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1、后張法預(yù)應(yīng)力箱梁起拱度異常的原因分析第37卷第20期?196?2011年7月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVo1.37No.20Ju1.2011文章編號:1009-6825(2011)20-0196-02后張法預(yù)應(yīng)力箱梁起拱度異常的原因分析張燕摘要:結(jié)合多年來后張法預(yù)應(yīng)力箱梁的監(jiān)管經(jīng)驗(yàn),對箱梁起拱度太小和太大兩種異常情況的原因進(jìn)行了分析,并根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范,提出了相應(yīng)的預(yù)防措施和解決辦法,從而使起拱度得到有效控制.關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力箱梁,起拱度,異常,原因中圖分類號:U448.213文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A1概述后張法預(yù)應(yīng)力箱梁因場地小,施工技術(shù)成熟,對跨徑的適應(yīng)性強(qiáng),穩(wěn)定性好,模板周轉(zhuǎn)次數(shù)
2、多,已被廣泛應(yīng)用于橋梁的上部結(jié)構(gòu),但人們始終把箱梁混凝土的強(qiáng)度,張拉伸長值,張拉力作為控制重點(diǎn),而忽略了箱梁的起拱度.在JTJ041-2000公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范及JTGF80/1.2004公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)中沒有具體的指標(biāo)要求,但是,如果預(yù)應(yīng)力箱梁在張拉后,起拱度過大或過小,也將影響橋面的鋪裝厚度和濕接縫及跨中橫梁施工時(shí)鋼筋的連接,模板的安裝,}昆凝土的澆筑,也從力學(xué)角度,影響其受力性質(zhì),由平面受力變成了三維受力狀態(tài),增加了其安全的不確定性.本人多年來所監(jiān)管的各種20m一40m跨徑不等的后張法預(yù)應(yīng)力箱梁近3000片,對其中出現(xiàn)的起拱度異常情況進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的預(yù)防措施及解決辦法.
3、2概念后張法預(yù)應(yīng)力箱梁在設(shè)計(jì)時(shí)便考慮到箱梁在張拉后,起拱導(dǎo)致橋面鋪裝厚度不足,因此往往在底模(臺座)上設(shè)置拋物線凹型預(yù)拱度.20m箱梁一般設(shè)置1em一1.5cm的預(yù)拱度,漸變到40m箱梁時(shí)設(shè)置2.5cm～3cm的預(yù)拱度.在實(shí)際張拉后,預(yù)應(yīng)力箱梁的起拱度與設(shè)計(jì)不能吻合.出現(xiàn)起拱度異常分兩種情況:一種是起拱度不明顯,另一種是起拱度太大,這兩種情況對橋梁的使用安全都有一定的影響.3原因分析1)起拱度太小.a.張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度過高.按照規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙的要求,后張法預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)混凝土的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%,但因?yàn)榛炷猎嚰膹?qiáng)度有時(shí)并不能代表混凝土的實(shí)際強(qiáng)度,加之因工序的安排,箱梁張拉時(shí)混凝土的
4、強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了設(shè)計(jì)的90%,有的甚至超過了115%.混凝土強(qiáng)度高,意味著其彈性模量大,抗變形能力強(qiáng),張拉的起拱度自然就小.b.箱梁的配筋較多.如果箱梁中配置的鋼筋數(shù)量多,其彈性模量也大,也會引起箱梁的起拱度太小.C.張拉應(yīng)力值不足.若千斤拉的使用次數(shù)超過200次,或標(biāo)定時(shí)間超過3個月,本來應(yīng)該重新進(jìn)行標(biāo)定,而未標(biāo)定或千斤頂漏油的原因,可能使壓力表的讀數(shù)大于實(shí)際應(yīng)力值.張拉應(yīng)力值不足自然起拱度就小.d.波紋管不順直.若預(yù)埋波紋管的管道不順直,起彎點(diǎn)角度與設(shè)計(jì)差距太大,張拉時(shí)一部分張拉力用來抵消鋼絞線與波紋管的摩擦阻力而受到了損失,導(dǎo)致起拱度減小.e.波紋管破裂漏漿或變形,導(dǎo)致鋼絞線穿束困難加大
5、摩擦,導(dǎo)致起拱度減小.f.箱梁張拉時(shí),箱內(nèi),箱頂?shù)耐饧淤|(zhì)量較大,約束變形.如果將大量的鋼模板放置在箱梁頂上或箱中因養(yǎng)護(hù)注入過多的水,也可約束箱梁的正常變形,導(dǎo)致起拱度過小.本人曾見到過一片30In的預(yù)應(yīng)力箱梁其起拱度太小,原來在這片箱梁的箱體中存放了近20t水.g.張拉時(shí)氣溫過低.由于工期安排,有的箱梁在張拉時(shí),氣溫偏低,由于混凝土同樣具有熱脹冷縮的特性,也會影響起拱度的大小.h.臺座上表面粗糙,箱梁與臺座的摩擦力過大,因約束作用導(dǎo)致起拱度過小.2)起拱度太大.a.張拉時(shí)混凝土的強(qiáng)度偏低.若箱梁鋼絞線張拉時(shí),混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,其彈性模量太小,變形大,導(dǎo)致起拱度過大.本人曾對起拱度過大
6、的箱梁及時(shí)進(jìn)行回彈,反算出的強(qiáng)度大多只有設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%～85%之間.設(shè)計(jì)要求90%是有其科學(xué)依據(jù)的.b.齡期過短.有時(shí)為了縮短臺座的周轉(zhuǎn)周期,采用蒸汽養(yǎng)生等辦法加快混凝土箱梁強(qiáng)度的增長速度,短期內(nèi)混凝土強(qiáng)度雖然達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)定的張拉強(qiáng)度,但是混凝土的彈性模量卻與強(qiáng)度不是絕對的線性關(guān)系,因此如果箱梁張拉時(shí)齡期不足7d,張拉后起拱度一般偏大,因此在工期安排時(shí),也應(yīng)考慮這一因素.c.超張拉.對于低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉,一般不允許超張拉,但由于后張法是張拉應(yīng)力值與伸長值雙控,有時(shí)為了解決伸長值過小,低于伸長值的一6%時(shí),采用增加2%～5%的張拉力解決這一問題,伸長值的問題解決了,但導(dǎo)致起拱度過大.
7、d.張拉時(shí)氣溫過高.張拉后的起拱度,夏季與春秋季不同,甚至一天內(nèi)中午與早晚時(shí)分也不同,本人曾見到一片箱梁,在中午張拉后起拱度過大,到次日早晨降低,到中午又變大,當(dāng)日溫差18℃.e.箱梁張拉后,擱置時(shí)間過長.規(guī)范規(guī)定箱梁張拉至架梁后體系轉(zhuǎn)換,一般不超過3個月.如果時(shí)間擱太長,因鋼絞線的松弛及混凝土的徐變,箱梁的起拱度隨時(shí)間的增加而增加.4預(yù)防措施1)張拉時(shí)混凝土的強(qiáng)度要適宜,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度進(jìn)行張拉.其偏
