先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值全過程控制技術(shù)研究

王壹帆，王海有，白 哲，王 健，曹金奎，王曉豐，薛秋香，劉自強(qiáng)，岳 超

(1.平頂山市公路工程質(zhì)量檢測(cè)中心，河南 平頂山 467000；2.平頂山市公路事業(yè)發(fā)展中心，河南 平頂山 467000；3.河南城建學(xué)院 土木與交通工程學(xué)院，河南 平頂山 467036；4.河南中亞交建集團(tuán)有限公司，河南 平頂山 467000；5.鄭州市大道公路工程有限公司，河南 鄭州 450000；6.河南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，河南 鄭州 450000)

由于先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板具有跨越能力大、結(jié)構(gòu)及受力簡單、施工便捷、能大批量工廠化集中生產(chǎn)、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛、大量地應(yīng)用，但其出現(xiàn)病害較多，特別是極易發(fā)生早期病害，如橋面鋪裝3～5 a就會(huì)損壞[1]。其主要原因之一是沒有對(duì)橋板的拱度值進(jìn)行全過程(包括生產(chǎn)階段與運(yùn)營階段)控制，即生產(chǎn)階段沒有精準(zhǔn)控制拱度值以及運(yùn)營階段沒有預(yù)防性補(bǔ)償拱度值損失。在生產(chǎn)階段，理論上講先張法預(yù)應(yīng)力空心板的實(shí)際拱度(簡稱拱度，是預(yù)應(yīng)力放張后空心板底面縱向形成的弧線)和實(shí)際拱度值(簡稱拱度值，是拱度弧線的矢高)均應(yīng)分別與設(shè)計(jì)拱度(又叫預(yù)拱度)和設(shè)計(jì)拱度值(又叫預(yù)拱度值，是通過理論計(jì)算預(yù)計(jì)設(shè)定的值)一致，但事實(shí)并非如此，橋板的拱度值大小不一，且與預(yù)拱度值相差較大；在運(yùn)營階段，拱度值損失累積過大，導(dǎo)致頻繁維修，不但養(yǎng)護(hù)費(fèi)用增加、橋梁使用率降低、社會(huì)使用成本升高、存在安全隱患，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐砂踩鹿省Ｒ虼?，?duì)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值精準(zhǔn)控制及其損失的預(yù)防性補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行研究十分必要。

1 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值全過程控制的現(xiàn)狀

目前，在生產(chǎn)階段鋼絞線放張后，橋板的拱度自由發(fā)展，沒有控制辦法，結(jié)果導(dǎo)致同型號(hào)甚至是同一槽橋板的拱度值大小不一，而且跨徑20 m及其以下預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的拱度值普遍偏大，跨徑大于20 m預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的拱度值普遍偏小。

運(yùn)營階段預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的拱度值一般不進(jìn)行控制，直到拱度值損失累積過大導(dǎo)致承載能力嚴(yán)重不足或者破壞后才進(jìn)行維修，有時(shí)采用體外預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償拱度值損失，有時(shí)作廢棄處理，這些處理方法都屬于事后處理。

一座橋梁所用橋板的拱度值不同將會(huì)帶來很大的危害。先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值大小不一導(dǎo)致橋板性能不一，拱度值過大將影響橋板的使用剛度，加大車輛的沖擊作用，引起橋梁的劇烈振動(dòng)，降低橋梁的使用品質(zhì)與壽命；同時(shí)，可能導(dǎo)致橋面鋪裝混凝土厚度不均，極易造成橋梁上部結(jié)構(gòu)過早損壞；另外，拱度值小于設(shè)計(jì)值時(shí)很容易出現(xiàn)負(fù)拱度，使橋板中間底部產(chǎn)生過大的撓度，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土受拉而開裂，從而引起預(yù)應(yīng)力筋和鋼筋的銹蝕，致使整個(gè)構(gòu)件乃至整座橋梁上部結(jié)構(gòu)破壞。

