淺析后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制張拉計(jì)算及控制

卓貴波

（重慶市園林建筑工程（集團(tuán)）股份有限公司）

淺析后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制張拉計(jì)算及控制

卓貴波

（重慶市園林建筑工程（集團(tuán)）股份有限公司）

本文結(jié)合作者二廣高速公路三水至懷集段第20標(biāo)段的施工實(shí)踐，通過(guò)對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制張拉計(jì)算及控制進(jìn)行總結(jié)，提供一些可供參考的意見和措施。

后張法；預(yù)應(yīng)力混凝土；T梁預(yù)制；張拉；計(jì)算及控制

1　前言

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁以其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)低、安全可靠、適用耐久、便于施工及養(yǎng)護(hù)等優(yōu)點(diǎn)在公路和市政橋梁中應(yīng)用較為廣泛，與普通混凝土梁相比預(yù)應(yīng)力混凝土梁具有自重輕、截面小、跨度大、能有效控制裂縫的優(yōu)點(diǎn)，與先張法相比后張法更多的應(yīng)用于跨度較大的梁；與現(xiàn)澆梁相比預(yù)制梁常用于新建橋梁下部有通行需求或現(xiàn)澆施工方案經(jīng)濟(jì)上不合理的情況。

2　張拉計(jì)算

2.1二廣高速公路三水至懷集段第20標(biāo)段白坎咀中橋鋼絞線布置示意圖

圖1　

2.2計(jì)算公式按《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》

式中：Pp-預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（N）；P-預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力（N）；k-孔道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)；μ-預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩擦系數(shù)；θ-從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角之和（rad）；△L-預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長(zhǎng)值（mm）；L-計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度（mm）；Ap-預(yù)應(yīng)力筋（束）的截面面積（mm2）；Ep-預(yù)應(yīng)力筋的彈性摸量（N/mm2）。

張拉控制應(yīng)力σk=1395MPa，P控=1395×140=195300N（單根），實(shí)測(cè)本批鋼絞線的截面面積Ap=140mm2，彈性模量Ep= 197GPa，實(shí)測(cè)管道摩阻系數(shù)μ=0.25，管道偏差系數(shù)=0.0015。

2.3預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長(zhǎng)值計(jì)算過(guò)程（僅以邊跨N1鋼束為例）

表1　

AB段為張拉工作部分長(zhǎng)度，AB、BC、CD為N1鋼束對(duì)稱段，DE及DE′為N1鋼束不對(duì)稱段。

N1鋼束總伸長(zhǎng)量：L=2×（3.54+30.59+47.06）+6.23+7.30= 175.91mm

2.4張拉各階段油壓表讀數(shù)計(jì)算（僅以700057號(hào)千斤頂張拉、6017號(hào)油壓表、鋼絞線為8股時(shí)為例）

千斤頂回歸方程（根據(jù)標(biāo)定結(jié)果取得）：P=23.901F+0.77，式中P為油壓表讀數(shù)（MPa），F(xiàn)為千斤頂拉力（MN）。張拉程序：0→初應(yīng)力（10%δk）→20%δk→δk（持荷2min錨固）。

3　張拉控制

鋼絞線：預(yù)應(yīng)力鋼束采用高強(qiáng)低松弛鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Ry=1860MPa，直徑15.24mm，通過(guò)試驗(yàn)本批鋼絞線的截面面積S=140mm2，彈性模量E=1.97×105MPa。每批鋼絞線應(yīng)由同一牌號(hào)、同一規(guī)格、同一生產(chǎn)工藝的產(chǎn)品組成。進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)其質(zhì)量證明文件、包裝、標(biāo)志和規(guī)格進(jìn)行檢驗(yàn)，每批重量不得大于60t，從每批鋼絞線中任取3盤，從每盤所選鋼絞線端部正常部位截取一根試樣進(jìn)行表面質(zhì)量、直徑偏差和力學(xué)性能試驗(yàn)，如每批少于3盤則全數(shù)檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果如有一項(xiàng)不合格時(shí)則不合格盤報(bào)廢，并再?gòu)脑撆丛囼?yàn)過(guò)的鋼絞線中取雙倍數(shù)量的試樣進(jìn)行該不合格項(xiàng)的復(fù)驗(yàn)，如仍有一項(xiàng)不合格則該批鋼絞線為不合格。

