梁上拱度在預制箱梁張拉檢驗中的應(yīng)用

■何劍輝 ■河南省新開元路橋工程咨詢有限公司，河南 鄭州 450016

在鐵路與公路橋梁建設(shè)中，預制箱梁的運用十分廣泛，特別是后張法施工時運用簡支梁起拱的方式及其普遍。它不僅節(jié)約材料，降低成本，而且還能增強橋梁跨度，控制梁高，使橋梁的使用年數(shù)增長。

1 預制箱梁起拱產(chǎn)生的過程及拱度偏小和偏小的原因

預制箱梁起拱的主要動力是預應(yīng)力產(chǎn)生的彈性上拱和混凝土徐變產(chǎn)生的上拱，在施工過程中，張拉后，梁體產(chǎn)生的上拱度與梁體脫離臺座后因梁自重作用產(chǎn)生的梁自重擾度結(jié)合，導致預制箱梁的梁上拱度與原本設(shè)計的不符，出現(xiàn)梁上拱度過大和過小兩種異常情況。

1．1 預制箱梁梁上拱度偏小的原因

(1)張拉預應(yīng)力筋時混凝土強度過高。按照工程建筑要求，采用后張法施工進行張拉時，混凝土的強度必須保證在設(shè)計強度所要求的百分之九十以上，但有些施工現(xiàn)場，施工人員僅僅憑借混凝土試件的強度去估算所有混凝土的實際強度，使得混凝土的強度核算不準確。(2)預制箱梁在施工過程中，由于截面尺寸有所變化，導致模板尺寸偏大或偏小，底座雖然都采用反起拱設(shè)置，但如果采用的是剛性模板，忽略了剛性模板在制作水平后，不會考慮拱度這一特點，這就是導致在進行箱梁預應(yīng)力張拉后，預制箱梁跨中底板偏厚，截面慣性矩變大，梁上拱度變小的原因。(3)張拉應(yīng)力值不足，主要表現(xiàn)在后張法施工的施工上面，如千斤拉的使用次數(shù)和時間超標，應(yīng)及時更換，然而，有些施工人員為了節(jié)省成本，對此現(xiàn)象置之不理，認為可以繼續(xù)使用就行，但在實際的施工過程中，壓力表的讀數(shù)可能會大于實際應(yīng)力值，使得梁上拱度偏小。(4)波紋管不順，使得箱梁在張拉時與波紋管的摩擦加大，從而使得梁上拱度減小。(5)張拉時氣溫太低。為了追趕工程進度，很多施工單位在早上或者晚上氣溫較低的時間段來趕工，如果在溫度較底的情況下對箱梁進行張拉施工，混凝土就會受熱脹冷縮的影響，對梁上拱度的大小產(chǎn)生影響。(6)張拉后，預制箱梁的底板與底模之間有一個摩阻力，因此，在底座上測量時，起拱值會比實際值偏小2-3mm。

1．2 預制箱梁梁上拱度偏大的原因

(1)在對混凝土進行張拉時，強度太低，達不到規(guī)范要求。在進行箱梁張拉時，使用的混凝土強度如果低于規(guī)范要求，就會使得彈性模量變小，結(jié)構(gòu)彎曲，變形厲害，梁上拱度就會過大。(2)齡期太短。有些施工單位為了縮短工程建設(shè)周期，利用減少臺座周轉(zhuǎn)時間的方法，來加快工程進度，運用蒸汽養(yǎng)生類的方法，將混凝土箱梁增長速度加快，使得其強度在短時間內(nèi)得到提升，與其設(shè)計的張拉強度達成一致。但此方法是不科學的，它只是暫時性的，在進行箱梁張拉時，如果混凝土的齡期不夠，預應(yīng)力張拉時間過長，梁上拱度會偏大。(3)超張拉的影響。施工現(xiàn)場，施工人員往往會進入這樣一個誤區(qū)，當預應(yīng)力鋼絞線出現(xiàn)松弛現(xiàn)象時，采用超張拉的方法可以改善這一現(xiàn)象，其實在運用后張拉的施工方法施工時，不允許使用超張拉的方式。(4)施工時氣溫高，梁上拱度的大小跟施工環(huán)境的溫度息息相關(guān)，如果溫度較高，梁上拱度會增大。(5)時間的推移。箱梁張拉工作完成后，如長時間將其放在某個角落后，隨著時間的推移，鋼筋會逐漸松弛，混凝土也會產(chǎn)生徐變或收縮現(xiàn)象，箱梁的梁上拱度會隨著時間增大。