運(yùn)營階段拱度值不予控制，自由發(fā)展，直至拱度值損失累積過大，使橋梁不能持續(xù)保持設(shè)計(jì)承載能力[2]，加速損壞，甚至引發(fā)安全隱患，嚴(yán)重者可能造成安全事故。

先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值大小不一、拱度值損失累積過大及其他不利因素有可能疊加，造成更大的危害。

2 拱度值大小不一及拱度值損失累積過大的主要原因

2.1 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值大小不一的主要原因

先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值大小不一的原因較為復(fù)雜，主要有以下幾個(gè)方面：

(1)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值的設(shè)計(jì)計(jì)算理論與實(shí)際偏差較大。影響拱度值的因素很多，并且錯(cuò)綜復(fù)雜、隨機(jī)性強(qiáng)，設(shè)計(jì)計(jì)算理論不能完全涵蓋實(shí)際情況，導(dǎo)致出現(xiàn)系統(tǒng)性、規(guī)律性的較大偏差[3-6]。

(2)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板實(shí)行工廠化生產(chǎn)，一般同槽可以生產(chǎn)多塊橋板，它們的鋼絞線張拉應(yīng)力應(yīng)該是相等的，混凝土澆筑時(shí)間、養(yǎng)護(hù)條件等可以認(rèn)為基本上也是一樣的，但實(shí)際上其拱度值也大小不一[7]，表明影響先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值的因素存在不確定性，進(jìn)而導(dǎo)致拱度值不可精確控制。

(3)預(yù)應(yīng)力的大小不一導(dǎo)致拱度值大小不一。預(yù)應(yīng)力的大小是決定先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值的第一要素，拱度值是預(yù)應(yīng)力的表征，并且拱度值對(duì)預(yù)應(yīng)力的變化反應(yīng)靈敏。預(yù)應(yīng)力大則拱度值大；反之亦然。由于設(shè)備、操作等系統(tǒng)性誤差或者結(jié)構(gòu)性差別是不可避免的，導(dǎo)致不同槽的橋板的拱度值不同。

(4)混凝土強(qiáng)度的離散性導(dǎo)致拱度值大小不一。混凝土強(qiáng)度影響先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的拱度值，特別是放張時(shí)混凝土強(qiáng)度對(duì)拱度值的影響較大。混凝土強(qiáng)度高則拱度值??；混凝土強(qiáng)度低則拱度值大。由于原材料的離散性、不同橋板混凝土澆筑不可能同時(shí)進(jìn)行、養(yǎng)護(hù)以及存放條件等的不同，使混凝土強(qiáng)度出現(xiàn)較大離散性，導(dǎo)致橋板的拱度值不同[8-10]。

(5)混凝土齡期不同導(dǎo)致先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的拱度值大小不一。橋板存放期對(duì)拱度值的影響很大[11-12]，在工程實(shí)踐中，同橋同型號(hào)橋板的預(yù)制往往需要持續(xù)較長一段時(shí)間，而橋板的運(yùn)輸安裝一般在很短的時(shí)間內(nèi)完成，使不同橋板混凝土的齡期差別較大，導(dǎo)致拱度值大小不一。

如上所述，影響先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值的因素很多，不可完全控制，而且主要因素也不可控或不可完全控制，在工程實(shí)踐中絕大多數(shù)只是針對(duì)上述因素采取措施加強(qiáng)拱度值的控制，結(jié)果導(dǎo)致其拱度值一直沒有得到精準(zhǔn)控制，這就需要研發(fā)新的技術(shù)來解決這個(gè)問題。

2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值損失累積過大的主要原因

預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值損失是預(yù)應(yīng)力損失所致，引起預(yù)應(yīng)力損失的因素很多，準(zhǔn)確測(cè)量或者計(jì)算非常困難，而且諸多因素會(huì)發(fā)生交互作用，相互影響。拱度值損失的主要原因有：(1)混凝土徐變引起預(yù)應(yīng)力損失，導(dǎo)致拱度值損失[13]；(2)鋼筋(包括預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋)松弛引起預(yù)應(yīng)力損失，導(dǎo)致拱度值損失[14]。

