淺談后張法施工中的預(yù)起拱技術(shù)

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【摘　要】預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)由于其特別的性能從而在大跨度橋梁中廣泛應(yīng)用。但也由于預(yù)拱度的問(wèn)題，造成橋梁外觀、受力等方面的缺陷。本文從模板預(yù)拱度等幾個(gè)方面簡(jiǎn)單進(jìn)行計(jì)算和分析。為同類(lèi)工程施工提供一定的參考依據(jù) 

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力；施工控制；預(yù)起拱；影響因素  后張法預(yù)應(yīng)力在橋梁現(xiàn)澆梁是主要的預(yù)應(yīng)力方式。它施工要求箱梁成橋階段橋面基本水平，但是，由于現(xiàn)澆梁地基的不均勻沉降、模板變形等因素的影響。造成橋梁表面縱橋向形成波浪線(xiàn)形，影響橋梁線(xiàn)性外觀、行車(chē)的舒適、箱梁架設(shè)后存在橋面錯(cuò)臺(tái)。因此，需要在橋梁混凝土澆筑之前進(jìn)行預(yù)拱度設(shè)置，預(yù)拱度設(shè)置是橋梁施工過(guò)程中重點(diǎn)控制項(xiàng)目。現(xiàn)在筆者就長(zhǎng)期的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)預(yù)拱度設(shè)置及其控制做簡(jiǎn)單的陳述與分析。  １　影響預(yù)拱度的因素以及預(yù)拱度計(jì)算  以滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆梁預(yù)拱度計(jì)算為例，應(yīng)考慮以下因素：1）滿(mǎn)堂支架在承受混凝土自重、設(shè)備、人等荷載后引起的彈性變形。2）支架接頭空隙。3）滿(mǎn)堂支架基礎(chǔ)在受載后的地基沉降。4）混凝土本身的收縮徐變。5）在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)引起的反拱。  國(guó)家規(guī)范對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的預(yù)拱度通常按如下規(guī)定設(shè)置：當(dāng)預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的長(zhǎng)期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度；當(dāng)預(yù)加應(yīng)力的長(zhǎng)期反拱值小于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)應(yīng)設(shè)預(yù)拱度，其值應(yīng)按該項(xiàng)荷載的撓度與預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)期反拱值之差采用。對(duì)于位于豎曲線(xiàn)上的橋梁，應(yīng)視豎曲線(xiàn)的凸起（或凹下）情況，適當(dāng)增（或減）預(yù)拱度值，使竣工后的線(xiàn)性與豎曲線(xiàn)接近一致。  通常，預(yù)拱度設(shè)置采用二次拋物線(xiàn)法進(jìn)行計(jì)算，在支座處，可以把預(yù)拱度的大小設(shè)為零，其他部位的計(jì)算公式如下：  δx=■  式中：δx為距支座距離為 x的預(yù)拱度值；  x為距支座的距離；  l為跨長(zhǎng)；  f為此處荷載大小。  ２　施工準(zhǔn)備  為了避免以上因素的影響，在橋梁滿(mǎn)堂支架施工中一般采用先預(yù)壓的施工方案。預(yù)壓一是可以觀察支架的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及地基承載力的強(qiáng)弱。二是可以消除支架接頭空隙。三是通過(guò)測(cè)試得出在實(shí)體荷載作用下移動(dòng)模架的彈性和非彈性變形參數(shù)，為后期箱梁施工中底模預(yù)拱度設(shè)置的提供依據(jù)，保證箱梁結(jié)構(gòu)線(xiàn)形符合設(shè)計(jì)要求。  在預(yù)壓之前，應(yīng)先計(jì)算該梁的混凝土重量、鋼筋鋼絞線(xiàn)的重量、在施工中人以及設(shè)備的重量總和。并且在加載時(shí)，應(yīng)考慮該梁的安全系數(shù)，一般來(lái)說(shuō)加載最大荷載為該梁梁段自重的 1.2 倍。整個(gè)預(yù)壓加載過(guò)程應(yīng)模擬實(shí)際混凝土施工時(shí)的荷載分布，按照先二端底板，再腹板，最后堆載頂板和翼板的順序進(jìn)行，并分三級(jí)進(jìn)行加載，各級(jí)加載重量及間隔時(shí)間。  在加載之前，加載過(guò)程中以及加載之后。由測(cè)量人員對(duì)支架進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控。計(jì)算出支架的彈性、非彈性變形，為以后施工準(zhǔn)備。  ３　預(yù)拱度的留設(shè)  設(shè)置預(yù)拱度的方法，是將預(yù)制梁臺(tái)座頂面作成下凹曲面。如果曲線(xiàn)設(shè)置得當(dāng)，則梁體在自重和預(yù)應(yīng)力作用下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的變形，梁體將既不上拱也不下凹。  根據(jù)以上測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)拱度留設(shè)，留設(shè)的基本原則是各點(diǎn)的施工預(yù)拱度設(shè)置分別按：施工預(yù)拱度＝支架變形值+設(shè)計(jì)預(yù)拱度。