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    裝配式PC箱梁長期存梁期間上拱影響因素及控制研究

    2020-05-18 09:34:58邵瑾琨
    鐵道建筑技術(shù) 2020年1期
    關(guān)鍵詞:壓重徐變齡期

    邵瑾琨

    (中鐵十九局集團(tuán)第六工程有限公司 江蘇無錫 214028)

    1 引言

    截至2017年末,我國公路總里程達(dá)到477.35萬km,其中,高速公路13.65萬km,里程規(guī)模居世界第一[1]。裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土(PC)箱梁因結(jié)構(gòu)性能好、可標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)、質(zhì)量易于控制、施工速度快、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn),在中小跨徑公路橋梁中應(yīng)用非常廣泛[2-5]。

    相較于普通鋼筋混凝土構(gòu)件,預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件長度更大,且設(shè)置了預(yù)應(yīng)力筋,因此設(shè)計(jì)時(shí)需注意構(gòu)件的變形驗(yàn)算,以免因變形過大而影響其使用功能[6]。具體對中小跨徑裝配式PC箱梁來說,由于其自重較輕,恒載相對活載比較小,在預(yù)應(yīng)力的作用下,橋面常常會(huì)產(chǎn)生上拱變形[7]。上拱偏大會(huì)造成梁體較大的縱向高差,當(dāng)同一孔的幾片箱梁上拱值相差較大時(shí)會(huì)造成梁體上表面橫向不平整,這些都會(huì)導(dǎo)致橋梁橋面鋪裝層厚度不均、過薄等問題,進(jìn)而影響橋梁后期運(yùn)營階段的整體受力、耐久性、行車舒適性等[8-10]。我國最新的《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG 3362-2018)規(guī)定,對于自重相對于活載較小的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,應(yīng)考慮預(yù)加力使梁的上拱值過大而可能造成的不利影響,必要時(shí)需在施工中采取設(shè)置預(yù)拱度(倒拱)的方法或采取設(shè)計(jì)和施工上的其他措施[11]。

    以內(nèi)蒙古地區(qū)為代表的我國地域遼闊的嚴(yán)寒地區(qū),緯度較高、全年氣溫較低、氣候干燥,橋梁工程的有效施工期短,施工工期緊張,因此,在梁場預(yù)制好的裝配式PC梁往往在當(dāng)年來不及上橋架設(shè),使得其在梁場的存梁時(shí)間達(dá)6~12個(gè)月之久。在裝配式PC箱梁長期存梁期間,混凝土收縮徐變等因素可能會(huì)導(dǎo)致箱梁的上拱值過大,甚至導(dǎo)致廢梁[12]。因此,本文以內(nèi)蒙古地區(qū)某在建高速公路項(xiàng)目為依托工程,選取其中最具代表性的40 m跨徑裝配式PC箱梁,研究裝配式PC箱梁長期存放的上拱影響因素及控制措施。

    2 裝配式PC箱梁上拱影響因素

    已有研究表明,影響預(yù)應(yīng)力箱梁上拱的因素有很多且各種因素相互影響,關(guān)系非常復(fù)雜,從箱梁的混凝土材料特性到施工工藝、存梁時(shí)間、環(huán)境等對其上拱值均有不同程度的影響[13-14]。為了方便分析可簡單地將影響預(yù)應(yīng)力箱梁上拱的因素按上拱變形的發(fā)展階段分為兩個(gè)部分,即影響張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)上拱的因素和影響存梁期間上拱發(fā)展的因素。張拉瞬時(shí)彈性上拱量與張拉力的大小、張拉期齡、混凝土彈性模量、截面尺寸特性、材料特性等因素有關(guān),且初始上拱值的大小對后期上拱的發(fā)展也有較大影響;存梁期間上拱變形的發(fā)展又與存梁時(shí)間、混凝土的收縮徐變、預(yù)應(yīng)力損失、存梁的環(huán)境條件(溫濕度)、是否壓重等因素有關(guān)[15-17]。根據(jù)以上對影響箱梁上拱變形因素的闡述,考慮到本項(xiàng)目地理位置及環(huán)境氣候特點(diǎn),本文主要從以下幾個(gè)方面考慮其對箱梁跨中上拱變形的影響。