預(yù)應(yīng)力損失是預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的固有屬性，無法消除[15]，所以對(duì)預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)行補(bǔ)償是必須的，而且只有進(jìn)行預(yù)防性的預(yù)應(yīng)力損失補(bǔ)償，才能避免拱度值損失累積過大，從而使其持續(xù)保持設(shè)計(jì)承載能力，避免早期損壞。

3 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值全過程控制方法

調(diào)控先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值最簡單且有效的方法是調(diào)整預(yù)應(yīng)力的大小，而對(duì)于先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板，無法利用先張預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)行調(diào)控，只有采用體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線調(diào)控施加在橋板上的預(yù)應(yīng)力。

針對(duì)生產(chǎn)階段先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板預(yù)拱度值的現(xiàn)狀——大小不一且大多偏大，控制困難，提出的解決思路是：對(duì)于拱度值偏大者，首先增加預(yù)應(yīng)力鋼絞線的失效，使其預(yù)應(yīng)力減小，即保證拱度值小于設(shè)計(jì)值，然后設(shè)置體外預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，在運(yùn)輸安裝前張拉體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線，把橋板的拱度值精準(zhǔn)調(diào)控到設(shè)計(jì)值。

針對(duì)運(yùn)營階段先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板預(yù)拱度值的現(xiàn)狀——損失自由累積，測(cè)量或者計(jì)算非常困難，提出的解決思路是：設(shè)置體外預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)拱度值損失累積情況，進(jìn)行拱度值損失預(yù)防性補(bǔ)償，避免由于拱度值損失累積過大而導(dǎo)致橋板承載能力下降。

3.1 設(shè)置拱度值精準(zhǔn)控制及其損失的預(yù)防性補(bǔ)償系統(tǒng)

先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值精準(zhǔn)控制及其損失的預(yù)防性補(bǔ)償系統(tǒng)如圖1所示，簡稱預(yù)設(shè)系統(tǒng)，其中的鋼絞線稱為預(yù)設(shè)鋼絞線。

圖1 拱度值精準(zhǔn)控制及其損失的預(yù)防性補(bǔ)償系統(tǒng)示意圖

預(yù)設(shè)系統(tǒng)包括左端板、右端板、左拉桿、右拉桿、左錨具墊板、右錨具墊板、左錨具、右錨具、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向軸底座和預(yù)設(shè)鋼絞線。其中：左端板和右端板設(shè)置在空心橋板端頭下部；預(yù)設(shè)鋼絞線的左端設(shè)置左錨具，左錨具通過左錨具墊板和左拉桿固定在左端板上；左拉桿兩端通過螺絲分別與左錨具墊板和左端板連接；預(yù)設(shè)鋼絞線的另一端設(shè)有右錨具，右錨具通過右錨具墊板設(shè)置在空心橋板右端頭底部；預(yù)設(shè)鋼絞線的彎折處通過設(shè)置在空心橋板空心中的轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向軸底座和右拉桿連接；右拉桿兩端通過螺絲分別與右端板和轉(zhuǎn)向軸底座連接。

3.2 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值精準(zhǔn)控制方法

3.2.1 確定先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線失效方案

依據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷工程實(shí)踐中先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的拱度值是否大于設(shè)計(jì)值；若不大于設(shè)計(jì)值，則跳過此步驟；若大于設(shè)計(jì)值，則應(yīng)讓部分先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線失效。

讓部分先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線失效的方式為對(duì)等設(shè)置要失效的先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線，包括橫向和縱向?qū)Φ仍O(shè)置，其中：橫向是對(duì)稱失效，包括先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線的位置和失效長度；縱向是相等失效，先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線兩端的失效長度相等。

先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線失效的程度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，原則是確保運(yùn)輸安裝時(shí)拱度值不大于設(shè)計(jì)值，一般先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線失效方案為：中間的一根預(yù)應(yīng)力鋼絞線兩端各3～5 m長失效，選擇中間的一根預(yù)應(yīng)力鋼絞線兩端失效的另一個(gè)目的是為在底板上為預(yù)設(shè)鋼絞線穿孔預(yù)留位置。

