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预应力混凝土连续梁质量控制的几个关键因素

作者:佚名 来源:未知 2019-07-31 14:30

?摘要:预应力钢束的孔道位置、钢绞线是否发生缠绞现象是质量控制的关键。孔道位置不准确,改变了结构受力状态,如果曲线孔道标高变化段不圆顺还会增大预应力孔道摩阻损失,因此

  ? 摘要:

  预应力钢束的孔道位置、钢绞线是否发生缠绞现象是质量控制的关键。孔道位置不准确,改变了结构受力状态,如果曲线孔道标高变化段不圆顺还会增大预应力孔道摩阻损失,因此孔道位置准确与否直接关系到施工的预应力度能否与设计的预应力度相吻合,对结构安全和工程使用阶段是否会产生裂缝都有很深的影响。多根钢绞线如果缠绞在一起,张拉时各根钢绞线受力不均匀,增大了钢绞线之间的摩阻,造成预应力损失加大。

  一、 预应力钢绞线安装

  预应力钢束的孔道位置、钢绞线是否发生缠绞现象是质量控制的关键。孔道位置不准确,改变了结构受力状态,如果曲线孔道标高变化段不圆顺还会增大预应力孔道摩阻损失,因此孔道位置准确与否直接关系到施工的预应力度能否与设计的预应力度相吻合,对结构安全和工程使用阶段是否会产生裂缝都有很深的影响。多根钢绞线如果缠绞在一起,张拉时各根钢绞线受力不均匀,增大了钢绞线之间的摩阻,造成预应力损失加大。

  实际施工中很多施工单位并不重视这些细部工作,固定钢束的井字架位置不准确或不按照规范和设计规定的间距布设,必然造成钢束位置与设计不符、有的还会在曲线变化段产生急弯(半径太小)或孔道局部偏差过大。目前仍有小部分队伍使用人工进行穿束,尤其对多根钢绞线的长束重量很大,人工穿束费时费力,容易造成工人转动钢束穿进,使钢绞线互相缠绞在一起。沈阳市某快速干道(高架桥)工程四标段共有九联连续梁,施工时固定钢束用的井字架间距为1米,梁高1.6米,因此竖弯变化量不大,间距满足要求,但是施工时由于工人工作不认真使井子架坐标不准确,并且采用人工穿束,束长在100米到120米不等。张拉时发现大部分钢束的伸长值与理论伸长值不符(有的比理论值少11%),张拉过程中经常听到内部钢束缠绞在一起后被拉开的声音,当时立即对设备进行检定,在设备没有问题的情况下设计单位、监理单位和施工单位开始对问题进行分析,其中钢绞线计算伸长值时采用实测弹性模量,μ、κ取值按规范推荐值。设计单位对结构进行重新验算,最后确定在保证张拉力的情况下,伸长值误差保证在12%以内,无疑降低了结构安全系数。

  沈大高速公路苏家屯互通立交D匝道为4孔一联的曲线连续梁,梁长220米,曲线半径55米,因此钢束既有平弯又有竖弯,井字架按照50cm间距布设而且坐标准确,采用人工配合机械穿束(将钢绞线束固定在一个锥形的牵引装置上,用卷扬机牵引锥形牵引装置),在广州南部快速路工程14标马克特大桥2联100米连续梁施工中,同样使用以上方法,由于特别注意控制孔道坐标和孔道线形圆顺,并且很好的避免了钢绞线间的互相缠绞,张拉过程中以上两项工程钢束伸长值均满足要求。

  二、预应力钢绞线张拉

  1、张拉控制应力与伸长值 : 张拉控制应力能否达到设计规定值直接影响预应力效果,因此张拉控制应力是张拉中质量控制的重点,张拉控制应力必须达到设计规定值,但是不能超过设计规定的最大张拉控制应力。预应力值过大,超过设计值过多,虽然结构抗裂性较好,但因抗裂度过高,预应力筋在承受使用荷载时经常处于过高的应力状态,与结构出现裂缝时的荷载接近,往往在破坏前没有明显的预兆,将严重危害结构的使用安全。因此为了准确把握预应力的施加情况,以应力控制方法张拉时必须以伸长值进行校核。因此能够提供准确的理论伸长值显得尤为重要,必须对《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)中理论伸长值的计算有个正确理解:①预应力孔道坐标符合设计要求、曲线孔道圆顺的情况下,孔道局部偏差和预应力筋与孔道壁间的摩擦系数对理论伸长值大小的影响不大,均可按照规范取中值。②钢绞线的弹性模量Ep取值对理论伸长值大小的影响较大,应根据实测值进行计算。③L的取值:计算平均张拉力时应按照孔道长度计算,计算伸长值时L的取值应加上锚垫板至工具夹片的前端的距离。另外在比较理论伸长值与实际伸长值时应以初应力到控制应力部分的值为准进行比较,因为从零到初应力的伸长值是推算的,并且测量次数多,产生累积误差较大。

  2、模板支架的影响:由于施加预应力,砼必然产生弹性变形,同时产生轴向变形和上下方向的挠曲。张拉时如果约束其轴向收缩和挠曲,就会使砼产生预想不到的裂缝,重则出现质量事故。因此,张拉前必须拆除对梁体轴向收缩有约束作用的梁侧模板,拆除支座周围对活动支座在顺桥方向的移动和旋转、以及对固定支座的旋转有约束作用的模板和支架。我们对广州南部快速路工程14标马克特大桥2联100米连续梁张拉前后梁长进行观测,结果表明每米梁长约缩短0.2mm。鉴于以上实践,如果不拆除各种约束,很可能造成梁体局部裂缝或支座变形。其中在广东东莞某高架桥120m连续梁施工中,由于张拉预应力前支座周围钢底模未拆除,张拉后发现底模板大部分变形,固定盆式支座发生侧翻。

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