    (1)存梁時(shí)間。箱梁存梁期間的上拱變形由兩部分組成,即張拉時(shí)的瞬時(shí)彈性上撓值和考慮荷載長期效應(yīng)引起的上撓值[18]。張拉預(yù)應(yīng)力引起的瞬時(shí)上拱值一般不會(huì)很大,通常都在規(guī)定的限值以內(nèi),但隨著時(shí)間的發(fā)展,由于預(yù)加荷載、混凝土材料特性、存梁環(huán)境等因素的影響,會(huì)使箱梁的上拱值越來越大,甚至?xí)^規(guī)定的限值,達(dá)到初始上拱值的2倍以上,因此,存梁時(shí)間的長短對箱梁最終上拱值的影響很大。

    (2)張拉期齡?;炷恋膹?qiáng)度和彈性模量都是隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間增長而增強(qiáng)的,而彈性模量是引起張拉瞬時(shí)上拱變形的主要因素,通常張拉期齡越小,此時(shí)的混凝土彈性模量越低,張拉引起的上拱值就越大,且過早張拉還會(huì)引起存梁期間上拱變形量的增加[19]。

    (3)張拉預(yù)應(yīng)力及其損失。預(yù)應(yīng)力是造成預(yù)制梁上拱的根本原因,張拉力與上拱值之間基本成線性關(guān)系。張拉方式及張拉機(jī)具的工作性能都會(huì)影響張拉力的大小,張拉時(shí)預(yù)應(yīng)力管道的位置偏差、管道摩擦、錨具回縮、鋼束的松弛等因素都會(huì)造成預(yù)應(yīng)力不同程度的損失進(jìn)而引起實(shí)際張拉力的偏差[20]。隨著箱梁存放時(shí)間的增加,預(yù)應(yīng)力損失會(huì)逐漸增大,導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力效應(yīng)作用下梁體的壓應(yīng)力減小,由預(yù)加荷載引起的上拱變形量也隨之減緩,但該效應(yīng)隨時(shí)間的增長趨于平緩,且相比預(yù)加力造成的上拱變形影響很小[21]。

    (4)混凝土收縮徐變。由于混凝土的收縮徐變效應(yīng),隨著時(shí)間的推移箱梁的上拱值會(huì)不斷增大,影響混凝土收縮徐變的因素眾多,包括預(yù)應(yīng)力大小、混凝土材料及其配合比、張拉齡期、存梁環(huán)境等。目前關(guān)于收縮徐變計(jì)算理論的研究很多,由于其影響因素的復(fù)雜性,各種計(jì)算模型都不盡相同[22]。已有研究發(fā)現(xiàn),對于混凝土的收縮變形,兩周可完成全部收縮的25%,1個(gè)月可完成約50%,3個(gè)月后增長緩慢,一般2年后趨于穩(wěn)定;而對于徐變變形,前期增長很快,通常6個(gè)月可達(dá)到最終變形量的70%~80%,以后的徐變變形增長逐漸緩慢,24個(gè)月的徐變變形可達(dá)到加荷時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)彈性變形的2~4倍。收縮與徐變變形的發(fā)展總體上都呈現(xiàn)初期變形發(fā)展很快,后期增長緩慢的規(guī)律,且徐變的最終變形量較收縮變形量大得多,因此,減少與控制混凝土徐變變形對控制存梁期箱梁的上拱變形具有重要意義。

    (5)存梁環(huán)境(溫濕度)?;炷翗?gòu)件養(yǎng)護(hù)及存放時(shí)的相對濕度和溫度對混凝土早期強(qiáng)度及后期收縮徐變等都有很大的影響,在高溫高濕度環(huán)境下養(yǎng)護(hù)時(shí),水泥的水化作用更充分,混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度更高,收縮徐變相對較小,發(fā)展的也較緩慢,且環(huán)境的相對濕度越高,徐變也越小。

    (6)是否壓重。對存梁時(shí)間較長的預(yù)制梁,壓重是防止梁上拱過大的常用手段,壓重的荷載大小通常參考二期恒載來取,相當(dāng)于二期恒載提前布載,以減小箱梁下緣壓應(yīng)力,抑制箱梁在較高壓應(yīng)力下會(huì)產(chǎn)生較大的徐變變形,從而減少預(yù)制梁存梁期的上拱值[23-24]。