3.2.2 設(shè)置預(yù)設(shè)系統(tǒng)，并進(jìn)行初步張拉

預(yù)設(shè)系統(tǒng)安裝后進(jìn)行初步張拉，初步張拉應(yīng)力為5～10 MPa，目的是使預(yù)設(shè)系統(tǒng)各部分緊固。

3.2.3 調(diào)整先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的拱度值至預(yù)拱度值

橋板運(yùn)輸安裝的前1 d進(jìn)行拱度值調(diào)整，使先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的拱度值等于預(yù)拱度值。施工時(shí)除了要符合現(xiàn)行規(guī)范的相關(guān)要求外，還要遵循以下要求：

張拉預(yù)設(shè)鋼絞線時(shí)，荷載要分級(jí)逐步增加，每增加一級(jí)荷載持荷2～5 min，然后測(cè)量橋板的拱度值，如此反復(fù)；在加荷的后期，橋板的拱度值逐漸接近預(yù)拱度值，每級(jí)增加的荷載也逐漸減小，當(dāng)橋板的拱度值達(dá)到預(yù)拱度值時(shí)停止加載。對(duì)橋板的拱度值進(jìn)行精確控制調(diào)整完成時(shí)的誤差ε不超過0.01 mm(ε為拱度值與預(yù)拱度值的差)。

在先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋上部結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板、非預(yù)應(yīng)力混凝土的企口縫和橋面鋪裝要共同工作，一起變形，而預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板具有抵消變形而不開裂的性能，非預(yù)應(yīng)力混凝土的企口縫和橋面鋪裝則沒有此性能，因此，預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的承載能力越弱、變形越快、變形量越大，非預(yù)應(yīng)力混凝土的企口縫和橋面鋪裝越容易遭到破壞。由此可見，對(duì)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值進(jìn)行精準(zhǔn)控制能夠提高橋梁的使用品質(zhì)，延長使用壽命。

3.3 預(yù)應(yīng)力混凝土橋板拱度值損失的預(yù)防性補(bǔ)償方法

拱度值損失是預(yù)應(yīng)力損失所致，拱度值損失補(bǔ)償即預(yù)應(yīng)力損失補(bǔ)償。預(yù)應(yīng)力混凝土橋板拱度值損失的預(yù)防性補(bǔ)償方法為：

(1)監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的拱度值并計(jì)算其損失，橋梁完工至通車之前，測(cè)量每塊橋板的拱度值h0。

從通車運(yùn)營開始，監(jiān)測(cè)每塊預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的拱度值hi，計(jì)算每塊橋板的拱度值損失Δ，即Δ=h0-hi。

(2)預(yù)應(yīng)力損失的預(yù)防性補(bǔ)償

對(duì)Δ≥0.02 mm的預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板進(jìn)行預(yù)應(yīng)力損失補(bǔ)償，張拉預(yù)設(shè)鋼絞線，使其拱度值最小達(dá)到h0，最大為(h0+0.01) mm。

由于拱度值的補(bǔ)償具有延遲性，預(yù)設(shè)鋼絞線張拉后，至少開放交通24 h，再監(jiān)測(cè)計(jì)算橋板的拱度值損失Δ，同時(shí)也監(jiān)測(cè)計(jì)算相鄰橋板的拱度值損失Δ。

由于相鄰橋板的拱度值損失具有相關(guān)性，所以也要對(duì)相鄰橋板的拱度值損失Δ同時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償，每次預(yù)應(yīng)力損失補(bǔ)償為5 MPa左右。

4 工程實(shí)例

圖2 某橋預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板橫斷面示意圖

某橋采用16 m 90°先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板，共10塊橋板，橫斷面如圖2所示，設(shè)置15根先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線，設(shè)計(jì)拱度值為30 mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，環(huán)氧樹脂砂漿1 d的抗壓強(qiáng)度不低于45 MPa，轉(zhuǎn)向軸距底座底板底面的距離即轉(zhuǎn)向軸高度為70 mm，轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向半徑為25 mm，轉(zhuǎn)向軸底座底板上連接右拉桿的螺母的軸線距轉(zhuǎn)向軸底座底板頂面的距離為20 mm，橋板預(yù)制后92 d運(yùn)輸和安裝。

