后张法U型梁预应力张拉工艺控制.doc

后张法U型梁预应力张拉工艺控制2011年6月第6期城市道桥与防洪管理施工149后张法u型梁预应力张拉工艺控制王炎炎(上海市第一市政工程有限公司,上海200072)摘要:该文结合上海市闵行区浦江镇公共交通配套土建工程中u型梁后张法预应力张拉施工,针对U型梁的结构特点,对u型梁预应力张拉施工的工艺控制措施进行探讨,并提出了一些优化的张拉操作和应力控制的手段和方法.关键词:U型梁;预应力张拉;同步对称;提前预报;上海市中图分类号:U448.35文献标识码:B文章编号:10097716(2011)060149020前言预应力混凝土U型梁已在智利圣地亚哥,阿联酋迪拜等多个城市得到成功应用.随着我国桥梁技术的发展,u型梁在国内轨道交通领域崭露头角.预应力钢绞线的张拉施工作为后张法预应力梁施工中的关键技术,对预制梁的质量控制起着至关重要的作用.而u型梁作为新型构件,其张拉工艺有着与传统后张法预制梁不同的特殊要求.本文将结合实际工程施工中的经历,探讨u型梁预应力张拉工艺中特殊的要求和施工时的针对性控制措施.1工程概况上海市闵行区浦江镇公共交通配套工程V标,是上海是轨道交通8号线二期工程的一部分.该工程是国内首次大规模实体运用u型结构作为高架桥跨结构的轨道交通工程.该标段内大部分为高架结构,其上部结构为预制后张法预应力钢筋混凝土单线u型梁.该工程后张法u型梁具有壁薄(240mm),结构新颖,工艺要求高,构件体积大等特点.其端部横断面结构尺寸如图1所示.2张拉工艺流程u型梁混凝土设计标号为C55,混凝土设计弹性模量Ec=3.5510MPa,采用高强度低松弛钢绞线,其直径i=15.20mm,标准强度=l860MPa,弹性模量Ep=1.9510MPa,控制张拉应力8一=0.750.93l860=1300(MPa).锚具采用TVM159,TVM157夹片式锚具,孔道成型材料为预埋塑料波纹管.结合设计对于结构控制的要求,张拉分为两阶段进行:第一阶段,待梁体混凝土抗压强度达到收稿日期:2011-0324作者简介:王炎炎(1974一),男,安徽人,工程师,从事市政工程施工技术工作.2l陋/II18171817/,lfI11f廊J昌昌I4414-5224圈1U型梁端部断面示意图(单位:mm)设计强度的50%后,对编号5,15,3,l3四束钢绞线施加50%控制应力;第二阶段,梁体在制梁台位上继续养护至混凝土抗压强度达到设计强度的100%,并且龄期大于10d或混凝土弹性模量大于0.8E后,对所有束进行100%控制应力的施加(包括第一次张拉的四束).钢束50%预应力施加程序:0-*0.10Or一一0.20or一O.50or一(持荷3min)锚固.钢束100%预应力施加程序:0_0.10or0.20Or一1.00(持荷3min)一锚固.3张拉工艺控制中的特殊要求由于该项后张法预应力u型梁在国内是首次实际运用于工程实体中,因此在工艺控制,尤其是张拉应力控制方面,国内还没有很多可供借鉴的经验.同时,从u型结构受力特性考虑,应特别防止结构在施加应力的过程中因两侧受力不均衡导致梁体扭曲.综合上述两点,在该工程后张法张拉工序施工中,特别针对保证结构平衡均匀受力的要求采取了缓慢同步对称施加预应力的方法;.同时为保证预应力施工中应力与伸长值双控的要求采取了双控提前预报法.该工程u梁结构预应力施工中类似于以往的操作要求和程序本文不再赘述,以下将就该工程中实际所运用的新的操作方法和控制手段进行150管理施工城市道桥与防洪2011年6月第6期阐述.3.1缓慢同步对称施加预应力的方法因U型梁的梁体为开口薄壁结构,结构的抗扭能力比较差,在施工中要尽可能减少施加预应力时纵轴线两侧的预应力不平衡状态,防止因施工不当造成结构扭曲.所以预应力施加应保证结构两侧对称受力,故采用四组系统同步分段施加预应力.张拉设备布置见图2所示.图2同步对称施加预应力工况下的张拉设备布置图泵4为了尽可能使四组系统同步工作,减少发生梁体两端一快一慢或纵轴线两侧一快一慢的不良工况,实际施工中采取了以下控制措施:(1)两名机操工各操作一端,另设一名专职信号指挥.(2)四组设备使用的千斤顶,油泵车,压力表,油管,油接头等均是同厂同型号同批产品.(3)拉力输出按以下顺序停顿10%,20%,40%,60%,90%,100%张拉力.(4)除10%,20%,90%,100%张拉力停顿时对伸长值进行测量外,在张拉力达到40%,60%时也要四组同时暂停拉力输出30S.3.2双控的提前预报法预应力钢筋采用应力与应变双控,以应力控制为主,用伸长值进行校核.为了保证预应力张拉的质量,保证实际伸长值与理论伸长值的差值控制在6%范围内,采用双控的提前预报法进行过程控制.控制工序的目的是:当张拉力达到90%时对引伸量进行检查.