    3 各因素對裝配式PC箱梁的影響規(guī)律

    3.1 計(jì)算模型的建立

    選取依托工程中典型的40 m跨徑裝配式PC箱梁(橫斷面如圖1所示)為研究對象,采用有限元軟件Midas Civil建立其有限元模型(如圖2所示)。箱梁采用的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C50(建模時(shí)混凝土強(qiáng)度參數(shù)按實(shí)測強(qiáng)度60 MPa輸入),容重26 kN/m3,彈性模量3.45×104MPa,泊松比0.2,收縮徐變參數(shù)按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG-D62-2004)計(jì)取。預(yù)應(yīng)力鋼束采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1 860 MPa,公稱直徑d=15.2 mm的低松弛高強(qiáng)度鋼絞線,彈性模量1.95×105MPa。

    圖1 40 m箱梁橫斷面圖

    圖2 40 m預(yù)應(yīng)力箱梁計(jì)算模型

    在建模過程中,按照實(shí)際設(shè)計(jì)圖紙所示尺寸建模,將單片梁劃分為40個(gè)單元以獲取更高的計(jì)算精度。模型邊界條件按實(shí)際情況設(shè)置為簡支,建模時(shí)不考慮橫隔板的影響。預(yù)應(yīng)力鋼束按照標(biāo)準(zhǔn)圖布置,預(yù)應(yīng)力施加采用后張法、兩端張拉,鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)0.25,管道偏差系數(shù)0.001 5,錨具變形、鋼筋回縮量以6 mm(一端)控制。在計(jì)算中,以張拉齡期7 d、相對濕度70%、張拉應(yīng)力誤差0%、不壓重等參數(shù)水平為基準(zhǔn)建立箱梁的基本模型,存梁12個(gè)月箱梁上拱變形如圖3所示。

    圖3 存梁12個(gè)月箱梁上拱變形

    3.2 上拱主要影響因素計(jì)算分析

    3.2.1 存梁時(shí)間

    設(shè)計(jì)圖紙?zhí)貏e說明,為防止預(yù)制梁上拱過大,及預(yù)制梁與橋面現(xiàn)澆層由于齡期差別而產(chǎn)生過大收縮差,存梁期不超過90 d。而本項(xiàng)目部分預(yù)制箱梁由于工期原因,到來年上橋時(shí)存梁時(shí)間至少達(dá)6個(gè)月之久,此時(shí)上拱變形發(fā)展已較充分。為深入分析存梁時(shí)間對箱梁上拱變形的影響,根據(jù)建立的箱梁基本模型,計(jì)算得出箱梁跨中上拱變形隨存梁時(shí)間的變化規(guī)律,如圖4所示。由圖可知:張拉預(yù)應(yīng)力后引起的跨中瞬時(shí)彈性上拱值為21.69 mm,存梁初期瞬時(shí)彈性上拱量占總上拱值的比重較大,但隨著存梁時(shí)間的增加,箱梁上拱變形不斷增加,存梁期上拱變形量的占比越來越大,如存梁3個(gè)月時(shí)存梁期的上拱變形值占總上拱值的38%左右,而存梁9個(gè)月后占比僅為45%左右,存梁初期上拱增加速率很快,3個(gè)月后上拱增加速率開始變慢,到存梁9個(gè)月之后上拱變形發(fā)展的很緩慢。

    圖4 箱梁跨中上拱變形-存梁時(shí)間曲線

    3.2.2 張拉齡期

    對于張拉齡期,通用圖設(shè)計(jì)規(guī)定,當(dāng)箱梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后,且混凝土的齡期不小于7 d時(shí),方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。分別計(jì)算了張拉齡期為3、5、7、10、14 d時(shí)箱梁跨中上拱變形隨存梁時(shí)間的變化情況,如圖5所示。由圖可知:隨著張拉齡期的增加,瞬時(shí)上拱值及總上拱值均有所減小,而當(dāng)張拉齡期較大時(shí),齡期增加對其上拱值的影響程度逐漸減小,如張拉齡期為3、7 d時(shí)箱梁的瞬時(shí)上拱差值為2.6 mm,而張拉齡期為10、14 d時(shí)其差值為0.6 mm;但隨著存梁時(shí)間的增加,張拉齡期的差異對上拱值的影響越來越大,如當(dāng)存梁時(shí)間為2個(gè)月時(shí),3 d張拉齡期引起的上拱值較7 d張拉齡期的上拱值大4.3 mm,而當(dāng)存梁9個(gè)月時(shí),差值增大到5.1 mm。