設(shè)計(jì)預(yù)拱度＝靜活載撓度+理論計(jì)算跨中反拱值-扣除自重影響后預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的上拱度-計(jì)算殘余徐變拱度值。  ４　施工中的影響  在施工過(guò)程中影響橋面施工質(zhì)量的因素很多，比如混凝土的水泥、骨料的性能、混凝土水灰比的大小、混凝土振搗密實(shí)程度、橋梁澆筑的先后順序、橋梁預(yù)應(yīng)力張拉控制等。本文從以下幾點(diǎn)來(lái)重點(diǎn)介紹：  1）混凝土材料以及組分的影響?；炷帘旧淼氖湛s徐變會(huì)對(duì)橋梁預(yù)拱度產(chǎn)生河大的影響，故在進(jìn)行混凝土設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用彈性模量較高的骨料，若混凝土粗骨料偏低，會(huì)直接致使梁混凝土彈模比偏小，底板和腹板上的壓縮量偏大。在混凝土設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)降低水灰比的大小，降低混凝土水的用量，但可以加入減水劑改善其流動(dòng)性。  2）混凝土的澆注順序和混凝土振搗的影響。混凝土澆筑應(yīng)分批澆筑，比如先澆筑底板、腹板。最后澆筑頂板。從梁一端往另一端全斷面澆筑。振搗應(yīng)采用插入式振搗器振搗，振搗時(shí)應(yīng)快插慢拔，插入深度一般為30cm。每一處振完后應(yīng)徐徐提出振動(dòng)棒，每一振動(dòng)部位必須振到混凝土停止下沉，不再冒氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿。這時(shí)混凝土才振搗密實(shí)。振動(dòng)棒應(yīng)垂直點(diǎn)振，不得平拉，不得采用振動(dòng)棒推趕混凝土。點(diǎn)振移動(dòng)間距不應(yīng)超過(guò)振動(dòng)棒作用半徑的1.5倍。  3）混凝土抹面。抹面由專(zhuān)人專(zhuān)隊(duì)負(fù)責(zé)，混凝土澆筑完成后，再進(jìn)行一次復(fù)核測(cè)量，調(diào)整標(biāo)高誤差。抹面要達(dá)到平整、無(wú)凹陷或凸起。有的需要做橋面工程，這就應(yīng)該在抹面混凝土初凝之后，用工具對(duì)混凝土面進(jìn)行拉毛，以便于后期工序的施工。  4）混凝土養(yǎng)護(hù)?；炷猎跐仓瓿芍髴?yīng)及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，對(duì)于橋梁這種大體積混凝土結(jié)構(gòu)，需要計(jì)算混凝土水化熱的大小，根據(jù)各個(gè)部位釋放出來(lái)的熱量來(lái)制定養(yǎng)護(hù)方案。一般來(lái)說(shuō)，一天需要對(duì)橋梁隱形兩次灑水養(yǎng)護(hù)，有條件還可以進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)。并且需要隨時(shí)檢測(cè)混凝土收縮量的大小以及混凝土裂縫發(fā)展情況。  5）預(yù)應(yīng)力管道的影響。預(yù)應(yīng)力管道的定位一定要按照設(shè)計(jì)的位置安裝。否則會(huì)引起嚴(yán)重的預(yù)應(yīng)力損失。造成橋梁的預(yù)拱度減少。  6）張拉的影響。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，堅(jiān)決避免超張拉現(xiàn)象。  ５　總結(jié)  預(yù)應(yīng)力是現(xiàn)在橋梁結(jié)構(gòu)尤其是大跨度橋梁的主要受力部分。預(yù)應(yīng)力混凝土梁是一種外形簡(jiǎn)潔美觀，造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式。預(yù)拱度是影響為使梁體線(xiàn)形的主要因素。預(yù)拱度留設(shè)不適當(dāng)不但會(huì)造成橋梁外觀的瑕疵，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響整個(gè)橋梁的受力體系，減低橋梁的安全性能。故預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)拱度需要引起我們的重視。本文從預(yù)拱度計(jì)算和施工中因素等方面對(duì)預(yù)拱度控制進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，以達(dá)到保障現(xiàn)澆梁安全性能以及現(xiàn)澆箱梁梁底及梁面線(xiàn)性和高程質(zhì)量合格的目的，為后續(xù)的為以后的施工提供一定的參考依據(jù)。  【參考文獻(xiàn)】  ［１］jtgd62-2004 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋[s].  ［２］jtj041-2000 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[s].  ［３］徐光輝.公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)[m].北京:人民交通出版社，2006.  ［４］周水興.路橋施工計(jì)算手冊(cè)[m].北京:人民交通出版社，2008.  ［５］秦培文，張立國(guó)，楊樹(shù)民，楊本冉，林斌.時(shí)速350km客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)32m無(wú)砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工工法[m]//鐵路建設(shè)工程部級(jí)工法匯編2007.2008：上.  ［６］王法武,石雪飛.大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋長(zhǎng)期撓度控制研究[j].公路，2006(8):72-76.  ［責(zé)任編輯：王迎迎］