4.1 先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線失效方案

選擇中間一根預(yù)應(yīng)力鋼絞線兩端各3.5 m長失效。失效預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)置是成熟技術(shù)，按照(JTG/T F50—2011)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

4.2 設(shè)置預(yù)設(shè)系統(tǒng)

在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向軸底座、轉(zhuǎn)向軸、右錨具墊板及右錨具距右端頭100 cm，以方便張拉預(yù)設(shè)鋼絞線為原則。轉(zhuǎn)向軸底座底板尺寸為：長×寬×厚=500 mm×500 mm×20 mm。

預(yù)設(shè)鋼絞線選用1860級(jí)?j15.2鋼絞線。

端板厚度取20 mm，端板寬度取1 240 mm，端板高度以小于空心橋板高度的1/2為原則確定，1/2×850 mm=425 mm，取420 mm。

拉桿采用?18鋼筋，兩頭帶絲，與錨具墊板或者轉(zhuǎn)向系統(tǒng)墊板以及端板上的螺絲孔連接。其中：左拉桿的長度由錨具墊板與端板的厚度、錨具長度和預(yù)設(shè)鋼絞線外伸長度決定，取100 mm；右拉桿的長度取80 mm。每端各用兩根拉桿，橫向?qū)ΨQ布置。

左拉桿、左錨具及預(yù)設(shè)鋼絞線軸線平行于空心橋板底板，距空心橋板底板頂面的高度取決于轉(zhuǎn)向軸的高度、轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向半徑和預(yù)設(shè)鋼絞線直徑。左拉桿、左錨具及預(yù)設(shè)鋼絞線軸線距空心橋板底板頂面的高度為：轉(zhuǎn)向軸的高度+轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向半徑+預(yù)設(shè)鋼絞線直徑×1/2=70 mm+25 mm+12.7 mm×1/2=101.35 mm。

確定預(yù)設(shè)鋼絞線軸線的橫向位置時(shí)，要避開底板中的鋼絞線和鋼筋，并且要對(duì)稱。由于中間的一根預(yù)應(yīng)力鋼絞線兩端各3.5 m長失效，為預(yù)設(shè)鋼絞線穿孔留出了位置，所以預(yù)設(shè)鋼絞線軸線的橫向位置設(shè)置在空心橋板中線處。

右錨具墊板尺寸為：長×寬×厚=500 mm×500 mm×20 mm。左錨具墊板厚尺寸為：長×寬×厚=200 mm×200 mm×20 mm。

先張法預(yù)應(yīng)力滑凝土空心橋板預(yù)制時(shí)，鋼端板用木板代替，木板的形狀同端板與空心橋板混凝土的接觸面，厚度為20 mm+3 mm，在木板上與先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線相對(duì)應(yīng)的位置打孔用以穿鋼絞線。

預(yù)設(shè)系統(tǒng)的安裝和預(yù)張拉在橋板運(yùn)輸安裝的前2 d進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板封端前，去除代替鋼端板的木板和多余的先張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線，在預(yù)設(shè)鋼絞線穿過底板的位置打孔，安裝端板，在端板與空心橋板混凝土的接觸面墊環(huán)氧樹脂砂漿；之后，依次安裝左、右拉桿、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、左、右錨具墊板、左、右錨具及預(yù)設(shè)鋼絞線。預(yù)設(shè)系統(tǒng)安裝完畢，隨即進(jìn)行預(yù)張拉，張拉應(yīng)力為10 MPa。預(yù)張拉的目的是使預(yù)設(shè)系統(tǒng)各部分緊固以及端板、墊板與空心橋板混凝土緊固，以不改變空心板的拱度值為原則。