    圖5 不同張拉齡期情況下跨中上拱值-存梁時(shí)間曲線對比

    3.2.3 張拉預(yù)應(yīng)力

    通用圖中要求箱梁張拉的錨下控制應(yīng)力為0.75 fpk=1 395 MPa,為提高張拉的準(zhǔn)確度,防止張拉應(yīng)力偏差較大,采用智能張拉控制系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉,而在實(shí)際施工時(shí)由于張拉設(shè)備誤差、施工操作不規(guī)范等問題,會(huì)不可避免地造成張拉力出現(xiàn)偏差,進(jìn)而造成箱梁上拱變形出現(xiàn)較大差異。以設(shè)計(jì)張拉錨下控制應(yīng)力為基準(zhǔn),分別計(jì)算了0.75 fpk及±5%誤差的張拉控制應(yīng)力下箱梁的上拱變形,計(jì)算結(jié)果如圖6所示。由圖可知:張拉應(yīng)力的偏差對箱梁上拱變形的影響相對較大,引起的上拱值偏差可達(dá)總上拱值的15%左右。當(dāng)張拉應(yīng)力偏差5%時(shí),引起的瞬時(shí)上拱偏差約為3.1 mm,且隨存梁時(shí)間的增加,張拉應(yīng)力偏差引起的上拱偏差也不斷增加,如存梁2個(gè)月時(shí)的上拱差值約為4.8 mm,而存梁9個(gè)月時(shí)上拱差值達(dá)到5.9 mm。

    圖6 張拉應(yīng)力對跨中上拱值-存梁時(shí)間曲線的影響

    3.2.4 相對濕度

    內(nèi)蒙古地區(qū)大多位于干旱和半干旱地區(qū),西部沙漠地區(qū)濕度僅為20%左右,東部地區(qū)濕度最大約為70%。為研究環(huán)境相對濕度對箱梁存梁期間上拱變形的影響,分別計(jì)算了相對濕度為40%、50%、60%、70%、80%、85%時(shí)箱梁跨中上拱值,計(jì)算結(jié)果如圖7所示。由圖可知:相對濕度越大,曲線增長越慢,但不同濕度下的箱梁瞬時(shí)彈性上拱值是相等的;隨著相對濕度的增大,反拱值的相對減小量是逐漸增大的,如當(dāng)存梁時(shí)間為6個(gè)月時(shí),相對濕度由60%增加到70%時(shí)的上拱減小量為1.5 mm,而相對濕度由80%增加到85%時(shí)的上拱減小量已達(dá)到2.0 mm;隨著存梁時(shí)間的增加,相對濕度對箱梁跨中上拱值的影響也越來越大,如當(dāng)存梁1個(gè)月時(shí),相對濕度為70%降至40%其上拱差值為3.2 mm,而存梁9個(gè)月時(shí)其差值約為4.6 mm,之后相對濕度引起的上拱差值則趨于穩(wěn)定。

    3.2.5 均勻壓重

    該項(xiàng)目箱梁存梁時(shí)間較長,提前壓重布載是減小梁在存梁期內(nèi)上拱變形的有效措施之一。由設(shè)計(jì)圖紙可知箱梁二期恒載為100 mm厚防水混凝土現(xiàn)澆層和100 mm厚瀝青混凝土橋面鋪裝,兩種材料的密度分別為26 kN/m3和24 kN/m3,按預(yù)制箱梁頂板寬2.5 m、梁長38 m計(jì)算知二期恒載的重量約為47.5 t,荷載集度為12.5 kN/m。參照二期恒載的布置方式,以均布荷載作為壓重荷載,考慮壓重大小及壓重時(shí)間兩種因素對箱梁上拱變形的影響。壓重大小以二期恒載的20%、30%、40%、50%、60%進(jìn)行均勻布載,壓重時(shí)間則以張拉鋼束時(shí)即開始?jí)褐?,張?、14、30、60、90 d開始?jí)褐剡M(jìn)行計(jì)算分析,計(jì)算結(jié)果如圖8、圖9所示。