千斤頂及油壓表：張拉采用YDC2500-200A型千斤頂，油壓表量程均滿足張拉要求，千斤頂和油壓表均經(jīng)過(guò)有資質(zhì)的檢測(cè)單位進(jìn)行校正。在正常情況下，千斤頂?shù)男Ｕ笥行褂闷谙?，不得超過(guò)六個(gè)月或不超過(guò)200次。如千斤頂常壓漏油或串缸，每次進(jìn)行檢修后均應(yīng)重新進(jìn)行校正后方可使用。油壓表如指針?biāo)蓜?dòng)，油壓指針不回零或其它異常情況均應(yīng)拆修重校。

預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)采用雙控，即應(yīng)力控制為主，伸長(zhǎng)值為輔進(jìn)行校核。實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的差值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)應(yīng)控制在6%以內(nèi)，造成實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的差值超出6%的原因多為油管問(wèn)題或油壓表故障，此時(shí)如繼續(xù)張拉將會(huì)造成梁體受損或預(yù)應(yīng)力筋斷裂，極易造成安全質(zhì)量事故和經(jīng)濟(jì)損失。

確保梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可根據(jù)同條件下養(yǎng)護(hù)試件的試壓值來(lái)判定，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)不得低于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的75%；

預(yù)應(yīng)力筋張拉端的設(shè)置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)符合下列規(guī)定：曲線預(yù)應(yīng)力筋或長(zhǎng)度大于等于25m的直線預(yù)應(yīng)力筋宜在兩端張拉，長(zhǎng)度小于25m的直線預(yù)應(yīng)力筋可在一端張拉。當(dāng)同一截面中有多束一端張拉的預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，張拉端宜均勻交錯(cuò)的設(shè)置在結(jié)構(gòu)的兩端；

張拉順序應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，可采取分批分階段對(duì)稱張拉，宜先中間，后上、下或兩側(cè)；

預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，千斤頂后面嚴(yán)禁站人，發(fā)現(xiàn)聲音異常，立即停止檢查維修；

預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，應(yīng)先調(diào)整到初應(yīng)力（10%δk），伸長(zhǎng)值應(yīng)從初應(yīng)力時(shí)開始量測(cè)；

張拉過(guò)程中單根鋼絞線內(nèi)鋼絲的斷絲不超過(guò)1絲，每個(gè)斷面斷絲之和不超過(guò)該斷面鋼絲總數(shù)的1%。超過(guò)時(shí)應(yīng)更換，當(dāng)不能更換時(shí)在條件許可下可采取補(bǔ)救措施，如提高其他鋼絲束控制應(yīng)力值，應(yīng)滿足設(shè)計(jì)上各階段極限狀態(tài)的要求；

預(yù)應(yīng)力筋的錨固應(yīng)在張拉空置應(yīng)力處于穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行，錨固階段張拉端預(yù)應(yīng)力筋的內(nèi)縮量不得大于設(shè)計(jì)要求或規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力筋錨固后的外露長(zhǎng)度不宜小于30mm。錨固完畢經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可切割端頭多余的預(yù)應(yīng)力筋。錨具應(yīng)用封錨混凝土保護(hù)，較長(zhǎng)時(shí)間外露時(shí)應(yīng)采取防銹蝕措施。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制張拉施工技術(shù)含量相對(duì)較高，張拉前應(yīng)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長(zhǎng)值進(jìn)行精確計(jì)算，嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力筋材料質(zhì)量和對(duì)張拉工具進(jìn)行校正，張拉時(shí)嚴(yán)格按規(guī)范要求控制張拉應(yīng)力和伸長(zhǎng)量，其他如預(yù)應(yīng)力管道安裝、預(yù)應(yīng)力筋制作安裝、孔道壓漿等環(huán)節(jié)也應(yīng)加以重視，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題制定切實(shí)有效的防范措施，在施工中必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及施工規(guī)范要求做好每道工序，施工后認(rèn)真總結(jié)優(yōu)點(diǎn)與不足并持續(xù)改進(jìn)，才能確保工程達(dá)到質(zhì)量目標(biāo)要求。

[1]焦永達(dá).市政公用工程管理與實(shí)務(wù)（第三版）[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]翁學(xué)新.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)[J].交通世界（建養(yǎng).機(jī)械），2013（4）.

[3]李智淵.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)[J].黑龍江交通科技，2014（1）.

[4]闞偉.后張法30m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁施工工藝及質(zhì)量控制淺析[J].科技信息，2013（8）.

U448.35

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1673-0038（2015）21-0218-02

2015-3-16