淺論預(yù)制箱梁模板預(yù)拱度和壓縮量設(shè)置

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1、淺論預(yù)制箱梁模板預(yù)拱度和壓縮量設(shè)置　　摘要：武廣客運(yùn)專線的正式運(yùn)營，掀開了我國高速鐵路的新篇章，客運(yùn)專線的建設(shè)也到了見成果的階段，高速鐵路在中國已不再是神話。在客運(yùn)專線的橋梁建設(shè)中，箱梁的預(yù)制占有重要位置。為了保證線路在運(yùn)營狀態(tài)下的平順性，梁體應(yīng)預(yù)設(shè)反拱。梁體在混凝土干縮及預(yù)應(yīng)力作用下會(huì)產(chǎn)生壓縮量，因此應(yīng)預(yù)留一定壓縮量。本文謹(jǐn)對(duì)模板工程的重點(diǎn)控制項(xiàng)目預(yù)拱度和梁體壓縮量的設(shè)置作相應(yīng)分析并給出結(jié)論。關(guān)鍵字：客運(yùn)專線；預(yù)制箱梁；預(yù)拱度；壓縮量中圖分類號(hào)：F560.83文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1預(yù)拱度的設(shè)置6某特大

2、橋正線箱梁的設(shè)計(jì)圖紙（圖號(hào)：通橋（2006）2221-Ⅶ）有如下規(guī)定：“1、扣除自重影響后預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的上拱度：直線梁為15.30mm，曲線梁為15.94mm；2、靜活載撓度：直線梁為7.95mm，為跨度的1/3963，曲線梁為7.94mm，為跨度的1/3970；3、反拱的設(shè)置：為保證線路在運(yùn)營狀態(tài)下的平順性，梁體應(yīng)預(yù)設(shè)反拱，理論計(jì)算跨中反拱值為24.0mm，其他位置應(yīng)按二次拋物線過度，實(shí)際施工中的反拱的設(shè)置應(yīng)根據(jù)具體情況，充分考慮收縮徐變的影響以及預(yù)計(jì)二期恒載上橋時(shí)間確定。本設(shè)計(jì)二期恒載上橋時(shí)間按預(yù)加應(yīng)力后

3、60天計(jì)算，理論計(jì)算殘余徐變拱度值為8.07mm?！蹦沉簣霭舱沾嗽O(shè)計(jì)圖紙要求設(shè)置反拱，跨中反拱值為24.0mm，其他位置按二次拋物線過度。反拱值在底模上設(shè)置，從跨中開始每2m設(shè)一個(gè)點(diǎn)，采用水準(zhǔn)儀測量，允許誤差為±2mm?，F(xiàn)在分析一下這樣的設(shè)置是否合理。以下為《部分箱梁28d上拱度實(shí)測值統(tǒng)計(jì)表》：表1部分箱梁28d上拱度實(shí)測值統(tǒng)計(jì)表《客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件》中規(guī)定梁體上拱度允許偏差值為±L/3000，L=31500mm，即允許偏差為±10.5mm。查表1可知，以上箱梁的上拱度基本上都符合要求，

4、但還存在兩孔箱梁超標(biāo)，025#箱梁的14.3mm和027#箱梁的12.0mm，均為正偏差。由此可見，我梁場設(shè)置的反拱值偏小，跨中反拱值應(yīng)大于24mm。那么，到底應(yīng)該怎么設(shè)置反拱值才算合理呢？我們來分析一下這個(gè)問題。下面以某特大橋正線曲線箱梁為例，計(jì)算預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的上拱度。1.1計(jì)算扣除預(yù)應(yīng)力損失后張拉力對(duì)跨中截面的彎矩值調(diào)整后的各預(yù)應(yīng)力管道張拉力及控制應(yīng)力如表2所示：表2各預(yù)應(yīng)力管道張拉力及控制應(yīng)力計(jì)算各預(yù)應(yīng)力損失：6由于錨具變形和鋼絞線內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失：直線孔道N1a、N1b、N1c和N1d按下式計(jì)算：

5、(1)式中——張拉端錨具變形和鋼絞線內(nèi)縮值（），取5；——預(yù)應(yīng)力孔道長度（）；——鋼絞線的彈性模量（），取195000。曲線孔道按下式計(jì)算：(2)式中——控制應(yīng)力（）；——反向摩擦影響長度（）；——鋼絞線與孔道壁之間的摩擦系數(shù)，取0.67125；——考慮孔道每米長度局部偏差的摩擦系數(shù)，取0.0028；——鋼絞線的曲率半徑（）；——張拉端距計(jì)算截面的距離（），取0。其中，可按下式計(jì)算：(3)式中各系數(shù)同上。鋼絞線與孔道之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失：可按下式計(jì)算得到：(4)6式中——從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分

6、切線的夾角（以弧度計(jì)）。鋼絞線應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失：可按下式計(jì)算得到：(5)混凝土收縮、徐變的預(yù)應(yīng)力損失、：由于混凝土收縮和徐變的預(yù)應(yīng)力損失對(duì)后張法構(gòu)件來說短期影響較小，故在這里不再細(xì)算，取0。使用Excel2007電子表格進(jìn)行計(jì)算，得出扣除預(yù)應(yīng)力損失后張拉力，結(jié)果如表3所示：表3預(yù)應(yīng)力損失及后張拉力計(jì)算結(jié)果假設(shè)各扣除預(yù)應(yīng)力損失后張拉力為（i=1，2，…，14），各力與箱梁中心線縱向夾角為（i=1，2，…，14），則各豎直分力為（i=1，2，…，14），各水平分力為（i=1，2，…，14）。箱梁重心軸距

7、梁端梁底2.005m，圖紙上提供有各張拉力作用點(diǎn)距梁端梁底距離，由此計(jì)算出各張拉力作用點(diǎn)距重心軸距離（i=1，2，…，14），則可得出各張拉力對(duì)重心的彎矩，如下式：(6)式中i=1，2，…，14則各張拉力對(duì)重心的合彎矩為：(7)6使用Excel2007電子表格進(jìn)行計(jì)算，得出。1.2計(jì)算扣除自重影響后預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的上拱度先計(jì)算預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的上拱度。由下式計(jì)算得出：(8)式中——混凝土彈性模量（），??；——跨中換算截面慣性矩（），經(jīng)計(jì)算得10.76；——各張拉力對(duì)箱梁重心的彎矩，單位取為；——箱梁計(jì)算跨度（），為3

8、1.5。代入數(shù)據(jù)計(jì)算，計(jì)算出的上拱度單位為，乘以1000轉(zhuǎn)換為，。再計(jì)算自重引起的上拱度。箱梁自重按800t計(jì)算，即重力。各張拉力豎直分力的合力為：(9)經(jīng)計(jì)算得出，。則重心處的豎直方向的力為：則可由下式計(jì)算得到：(10)代入數(shù)據(jù)計(jì)算，計(jì)算出的上拱度單位為，乘以1000轉(zhuǎn)換為，。則扣除自重影響后預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的上拱度為：6上式中2為增大系數(shù)，假設(shè)殘余徐變拱度值等于設(shè)計(jì)值，以上計(jì)算的值比設(shè)計(jì)值15.94mm大5.06m