    圖8 梁上壓重對跨中上拱值-存梁時(shí)間曲線的影響

    圖9 壓重時(shí)間對跨中上拱值-存梁時(shí)間曲線的影響

    由圖可知:壓重荷載越大對箱梁跨中上拱降低量越大,且隨著存梁時(shí)間的增加,壓重對上拱變形的影響越大,如按50%二期恒載壓重后箱梁的初期跨中上拱為14.9 mm,與不壓重的箱梁相比上拱值降低了6.7 mm,降低占比為31%;而當(dāng)存梁9個(gè)月時(shí)上拱值僅為24.6 mm,降低量達(dá)14.6 mm,降低占比約為37%。壓重時(shí)間對箱梁的上拱變形也有一定的影響,壓重越早,箱梁的瞬時(shí)上拱降低量越大,且對存梁期上拱變形發(fā)展的抑制效果越好,如張拉時(shí)即壓重引起的瞬時(shí)上拱降低量為6.7 mm,而存梁3個(gè)月時(shí)壓重引起的瞬時(shí)上拱降低量僅為5.4 mm;當(dāng)存梁12個(gè)月之后兩種壓重時(shí)間情況下的箱梁總上拱值分別為24.9 mm和29.8 mm,且考慮到拆重后箱梁產(chǎn)生的彈性上拱值基本是一致的,兩種壓重時(shí)間差異引起的總上拱差值達(dá)到了4.9 mm,差值占總上拱值的比例約為17.8%。

    3.2.6 各影響因素的影響程度對比

    為了直觀地看出各種因素對箱梁上拱的影響程度,綜合考慮施工時(shí)的實(shí)際情況,以箱梁的基本計(jì)算模型為基準(zhǔn),統(tǒng)計(jì)分析了分別改變不同的影響因素,存梁時(shí)間為3個(gè)月及9個(gè)月時(shí)箱梁的跨中上拱值,并與基本模型的上拱值進(jìn)行對比,用其上拱差值所占基本模型上拱值的百分比來表示該種因素對箱梁上拱變形的影響程度,如表1、表2所示。從以上的對比分析計(jì)算及表中數(shù)據(jù)可知:各種因素對箱梁的跨中上拱值均有較大的影響,存梁期越長,影響因素的差異對上拱值的影響程度越大,其中壓重與存梁時(shí)間對箱梁上拱變形的影響程度最大,張拉齡期與張拉應(yīng)力對箱梁也有較大影響,環(huán)境相對濕度的影響程度雖然相對較小,但也達(dá)到了10%以上。

    表1 存梁3個(gè)月各因素對箱梁跨中上拱影響程度對比

    表2 存梁9個(gè)月各因素對箱梁跨中上拱影響程度對比

    4 裝配式PC箱梁上拱控制措施

    根據(jù)上文對影響箱梁跨中上拱度因素的總結(jié)及有限元計(jì)算結(jié)果的對比分析可知:對PC箱梁的瞬時(shí)上拱值和存梁期上拱值同時(shí)進(jìn)行控制才能有效地控制其上拱值。建議可從保證張拉齡期不小于7 d、嚴(yán)格控制張拉預(yù)應(yīng)力等措施以減小箱梁的瞬時(shí)上拱變形;從減少存梁時(shí)間至3個(gè)月以內(nèi)、避免存梁環(huán)境濕度長期低于50%、在存梁一個(gè)月之內(nèi)即開始?jí)褐亍褐卮笮〔坏陀?0%二期恒載等措施以控制箱梁在存梁期內(nèi)的上拱發(fā)展。此外,還可通過材料的質(zhì)量控制、施工工藝等措施以控制箱梁的上拱變形。

    4.1 材料質(zhì)量控制

    材料的質(zhì)量控制主要為混凝土材料的質(zhì)量控制,包括混凝土的配合比、和易性,強(qiáng)度等主要技術(shù)性能和混凝土的組成材料如粗細(xì)骨料、水泥、外加劑等的質(zhì)量控制,并應(yīng)特別注意混凝土配合比中水灰比大小的控制?;炷敛牧系男再|(zhì)是影響其早期彈性模量及后期徐變變形的主要因素,而它們又是引起預(yù)應(yīng)力箱梁上拱的主要原因,因此應(yīng)予以足夠的重視。此外,還應(yīng)注意混凝土的澆搗方式、養(yǎng)護(hù)條件,以保證成品混凝土的質(zhì)量,避免由于混凝土材質(zhì)原因而造成箱梁上拱變形過大。

