当代预应力混凝土是用高强度钢材和较高强度的混凝土经先进的临盆工艺制做的,用当代安排观念和办法安排的高效预应力混凝土。
我国的预应力混凝土构造是在2O世纪5O岁月进展起来的,首先试用于预应力钢筋混凝土轨枕,以后预应力混凝土在寰球规模内推行。跟着我国高品级公路兴办的不停,预应力混凝土本领在公路桥梁工程中进展最快。桥梁上获得广泛的运用。但就今朝预应力混凝土梁动工而言,仍存在很多题目,本文就对动工进程中罕见的题目举行研究,解析缘故并提议响应的处理办法及抗御举措。
一、预应力混凝土构造的动工特性
预应力混凝土构造的动工,务必同时思虑动工时构造受力境况和现场动工前提,而采纳响应的动工办法。如关于大跨度预应力混凝土延续梁、T型钢构、斜拉桥,常常采取悬劈挂篮无支架动工办法,即在桥墩双方均衡悬臂分节段浇筑混凝土,后期节段是靠己浇节段来支持,各节段履历浇筑、张拉、不停地加载(挪动挂篮)等进程,慢慢完玉成桥的动工。自架设体制的悬臂动工法,使这类桥型的构造本能和动工特性抵达高度的调和统一,且每一节段均充足表现了预应力的效用,实行了荷载均衡。节段悬臂动工法是预应力混凝土桥梁动工本领进展的结局,是预应力等效荷载意见的直接显露,它为大跨度桥梁活着界各地的飞快进展,开垦了新的路径。
二、预应力混凝土构造的优瑕玷
预应力混凝土构造与钢筋混凝土构造比拟,具备如下首要益处:
1、改良操纵阶段的本能。受拉和受弯构件中采取预应力,可减速罅隙浮现并升高较高荷载程度时的罅隙开展宽度;采取预应力,也能升高乃至消除操纵荷载下的挠度,是以,可跨过大的空间,制造大跨构造。
2、抬高受剪承载力。纵向预应力的施加可减速混凝土构件中斜罅隙的构成,抬高其受剪承载力。
3、改良卸载后的复原手腕。混凝土构件上的荷载一旦卸去,预应力就会使罅隙绝对紧闭,大大改良构造构件的弹性复原手腕。
4、抬高耐疲困强度。预应力效用可升高钢筋中应力轮回幅度,而混凝土构造的疲困毁坏时时是由钢筋的疲困(而不是由混凝土的疲困)所管制的。
5、能充足行使高强度钢材,减弱构造自重。在通俗钢筋混凝土构造中,由于罅隙和挠度题目,如操纵高强度钢材,不成能充足表现其强度。譬喻,Mpa级的高强钢绞线,如用于通俗钢筋混凝土构造中,钢材强度表现不到20%,其构造本能早己知足不了操纵请求,罅隙宽,挠度大;而采取预应力本领,不单可管制构造操纵阶段本能,并且能充足行使高强度钢材的潜能。如此,采取预应力,可大大节省钢材用量,并减小截面尺寸和混凝土用量,具备显著的经济效力。
6、可调度构造内力。将预应力筋对混凝土构造的效用做为均衡
所有和部份外荷载的反向荷载,成为调度构造内力和变形的方式。是以,当代预应力混凝土是处理制造大(大跨度、大空间兴办一工艺上和操纵上请求的)、高(高层兴办、巍峨构造)、重(重荷载、重型构造、更改层构造)、特(特种构造一池塘、电视塔、平安壳)等类兴办结谈判工程构造物的不成缺乏的、严重的构造材料和本领。
预应力混凝土构造也存在着一些瑕玷:
l、工艺较繁杂,品质请求高,因此须要装备一支本领较闇练的业余队列。
2、须要有必要的业余配置,如张拉机具、灌浆配置等。
3、预应力反拱不易管制,它将随混凝土的徐变增添而加大,或许影响构造操纵成就。
4、预应力混凝土构造的施工花费较大,关于跨径小、构件数目少的工程,成本较高。
三、桥梁预应力混凝土构造动工中罕见的题目及防治政策
