間距為1米,梁高1.6米,因此豎彎變化量不大,間距滿足要求,但是施工時由于工人工作不認真使井子架坐標不準確,并且采用人工穿束,束長在100米到120米不等。張拉時發現大部分鋼束的伸長值與理論伸長值不符(有的比理論值少11%),張拉過程中經常聽到內部鋼束纏絞在一起后被拉開的聲音,當時立即對設備進行檢定,在設備沒有問題的情況下設計單位、監理單位和施工單位開始對問題進行分析,其中鋼絞線計算伸長值時采用實測彈性模量,μ、κ取值按規范推薦值。設計單位對結構進行重新驗算,最后確定在保證張拉力的情況下,伸長值誤差保證在12%以內,無疑降低了結構安全系數。

沈大高速公路蘇家屯互通立交D匝道為4孔一聯的曲線連續梁,梁長220米,曲線半徑55米,因此鋼束既有平彎又有豎彎,井字架按照50cm間距布設而且坐標準確,采用人工配合機械穿束(將鋼絞線束固定在一個錐形的牽引裝置上,用卷揚機牽引錐形牽引裝置),在廣州南部快速路工程14標馬克特大橋2聯100米連續梁施工中,同樣使用以上方法,由于特別注意控制孔道坐標和孔道線形圓順,并且很好的避免了鋼絞線間的互相纏絞,張拉過程中以上兩項工程鋼束伸長值均滿足要求。

二、預應力鋼絞線張拉

1、張拉控制應力與伸長值 : 張拉控制應力能否達到設計規定值直接影響預應力效果,因此張拉控制應力是張拉中質量控制的重點,張拉控制應力必須達到設計規定值,但是不能超過設計規定的最大張拉控制應力。預應力值過大,超過設計值過多,雖然結構抗裂性較好,但因抗裂度過高,預應力筋在承受使用荷載時經常處于過高的應力狀態,與結構出現裂縫時的荷載接近,往往在破壞前沒有明顯的預兆,將嚴重危害結構的使用安全。因此為了準確把握預應力的施加情況,以應力控制方法張拉時必須以伸長值進行校核。因此能夠提供準確的理論伸長值顯得尤為重要,必須對《公路橋涵施工技術規范》(JTJ041-2000)中理論伸長值的計算有個正確理解:①預應力孔道坐標符合設計要求、曲線孔道圓順的情況下,孔道局部偏差和預應力筋與孔道壁間的摩擦系數對理論伸長值大小的影響不大,均可按照規范取中值。②鋼絞線的彈性模量Ep取值對理論伸長值大小的影響較大,應根據實測值進行計算。③L的取值:計算平均張拉力時應按照孔道長度計算,計算伸長值時L的取值應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值與實際伸長值時應以初應力到控制應力部分的值為準進行比較,因為從零到初應力的伸長值是推算的,并且測量次數多,產生累積誤差較大。

2、模板支架的影響:由于施加預應力,砼必然產生彈性變形,同時產生軸向變形和上下方向的撓曲。張拉時如果約束其軸向收縮和撓曲,就會使砼產生預想不到的裂縫,重則出現質量事故。因此,張拉前必須拆除對梁體軸向收縮有約束作用的梁側模板,拆除支座周圍對活動支座在順橋方向的移動和旋轉、以及對固定支座的旋轉有約束作用的模板和支架。我們對廣州南部快速路工程14標馬克特大橋2聯100米連續梁張拉前后梁長進行觀測,結果表明每米梁長約縮短0.2mm。鑒于以上實踐,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。其中在廣東東莞某高架橋120m連續梁施工中,由于張拉預應力前支座周圍鋼底模未拆除,張拉后發現底模板大部分變形,固定盆式支座發生側翻。

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