2 預制箱梁梁上拱度中關(guān)于彈性上拱與徐變上拱的測量方式

混凝土徐變系數(shù)計算公式為:根據(jù)線性徐變理論，徐變上拱大小取決于所施加預應(yīng)力時梁體的彈性上拱量，彈性模量偏低，會使得徐變上拱。所以，在施加預應(yīng)力時，處理對混凝土強度進行監(jiān)測之外，還需要監(jiān)測彈性模量，只有兩者均滿足設(shè)計要求，才能施加預應(yīng)力。并且預加應(yīng)力齡期必須在10天之后，橋面軌道鋪設(shè)工作在預應(yīng)力張拉兩個月后進行。混凝土的彈性模量高低決定著混凝土產(chǎn)生徐變的大小，彈性模量越高，混凝土徐變越小，反之則越大。因此，施工過程中，加強混凝土澆筑工作，預應(yīng)力張拉工作，才能保證箱梁收縮徐變上拱量不超標。

3 預制箱梁梁上拱度大小的控制工程措施

(1)在進行預應(yīng)力鋼絞線張拉工作時，嚴格控制梁體混凝土的強度。一般在箱梁張拉前，混凝土的強度有一個設(shè)計標準，要使得其強度與設(shè)計標準一致，就必須提前對混凝土強度進行抗拉抗壓強度測試，選擇符合規(guī)范要求的混凝土，使得張拉箱梁混凝土受力均勻。(2)箱梁張拉時采用的齡期要適中，最好控制在7d以上，如果條件有限，盡量延長預應(yīng)力時混凝土的齡期，在進行箱梁施工時，提前做好施工方案，將工程進度把握好，使得箱梁能在短時間內(nèi)運用到工程建設(shè)中，避免因齡期問題影響梁上拱度大小。(3)控制張拉應(yīng)力和伸長量。在進行箱梁張拉工之前，檢測好張拉所需的工具，即千斤頂和油壓表，看是否存在漏油或指針不為零現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)這些問題，及時糾正;根據(jù)鋼絞線試樣或者試驗證書規(guī)定的彈性范圍和松弛度，來計算伸長量，根據(jù)計算結(jié)果進行張拉施工。(4)注意觀察混凝土變形時對箱梁張拉的影響?；炷列熳冞^程會對其強度產(chǎn)生極大的影響，配合比在一定區(qū)域里，徐變越大，混凝土強度越小。所以，在施工過程中，注意混凝土徐變變化是很有必要的，材料把好關(guān)，選擇最優(yōu)的配合比，使用優(yōu)質(zhì)建筑材料等等，減少徐變影響，提高混凝土強度。(5)完善后期養(yǎng)護制度。完成預應(yīng)力箱梁張拉工作后，后期養(yǎng)護工作也不容忽視，在養(yǎng)護期內(nèi)，保證箱梁在適宜的溫度下工作。例如，冬季的時候，我們就要對其進行保溫養(yǎng)護工作，防止其在低溫環(huán)境里冷凍收縮，夏季則反之。

4 后張法施工預制箱梁的張拉控制應(yīng)注意的安全問題

后張法施工預制箱梁使用廣泛，但在進行橋梁后張拉控制時，施工方與設(shè)計方將重心都放在技術(shù)上，比較注重技術(shù)問題和技術(shù)環(huán)節(jié)，往往忽視了工程建設(shè)中的安全問題。針對安全問題，以下提出幾點建議要求:(1)建筑過程中要運用到鋼筋，鋼筋堅實且有韌性，因此在鋼筋進場階段，以及后期鋼筋捆扎階段，工作人員需要提高警惕，施工過程中不僅要專注手頭工作，還要注意瞭望周圍的情況，看見危險物質(zhì)及時清理，提醒其他工作人員，避免被鋼筋碎片或者腳下的鋼筋扎傷。(2)澆筑混凝土是一個大工程，澆筑時要小心謹慎，避免其在澆灌時下落對人群造成傷害，同時應(yīng)在澆筑之前歸置好其他設(shè)備，避免不正當操作使得周圍設(shè)備損壞。(3)千斤頂及頂壓器在操作的時候，必須嚴格按照其操作要求進行操作，對操作人員的專業(yè)度要求較高，操作人員必須要擁有相應(yīng)的資質(zhì)，經(jīng)過嚴格的培訓學習后才能上崗工作，操作技術(shù)在不斷改進，操作人員要經(jīng)常參加培訓，練習操作流程，熟悉操作步驟，才能做好這項工作。

5 結(jié)語

預應(yīng)力箱梁在工程建設(shè)中的使用越來越廣泛，怎樣提高預應(yīng)力箱梁質(zhì)量問題是目前的重難點所在，而提高預應(yīng)力箱梁質(zhì)量的關(guān)鍵所在就是控制好箱梁梁上拱度，只有注意鋼絞線張拉時混凝土強度、混凝土齡期、把握好鋼絞線伸長量，改進施工工藝，做好后期養(yǎng)護工作，才能保證梁上拱度與設(shè)計規(guī)范一致，才能順利完成箱梁張拉工作。

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