1、欠张拉、过张拉处理调度:
根据安排文献图纸所用钢绞线的规格型号,可知准则应力强度fpk截面积A、弹性模量Ep、松驰率3.5%、松驰系数§、锚具变形、钢绞线回缩、管道磨擦系数u、孔道误差系数K、张拉钢绞线张拉夹角θ、经过数学公式筹划出伸长值ΔL、并且本质伸长值与理论伸长值的误差应管制在6%以内,再经过对《千斤顶考验汇报》的回归方程筹划出初应力、管制力读数。并把详细的筹划进程书报其干系部门查察,以防错误。
预应力张拉顺序应切合安排图纸请求,张拉职掌时应使构造受力平匀、同步、不构成旋转、侧弯,不得使砼超应力、使构件构成过大的附加内力及变形等举行调度,按榜样持荷、锚固、封锚。
2、涟漪管孔道漏浆缘故解析及处理
涟漪管易于制做,便于动工,对各样形态的预应力筋束张拉时摩阻力小,故大大都后张法动工的预应力筋的孔道多由它做成。由于暂时涟漪管强度、刚度大大都达不到请求,在安置和浇筑砼时易变形和损坏,使沙浆漏入孔道构成预应力筋穿束窘迫,并增大预应力筋张拉时的摩阻力,由于沙浆的流入,常常构成预应力筋铸固在孔道内没法举行张拉功课。涟漪管安置时,因非预应力筋场所妨碍,又兼涟漪管的刚度差,易构成弯折角或管轴线偏位,在弯折角处咬边轻易开裂构成漏浆;轴线偏位易构成转角增添,使张拉时的摩阻损失增添,涟漪管与锚垫板贯串处,两者轴线不一致,易构成弯折处咬边开裂漏浆,两根涟漪管贯串,接洽管的长度不敷或直径太大,使接洽不严也构成漏浆。在砼浇筑中,振捣棒与涟漪管贯串触,因振捣时振捣棒高速回旋和震荡,易使涟漪管咬口开裂或本身磨损打击开洞,构成沙浆漏入涟漪管内。
碰到堵管题目,首先依照预应力筋弧线坐标,标注漏浆孔道梗塞的场所,在躲开梁的主筋场所,采取打击钻慢慢举行开孔,废除涟漪管中的水泥浆块,使钢绞线能成功穿过涟漪管并可以解放伸缩:尔后待张拉终了后用高一品级微膨胀混凝土封堵孔洞。
可采纳如下抗御举措:在动工下料前对涟漪管品质专一检讨,对出缺点的涟漪管趁早发觉;在浇筑混凝土前检讨涟漪管的安置场所,稳定好,检讨套管接洽延续能否牢靠,密闭本能否抵达请求;在浇筑混凝土进程中细致涟漪管的庇护,避让振捣棒碰坏涟漪管。
3、预应力筋在涟漪管内的铸固和处理
现浇预应力砼延续箱梁的动工中,每跨中的预廊力筋多是弧线形的,当一次浇筑砼的延续箱梁跨数多于两跨时,务必先将预应力筋穿入到涟漪管内,待浇筑砼抵达没计请求强度后,张拉并用锚具锚固预应力筋。先穿柬的预臆力筋,常常由于穿筋和砼浇筑工艺处理不善,在砼浇筑功课中因涟漪管漏浆被铸固,在对构造的预应力筋张拉时,不能解放的拉动,这类表象称为顶应力筋在涟漪管内铸固。
顶应力筋的铸同,依照对其张拉时拉动力的巨细可分为轻度和重度两类,在千斤顶拉动预应力筋的拉力为预应力筋的摩阻力1.3倍如下时,该铸固称为轻度铸固。轻度铸固有的漏浆处较多,但每处漏浆量均不大,漏浆在涟漪管内,但预廊力筋在必要拉力下尚可行动;有的部分漏浆较多,预应力筋和涟漪管凝结在一同,但漏浆体积相对一切孔道仍很小,经过较大的拉力拉开后。预应力筋仍可在孔道内往来行动。这类铸固,预应力筋张拉功课时。其摩阻力增添较多。
