30m預(yù)應(yīng)力混凝土組合T型梁施工技術(shù)淺談

  簡介:預(yù)應(yīng)力混凝土組合T型梁是一種簡支T型梁結(jié)構(gòu),具有吊裝重量輕、施工簡單、投入設(shè)備少等特點(diǎn)。本文結(jié)合寧通公路宣堡港橋的施工實(shí)踐,簡要介紹了該T型梁的預(yù)制、張拉方法的選擇等施工技術(shù)和施工要點(diǎn)。

  關(guān)鍵字:預(yù)應(yīng)力 混凝土 T型梁 施工技術(shù)
                         
  1 工程概況
 
     網(wǎng)易宣堡港橋位于寧通公路K59+624處(位于高速公路路段內(nèi)),為斜30°彎橋。設(shè)計(jì)荷載為汽-超20、掛-120,上部結(jié)構(gòu)型式為4×16+30+4×16,主梁為30m預(yù)應(yīng)力組合T型梁結(jié)構(gòu),T梁混凝土采用50號(hào),預(yù)應(yīng)力鋼筋采用ASTMA416-87a標(biāo)準(zhǔn)270級(jí)鋼絞線,直徑15.24mm,截面積140mm2,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Rby=1860MPa。該梁由預(yù)制T型梁、現(xiàn)澆橋面板及現(xiàn)澆端隔板構(gòu)成。其施工工序?yàn)椋侯A(yù)制T梁,在預(yù)制場張拉第一批鋼束N2、N3,并壓漿封錨—→架梁后綁架橋面板鋼筋及端隔板鋼筋,澆筑部分橋面板并張拉第二批鋼束N1—→第二次封錨,同時(shí)澆筑橋面板連續(xù)縫—→橋面鋪裝及防護(hù)工程。

  2 T梁預(yù)制

      網(wǎng)易30m預(yù)應(yīng)力組合T梁預(yù)制較為簡單,但應(yīng)注意波紋管的布置。在波紋管接頭處一定要將波紋管接口用小錘整平,并用膠帶纏緊,以防在穿束時(shí)引起波紋管翻卷,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致管道堵塞。同時(shí)要檢查波紋管是否因?yàn)楹附拥仍虍a(chǎn)生破損,一旦發(fā)現(xiàn)及時(shí)修補(bǔ),在澆筑混凝土?xí)r安排專人清孔,保證管道通暢。

  3 張拉方法的選擇

      網(wǎng)易預(yù)應(yīng)力張拉一般分為一端張拉和兩端張拉兩種形式。如果采用兩端同時(shí)張拉鋼束N2、N3,需要兩套張拉設(shè)備,而采用一端張拉無疑減少張拉設(shè)備的投入。因此,采用何種張拉方法則成為施工技術(shù)的關(guān)鍵問題。為了減少張拉設(shè)備投入,使一端張拉有可靠的技術(shù)保障,減少風(fēng)險(xiǎn),我們進(jìn)行了錨具變形、預(yù)應(yīng)力回縮影響長度分析,并在計(jì)算錨具變形、鋼筋回縮等引起的應(yīng)力損失時(shí),考慮了與張拉鋼筋時(shí)的摩阻相反的摩阻作用,這樣能更好地反映由錨具變形等引起的應(yīng)力損失沿梁軸逐漸變化的實(shí)際情況。因鋼絞線采用夾片式錨具,實(shí)測QM錨具在張拉端預(yù)應(yīng)力鋼材的回縮量△L=4~8mm,該△L影響長度的大小直接決定著張拉方法的選用?,F(xiàn)以N2束為例,對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束回縮影響長度的大小進(jìn)行分析。 
 
  N2號(hào)鋼束為曲線形狀,AB段為直線段,BC段為圓弧段,CD段為直線段,并且以梁中心對(duì)稱布置。以A為張拉端,根據(jù)規(guī)范JTJ041-89,參考預(yù)埋波紋管,取孔道局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)K=0.001,預(yù)應(yīng)力與孔道壁的摩擦系數(shù)μ=0.19,從張拉端至固定端:
      σA=0.75Rby=0.75×1860=1395MPa
      σB=σA·e-KL1=1395×e-0.001×3.701=1390MPa
      σC=σB·e-(KL2+μθ1)=1348MPa
                            
