后張法預應力施工控制要點
摘 要:針對預應力混凝土箱梁后張法施工技術進行總結,并對施工過程中遇到問題進行前淺析。
關鍵詞:后張法、伸長量、波紋管、鋼絞線。
引 言:蛾溝大橋位于河南省平頂山市魯山縣中湯村,全橋共長642m,為20-30 m先簡支后連續。道路等級為山區高速公路,設計時速100km/h,橋面寬26m。本文主要以該橋腹板束,底板束的預應力張拉施工為例淺談后張法預應力施工控制。
正 文:
一、張拉前的準備工作
1、波紋管
㈠布置波紋管時首先用鋼筋加工環形架作為波紋管的定位架,縱向間距為1m,橫向位置按設計圖紙上的坐標定位,波紋管中穿有內襯管,以保證波紋管成孔質量。
㈡筑混凝土前應檢查波紋管是否有孔洞或變形,接頭處是否用膠帶密封好,在與錨墊板接頭處,一定要用磁帶或其它東西堵塞好,以防水泥漿滲進波紋管或錨孔內。
㈢筑混凝土時應盡量避免振搗棒直接接觸波紋管,以防漏漿堵孔。
2、鋼絞線
㈠鋼絞線采用湖北漢川金屬制口有限公司生產的φs15.2(STM416-94a,270級,低松弛),標準強度Ryb=1860Mpa。
㈡鋼絞線下料要在干凈整潔的地面上進行,并清除表面上的銹跡及雜物,下料時用砂輪切割機切割。
㈢穿束前,將鋼絞線理順,用扎絲綁扎好,以防在穿束過程中鋼絞線打絞,張拉時受力不均,導致有的鋼絞線達不到張拉控制應力而有的則可能被拉斷。
㈣穿束時,將鋼束中單根鋼絞線編號,以便張拉時做到對應編號,對稱張拉。
3、預應力筋控制力計算
㈠計算依據
①設計圖紙
錨下控制應力N1~N3為1340 Mpa,N4為1340 Mpa。
②《公路橋涵施工技術規范》JTJ041-2000
㈡理倫計算
①計算公式:P=δ×Ag×n×1/1000×b
式中:P—預應力盤的張拉力,KN;
δ—預應力筋的張拉控制力,Mpa;
Ag—每根預應力筋的截面積,mm2;
N—同時張拉預應力筋的根數;
b —超張拉系數,不超張拉的為1.0。
②參數先取
中跨連續端:
鋼束編號:N1,N2,N3:δ中123=1340 Mpa;n=4
N4:δ中4=1340 Mpa;n=4
Ag=140mm2;b=1.0
邊跨非連續端:
鋼束編號:N1,N2,N3:δ邊123=1340 Mpa;n=5
N4:δ邊4=1340 Mpa;n=4
Ag=140mm2;b=1.0
③計算張拉力P
中跨連續端:
鋼束編號:N1,N2,N3:P中123=1340×140×4×1/1000×1.0
=750.4 KN
N4:P中4=1320×140×4×1/1000×1.0=739.2 KN
邊跨非連續端:
鋼束編號:N1,N2,N3:P邊123=1340×140×5×1/1000×1.0
=938 KN
N4:P邊4=1320×140×4×1/1000×1.0=739.2 KN
二、張拉
1、當澆筑混凝土強度達到設計強度的90%,同時齡期必須為三天以上方可進行張拉,張拉順序為N1,N2,N3,N4。
2、張拉程序:參照《橋涵施工技術規范》JTJ041-2000和施工設計圖紙,因設計所用鋼絞線為φs15.2(STM416-94a,270級,低松弛),標準強度Ryb=1860Mpa。彈性模量E=1.95×105 Mpa;公稱面積A=140mm2的鋼絞線。錨具為夾片式自錨式錨具,所以不需要超張拉。
張拉過程為:0~初應力~δcon(持茶2min錨固)。
3、張拉采用兩端對稱張拉,鋼束張拉采用雙控即張拉力和伸長值。伸長率容許誤差控制在±6%以內。為保證在張拉過程中的兩端能同步進行,同時為便于張拉過程中實際伸長率計算,張拉過程分階段進行,具體如下:
0~初應力~2初應力~δcon(持茶2min錨固)。
4、張拉時,應先調整到初應力δo,初應力宜為張拉控制應力的10%~15%。
三、事故分析
1、滑絲
㈠、可能在張拉時錨具錐孔與夾片之間有雜物。
㈡、鋼絞線有油污,錨墊板喇叭口內有混凝土和其它雜物。
㈢、錨固效北系數小于規范要求值。
㈣、初應力小,可能鋼束中鋼絞線受力不均勻,引起鋼絞線收縮變形。
㈤、切割錨頭鋼絞線的留的太短,或未采取降溫措施。
㈥、塞片、錨具的強度不夠。
2、斷絲
㈠、鋼束在孔道內部變曲,張拉時部分受力大于鋼絞線的破壞力。
㈡、鋼絞線本身質量有問題。
㈢、油頂重復多次使用,導致張拉力不準確,應重新標定油頂。
結束語:在預應力張拉施工中,鋼絞線伸長量的量測和記錄尤為重要。本工程同時采用兩種方法對鋼絞線進行測量,并對此兩種方法進行比較較校,最大偏差不超過4mm,且張拉伸長率的誤差均在控制范圍內。但預應力張拉施工中仍有很多現象很難準確分析,還需要不斷求索。