    4.2 預(yù)制施工控制

    對箱梁的預(yù)制過程,首先要保證施工的質(zhì)量,其次應(yīng)對預(yù)制過程各個(gè)工序進(jìn)行合理的施工組織。施工時(shí)要對預(yù)應(yīng)力管道的位置與線形、混凝土箱梁的澆筑截面尺寸等工藝參數(shù)進(jìn)行質(zhì)量控制。此外,應(yīng)特別注意預(yù)應(yīng)力工程的施工,確保張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度滿足要求,張拉施工應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范操作,并提前對張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定,確保張拉預(yù)應(yīng)力的大小,減小預(yù)應(yīng)力損失,并及時(shí)進(jìn)行孔道灌漿。

    4.3 存梁期上拱發(fā)展控制

    存梁期上拱的發(fā)展主要與混凝土的徐變變形有關(guān),除采用材料質(zhì)量控制、施工工藝措施以減小混凝土的徐變變形外,還可通過減小存梁時(shí)間、改善箱梁存梁環(huán)境、壓重處理等方式來減小徐變的發(fā)展以控制上拱變形。應(yīng)合理安排箱梁預(yù)制工期,盡量避免存梁時(shí)間過長。當(dāng)條件允許時(shí)應(yīng)避免預(yù)制梁直接裸露于自然環(huán)境中,減少由于小環(huán)境的劇烈變化引起的箱梁上撓,應(yīng)盡量避免存梁受太陽直射,減少由日照引起的梯度溫度對箱梁造成上撓。壓重作為控制箱梁存梁期內(nèi)上拱變形影響較大的因素,需根據(jù)存梁期的時(shí)間,開始?jí)褐夭驾d的時(shí)間及箱梁上拱的限值計(jì)算壓重的大小,對40 m箱梁則可參考上文計(jì)算結(jié)果和建議,當(dāng)未按均勻荷載布載時(shí)可通過跨中等效彎矩計(jì)算相應(yīng)壓重的大小。除此之外,還可在制作張拉臺(tái)座時(shí)提前對臺(tái)座設(shè)置預(yù)拱度即倒拱,這樣即使上拱變形在存梁期發(fā)展較大,也可滿足橋梁建成后對其高程的要求。對倒拱的布設(shè),應(yīng)在制作預(yù)制梁張拉臺(tái)座之前通過理論或有限元計(jì)算箱梁的理論上拱值,根據(jù)規(guī)定的上拱限值得出應(yīng)設(shè)定的倒拱值,并按二次拋物線進(jìn)行布設(shè),預(yù)應(yīng)力管道也同樣按倒拱進(jìn)行設(shè)置。

    5 結(jié)束語

    通過對中小跨徑裝配式PC箱梁上拱問題的綜述分析,結(jié)合項(xiàng)目依托工程,對影響40 m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁長期存放期間上拱的主要因素進(jìn)行有限元數(shù)值計(jì)算,將箱梁的上拱分為瞬時(shí)彈性上拱變形和存梁期的上拱變形分別進(jìn)行了對比分析,主要得到以下結(jié)論:

    (1)存梁初期瞬時(shí)彈性上拱值的占比較大,但隨著存梁時(shí)間的增加,存梁期上拱變形量的占比可增大至總上拱值的50%以上,尤其當(dāng)存梁期較長時(shí)各個(gè)影響因素較小的變化也會(huì)造成箱梁上拱值較大的差異。

    (2)各個(gè)因素中張拉齡期及張拉預(yù)應(yīng)力可直接影響箱梁的瞬時(shí)彈性上拱值,相比其他因素其對存梁期箱梁的總上拱值的影響也較大,且張拉時(shí)的瞬時(shí)彈性上拱值越大,存梁期的上拱變形發(fā)展也越大。

    (3)實(shí)際施工時(shí)可通過推遲張拉齡期、控制張拉精度、改善存梁環(huán)境等措施以控制箱梁的上拱變形量,尤其減少存梁時(shí)間、提前壓重可有效減小存梁期箱梁的跨中上拱值。

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