文档介绍：浅谈后张法预应力混凝土T梁预拱度控制
浅谈后张法预应力混凝土T梁预拱度控制
摘要:本文结合工作实例,对后张法预应力混凝土T梁预拱度控制的形成原因、影响因素进行分析,并提出一些控制措施。
关键词:后张法 T梁预拱度控制
预制T梁设计时,为使梁体具有足够的强度、刚度来承受恒载和活载所产生的弯矩,往往布置预应力筋,通过预应力筋张拉对梁体产生的负弯矩来抵消恒载和活载产生的正弯矩。为了控制梁体张拉时产生的过大的向上反拱,则需通过对预制梁台座(底模)设置一个向下的合适的拱度来抵消反拱,所设的拱度即为“预拱度”。
一、T型梁上拱度形成的原因
后张法全预应力混凝土T型梁的上拱度一般由预施压应力产生的上挠度和梁体自重产生的下挠两部分组成,下挠度值小而上挠度值大,两者相互作用的结果会使梁体产生一定的上拱度。由于T型梁的压应力一般集中于梁体截面上形成了偏心压力,偏心受压的结果会使预压区混凝土(包括所配的非预应力筋)处于高压应力状态,根据材料力学的压缩变形的结果必然会使梁体形成一定的上拱度。通常,预压应力越大,梁体混凝土不均匀压缩变形就越大,上拱度也就越大。因此,预施压应力对梁体的力学作用所产生的不均匀压缩变形是T型梁上拱度形成的直接原因。
上拱度一般由设计单位依据梁体受力弹性变形理论和混凝土收缩徐变的经验参数计算得出,标注于图纸之上,又称为理论拱度值。
二、T型梁上拱度的影响因素
根据T型梁体的受力特性、弹塑变形特性、局部应力效应和混凝土收缩徐变特性,T型梁预拱度除与梁体截面特性(梁体长度、自重、惯性矩)有关外,还受以下因素影响;
1、预施压应力
预施压应力大小和应力施加时间影响着上拱度的大小。预施压应力(如设计张拉力或张拉、超张拉控制应力)越大,梁体上拱度就越大(如边梁的上拱度值一般大于中梁的上拱度值),反之亦然。预施压应力的应力施加时间越长或越早,梁体上拱度就越大;如果对一座桥梁上的相邻梁体施加时间不一致的预应力则会导致安装后相邻梁体间的上拱度值偏差较大,施工中要多加注意。另外,孔道摩阻、锚具变形、钢筋回缩和应力松驰等预应力损失会使用效预施压应力减少,梁体上拱度值降低。
2、混凝土的强度和弹性模量
施加压应力时梁体混凝土的强度和弹性模量影响着上拱度的大小。一般地,混凝土的强度和弹性模量越高,梁体上拱度就越小,反之亦然。现行公路桥规中只对张拉时混凝土的强度进行了明确规定(不低于设计强度75%),而事实上,梁体混凝土的弹性模量增长比其强度增长要慢,且持续时间较长,如在混凝土浇筑后短期内(7天龄期以内)就对梁体施加预应力,既使梁体混凝土具有较高的强度,也会造成上拱度大幅增加,因此,施工中要注意掌握混凝土的弹性模量,宜在混凝土达到28天龄期或弹性模量达到相应值后再对梁体施加预应力(一般要采用二次张拉工艺)。
3、波纹管安装质量
波纹管安装不准确,将致使预应力束曲线线形与设计不符,以致管道摩阻力增加,预应力施加位置与设计不符,将严重影响预制梁的拱度,从而影响到桥梁的质量。故而,波纹管的位置必须按设计要求精准布置。另外,在混凝土浇筑时,要控制好振动棒振捣位置及深度,以免振动棒使波纹管破坏或造成位置变动。
4、张拉压浆
张拉时要严格按设计要求控制张拉力,张拉力过大,易使梁体产生微裂缝,影响梁体的质量,严重时导致钢绞