      依次類推,可得出沿曲線長度方向鋼束的應(yīng)力分布圖。假設(shè)張拉時(shí)正向摩擦與錨固時(shí)預(yù)應(yīng)力筋回縮的反向摩阻相等(即正、反摩擦損失斜率相等),根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼束在錨固損失影響區(qū)段內(nèi)的總變形與鋼束回縮值(△L)相協(xié)調(diào)的原理,式中
Ey——鋼絞線彈性模量,Ey=1.95×105MPa;
△L——錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值,實(shí)測△L=4~8mm;
L——預(yù)應(yīng)力筋的有效長度,mm;
W——錨固損失的應(yīng)力圖形面積,

  假設(shè)錨固損失自圓弧C點(diǎn)影響至路中直線段長度為Lx,又設(shè)AB段應(yīng)力下降的斜率為m1,則m1=(1395-1390)/3.701=1.35,同理可知:BC、CD段的應(yīng)力下降斜率分別為m2=10.03,m3=1.34。

  根據(jù)正、反摩擦損失斜率相等,可得出W1、W2、W3,代入有關(guān)公式可求出:
當(dāng)△L=4mm,Lx=8453mm
由此可求得預(yù)應(yīng)力鋼束回縮影響長度S:
S=L1+L2+Lx=3701+4189+8453=16343mm>(L1+L2+L3)
                          
      通過對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束回縮影響長度分析結(jié)果可知:30m預(yù)應(yīng)力組合T梁錨固時(shí),鋼束回縮影響長度超過跨中,若采用兩端張拉,不但增加了張拉設(shè)備,而且跨中預(yù)應(yīng)力值反而小于一端張拉時(shí)跨中預(yù)應(yīng)力值,影響大梁使用性能。因此,采用一端張拉的方案既經(jīng)濟(jì)又可行。為驗(yàn)證一端張拉后固定端預(yù)應(yīng)力值的建立,對(duì)每根梁的兩束進(jìn)行固定端補(bǔ)張拉,實(shí)測每束僅能補(bǔ)0.4mm左右的伸長量。實(shí)踐證明,該方案在實(shí)際運(yùn)用中各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,效果較為理想。

  4 施工要點(diǎn)

  (1)張拉前檢查混凝土抗壓強(qiáng)度,要求不低于L40級(jí),張拉時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。張拉采用雙控,即應(yīng)力控制和伸長量控制。

  (2)施工中如因千斤頂工具式夾片摩損造成夾持不緊,出現(xiàn)滑絲,處理方法為壓力機(jī)立即回油,更換工具式夾片,檢查錨具錐孔與夾片間是否有雜物,清除錨墊板喇叭口內(nèi)混凝土,重新張拉。如果仍有滑絲現(xiàn)象,則應(yīng)對(duì)鋼絞線、錨具進(jìn)行重新檢測,對(duì)千斤頂油壓表進(jìn)行重新標(biāo)定,確保今后萬無一失。

  (3)由于波紋管破損而漏漿,造成鋼絞線與混凝土握裹,引起摩擦力過大。處理方法為,采用反復(fù)多次張拉并持荷一段時(shí)間,以克服摩擦力過大的影響,預(yù)制T梁時(shí)應(yīng)注意及時(shí)清孔。

  (4)由于孔道摩阻而使伸長量偏小。處理方法為,在開始張拉時(shí)把鋼絞線拉到5.0MPa,再回油至油壓表讀數(shù)為零,然后分級(jí)張拉,并按規(guī)范要求進(jìn)行超張拉,這樣得出的張拉伸長值滿足設(shè)計(jì)要求。

  (5)張拉過程中隨時(shí)觀測梁的上拱度和梁體的側(cè)向變形,避免梁體變形過大而產(chǎn)生裂紋,并及時(shí)觀測各項(xiàng)數(shù)據(jù),以便今后設(shè)計(jì)、施工時(shí)作參考,做到心中有數(shù)。

  5 結(jié)束語

      網(wǎng)易預(yù)應(yīng)力混凝土組合T梁是一種簡支T型梁結(jié)構(gòu),具有吊裝重量輕、施工簡單及投入設(shè)備少等特點(diǎn),對(duì)軟基中沉降量較大的橋梁較為合適,在江蘇地區(qū)有著較為廣闊的發(fā)展前景。
 
原作者: 盧擁軍

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