如果一旦发现根据90%实测引伸量计算预测出来的100%张拉力时的实测引伸值将超出误差范围,可以提前采取补救措施.3.2.1对施加100%控制张拉力后实测伸长值的预测施工参数代号的确定:L一100%控制张拉力时的理论伸长值,由计算得到;L.一100%控制张拉力时预测达到的实测伸长值,由计算得到;90%控制张拉力时的理论伸长值,由计算得到;L90%控制张拉力时的实测伸长值,由测量得到.吻合系数R=AL9o:AL0o:L00R可以显示90%张拉力时伸长值实测与理论值的偏差,据此可以预测100%原张拉控制力时将达到的实测伸长值与理论值的偏差.根据国家有关规范要求实际伸长值与理论伸长值的差值控制在6%范围内,即R值在O.941.06范围内可以接受,如果R在上述范围之外,就重新调整张拉力,利用对施加应力在允许范围内的微调整使实测最终伸长值与先前的理论伸长值趋于一致.3.2.2最终张拉力的控制施工参数代号的确定:P=(8)一初始设计张拉控制力;P调一调整后的张拉控制力.根据预测的实际伸长值与理论值的偏差,在应力值达到90%的控制张拉力之后,按三种不同情况分别处理:(1)情况一:如果94%<R<106%,则继续张拉至100%的设计张拉力(P调=P).(2)情况二:如果89%<R<94%,则张拉至调整后的张拉力:P调=94%RP计算后P调若大于设计张拉力的105%,则按设计张拉力的105%作为调整后张拉力P调=105%P.终张拉之后再次检查实测伸长值.(3)情况三:如果106%<R或R<89%,则采取下列措施:,a.张拉至100%,然后检查引仲量(很有可能此时已经超出6%的误差范围).b.检查千斤顶.c.检查使用钢铰线的弹性模量,并与设计值比较.d.更换钢铰线,重新进行张拉.e.进行全面的分析:如果所有的钢铰线(断面上所有的钢铰线)张拉至100%与105%之间时,得到的引伸量在设计值的94%至106%范围内,那么在得到设计认可情况下也是可以接受的.f.最坏的结果可能是由于错误的安装波纹管造成的;这时候需要进行总体的分析并采取相应的措施.4结语,在预应力张拉作业中,由于原材料波动,结构2011年6月第6期城市道桥与防洪管理施工151后张法预应力混凝土梁桥的特点及箱梁的施工要点明远锋(广东长宏公路工程有限公司,广东广州510520)摘要:以广州至河源高速公路广州段路基桥隧工程第S10合同段罗岗3号桥为实例,阐述了预应力混凝土梁桥的特点,介绍了后张法预应力箱梁的预制过程及注意事项,总结了施工经验.关键词:后张法预应力箱梁;特点;施工中图分类号:U445.47l文献标识码:B文章编号:10097716(2011)060151030前言随着我国经济建设的发展,桥梁建设出现了新的高潮.公路桥梁中最常用的梁式桥,以预应力混凝土结构形式的桥梁日益显出广阔的应用前景.预应力混凝土梁桥除具有钢筋混凝土梁桥的所有特点外,还有以下几个特点:(1)跨越能力较大.充分利用高强度材料(高强度混凝土,高强度钢筋)的预应力混凝土结构,产生的构件截面小,自重弯矩占总弯矩的比例也随之减小,从而使桥梁的跨越能力大大提高.目前,预应力混凝土简支梁的跨径已达5070m,最大跨径的连续刚构已达301m.(2)节省材料.比钢筋混凝土梁桥节省钢材30%40%,而且跨径越大,节省越多.(3)受力明确.预应力混凝土梁的刚度比易开裂的钢筋混凝土梁的刚度要大,在使用荷载下预应力混凝土梁不会出现裂缝.这样预应力梁可以显着减少建筑高度,使大跨径桥梁做得轻柔美观.由于能消除裂缝,结构耐久性提高,使其更适用于多种桥型.(4)架设安装方便.预应力混凝土桥梁采用的施工方法多由钢桥的施工方法演化而成,如悬臂收稿日期:2011-0415作者简介-明远锋(1970一),男,湖南人,工程师,从事道路桥梁施工工作.拼装,顶推法和旋转施工法.可以根据需要,在结构纵,横和竖向任意分段,施加预应力集成理想的整体.此外还有逐段,逐孔现浇的节段施工方法.综上所述,建造一座好的预应力混凝土桥梁的必要条件为:第一,要有优质高强钢材作为预应力筋,以保证高强度混凝土的施工质量;第二,要有一套完整的专业预应力张拉设备和材料及制作精度要求高的锚具;第三,施工人员要掌握较复杂的施工工艺.1工程概况广州至河源高速公路广州段路基桥隧工程第S10合同段,路线长3.16,其中,罗岗3号桥桥长991m,起点桩号K26+727.523,终点桩号K27+718.703,双向6车道,单幅桥面宽16.75m,上部结构为25m跨后张法预应力箱梁.2后张法预应力箱梁的预制2.1梁台座制作预制梁的场地要压实,硬化,以防止沉陷.台座有两种,一种是采用30em厚混凝土台座,另一种是两端采用混凝土中间采用砖砌台座.每1.5m预埋O5cm的硬塑料管,用于12mm的螺杆穿过,固定在台座上的底模采用钢模.特征,施工水平,张拉工况等多方面因素的影响,出现实际引伸量与理论引伸量的差值超出6%误差范围的情况在所难免.本文针对这一情况,以实际工程为依据,提出对应的张拉工艺控制措施.尽可能做到事前控制,提前预报,力争在过程