4.3 拱度值精準(zhǔn)控制

10塊橋板預(yù)制完成后90 d的拱度值如表1所示，其中3#橋板的拱度值為25 mm，以此塊橋板為例，拱度值精準(zhǔn)控制的具體方法為：(1)初張拉 對(duì)預(yù)設(shè)鋼絞線進(jìn)行第一次張拉，使它的拉應(yīng)力達(dá)到100 MPa，持荷5 min，測(cè)量拱度值為25.5 mm；(2)第二次張拉 對(duì)預(yù)設(shè)鋼絞線進(jìn)行第二次張拉，使它的拉應(yīng)力增加100 MPa，達(dá)到200 MPa，持荷5 min，測(cè)量預(yù)拱度值為27.9 mm；(3)第三次張拉 對(duì)預(yù)設(shè)鋼絞線進(jìn)行第三次張拉，使它的拉應(yīng)力增加100 MPa，達(dá)到300 MPa，持荷5 min，測(cè)量拱度值為29.7 mm；(4)第四次張拉 對(duì)預(yù)設(shè)鋼絞線進(jìn)行第四次張拉，使它們的拉應(yīng)力增加10 MPa，達(dá)到310 MPa，持荷5 min，測(cè)量拱度值為29.9 mm；(5)第五次張拉 對(duì)預(yù)設(shè)鋼絞線進(jìn)行第五次張拉，使它們的拉應(yīng)力增加5 MPa，達(dá)到315 MPa，持荷5 min，測(cè)量拱度值為30 mm，即拱度值調(diào)整到預(yù)拱度值。

表1 預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板預(yù)制完成后90 d拱度值

橋板拱度值調(diào)整完畢后，進(jìn)行運(yùn)輸安裝等項(xiàng)目施工，至橋梁完工。

4.4 拱度值損失的預(yù)防性補(bǔ)償

橋梁完工至通車之前，測(cè)量每塊橋板的拱度值h0。從左到右橋板的編號(hào)依次為1#～10#，1#和10#橋板的拱度值為29.01 mm，其他橋板的拱度值為30 mm。

運(yùn)營66 d時(shí)，2#～4#橋板的拱度值損失Δ分別為0.012 mm、0.02 mm和0.015 mm，其他橋板的Δ均小于0.02 mm。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明3#橋板出現(xiàn)Δ≥0.02 mm的情況，需要對(duì)其進(jìn)行拱度值損失的預(yù)防性補(bǔ)償。

預(yù)應(yīng)力損失的預(yù)防性補(bǔ)償具體方法如下：

(1)張拉3#橋板預(yù)設(shè)鋼絞線，使預(yù)應(yīng)力增加5 MPa。

(2)開放交通24 h后，再監(jiān)測(cè)計(jì)算3#橋板的拱度值損失Δ，同時(shí)監(jiān)測(cè)計(jì)算相鄰的2#和4#橋板的拱度值損失Δ，2#～4#橋板的拱度值損失Δ分別為0.012 mm、0.017 mm和0.015 mm。

(3)對(duì)2#～4#橋板的拱度值損失Δ同時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償，張拉2#～4#橋板的預(yù)設(shè)鋼絞線，使2#～4#橋板的預(yù)應(yīng)力增加5 MPa。

(4)開放交通24 h后，再監(jiān)測(cè)計(jì)算2#～4#橋板的拱度值損失Δ，分別為0.002 mm、0.000 mm和0.004 mm，補(bǔ)償后3#橋板的拱度值損失Δ為0，即拱度值達(dá)到h0=30 mm，則此次預(yù)防性拱度值損失補(bǔ)償完成。

在橋梁運(yùn)營期間，一直重復(fù)以上步驟，進(jìn)行預(yù)防性預(yù)應(yīng)力損失補(bǔ)償。

5 結(jié)論

(1)原有技術(shù)條件下，先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值大小不一是必然的，拱度值損失及其累積過大也是必然的。

(2)利用體外預(yù)應(yīng)力能夠使先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的拱度值得到精準(zhǔn)控制，可以提高預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板的承載能力，減小振動(dòng)。

(3)預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋板拱度值損失只有得到預(yù)防性補(bǔ)償，才能持續(xù)保持橋梁的設(shè)計(jì)承載能力，是橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的最主要內(nèi)容。