严峻的铸固则是在较大的拉力效用下,乃至在所有预应力筋总张拉力的效用下。仍不会将铸同的预应力筋拉开。预应力张拉功课中,若浮现涟漪管和预应力筋的轻度铸固,常常在预廊力筋奉行张拉功课前,担心置劳动锚夹片,用张拉千斤顶由两头别离瓜代张拉项应力筋,使其铸固的项应力筋在涟漪管内松动后。并可在外力效用下解放挪动。关于严峻铸同的孔道,务必找到铸同的部位,将箱粱构造砼凿开算帐洁净涟漪管内的灰浆,尔后再经修理后,举行预应力筋的张拉功课。
4、钢绞线滑丝、断丝
经过预应力束张拉后检讨,来判定张拉后能否有滑丝、断丝表象。碰到这类境况,应依照滑丝、断丝境况,采纳响应的动工方式。倘使受损根数少,依照比例,适本地超张拉:倘使数目多,超张拉没法处理题目,应替换钢绞线,从头张拉。
解析滑丝缘故或许有如下几种:预应力钢绞线生锈太凶暴或表面有水泥、油污、杂物等;劳动夹片中的丝浮现生锈、油污、杂物或夹片里的丝被损伤;劳动夹片的尺寸不及格(尺寸大);千斤顶被其余器械所抵牾而受力不均。罕见的处理办法:用千斤项拉出滑丝的钢绞线,掏出旧夹片,换上新夹片,再用千斤顶张拉到安排请求。
解析断丝缘故或许有如下几种:浮现钢绞线相绞缠而产生受力不均,致使时时钢绞线张拉力太大,而浮现拉断丝表象;钢绞线在输送中遭到呆板损伤。倘使决丝根数高出安排规模,应做处理,详细处理办法:时时用千斤顶将钢绞线所有卸载后,换上新钢绞线后,从头穿束张拉。张拉完竣后,为避让预应力损失,在48h内务必完竣压浆劳动。
5、太长的扁涟漪管孔道在动工中的题目及改良
扁涟漪管由圆涟漪管经过压扁制成,在压榨进程中,其各个转角和长轴中间四周的接缝咬口城市有不同程度的翘起,构成使灰浆加入涟漪管内的通道,在箱梁砼浇筑中就或许有灰浆加入。
现浇箱梁一联长度较大,涟漪管的短轴惟有19mm,当其在钢筋骨架中安置时,由于其平顺性差、预应力孔道较长且有不少接洽,未免产生一些咬口处开裂加大。当Oj15.2O的钢绞线穿入有咬口翘起的涟漪管内时,未免会有碰撞,这就加大了咬口的罅隙。同时,由于穿钢绞线时磨擦力会使涟漪管薄弱处浮现孔洞,这就愈加大了砼浇筑时灰浆加入的机遇。
因灰浆加入构成很多部分对预应力筋的铸固,在张拉功课中,预应力筋因在孔道内铸固,构成一些段的预应力筋不能被张拉,浮现了预应力筋张拉时的实测伸长值远低于理论筹划伸长值的结局,使预应力筋起不到对梁体构造防裂的成就。
其余,因扁涟漪管的面积和预应力筋的面积对照小,又加孔道内浮现完结部铸固,孔道灌浆不能绝对充足孔道,如此一旦锚具锚固失灵,预应力筋难以靠孔道灰浆将其锚固,避让箱梁构造构成罅隙的预应力既绝对消散。
对以上题目,现浇箱梁为避让构造罅隙,发起在砼动工工艺上改成每2~3跨浇筑一次砼,张拉预应力筋。若将几跨延续成一联,预应力筋的延续应采取延续器来完竣。预应力孔道用的涟漪管,当其长度高出25m时,发起改成圆形涟漪管,预应力锚具响应的做一些改革。若仍拟整联箱梁一次浇筑砼,预应力筋用通长束,发起预应力筋孔道用圆形涟漪管,预应力锚具响应的改革,如此从避让漏浆和预应力筋张拉锚固成就上,均会比扁涟漪管好很多。其余,圆形孔道的灌浆比扁孔道易饱满,且灰浆面积和预应力筋面积的比值也大,灌筑成就比扁形涟漪管好,一旦锚固失灵,其锚固成就比扁涟漪管要好些。
总而言之,预应力混凝土本领在公路桥梁工程中的具备很大的上风,运用广泛。惟有做好各样预案举措,本领保险工程成功动工。进而抬高了施功效率,缩小动工周期。
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