预应力混凝土连续梁质量控制的几个关键因素

1、预应力混凝土连续梁质量控制的几个关键因素一、预应力钢绞线安装预应力钢束的孔道位置、 钢绞线是否发生缠绞现象是质量控 制的关键。孔道位置不准确，改变了结构受力状态，如果曲线孔 道标高变化段不圆顺还会增大预应力孔道摩阻损失， 因此孔道位 置准确与否直接关系到施工的预应力度能否与设计的预应力度 相吻合，对结构安全和工程使用阶段是否会产生裂缝都有很深的 影响。多根钢绞线如果缠绞在一起， 张拉时各根钢绞线受力不均 匀，增大了钢绞线之间的摩阻，造成预应力损失加大。实际施工中很多施工单位并不重视这些细部工作， 固定钢束 的井字架位置不准确或不按照规范和设计规定的间距布设， 必然 造成钢束位置与设计不符、 有

2、的还会在曲线变化段产生急弯 （半 径太小） 或孔道局部偏差过大。 目前仍有小部分队伍使用人工进 行穿束，尤其对多根钢绞线的长束重量很大， 人工穿束费时费力， 容易造成工人转动钢束穿进， 使钢绞线互相缠绞在一起。 沈阳市 某快速干道（高架桥）工程四标段共有九联连续梁，施工时固定 钢束用的井字架间距为 1 米，梁高 1.6 米，因此竖弯变化量不大， |考试大 |间距满足要求，但是施工时由于工人工作不认真使井子 架坐标不准确，并且采用人工穿束， 束长在 100米到 120米不等。 张拉时发现大部分钢束的伸长值与理论伸长值不符 （有的比理论 值少 11%），张拉过程中经常听到内部钢束缠绞在一起后被拉开

3、 的声音， 当时立即对设备进行检定， 在设备没有问题的情况下设 计单位、 监理单位和施工单位开始对问题进行分析， 其中钢绞线 计算伸长值时采用实测弹性模量， 、取值按规范推荐值。 设 计单位对结构进行重新验算，最后确定在保证张拉力的情况下， 伸长值误差保证在 12%以内，无疑降低了结构安全系数。沈大高速公路苏家屯互通立交 D 匝道为 4 孔一联的曲线连 续梁，梁长 220 米，曲线半径 55 米，因此钢束既有平弯又有竖 弯，井字架按照 50cm 间距布设而且坐标准确，采用人工配合机 械穿束 （将钢绞线束固定在一个锥形的牵引装置上， 用卷扬机牵 引锥形牵引装置） ，在广州南部快速路工程 14 标

4、马克特大桥 2联 100 米连续梁施工中，同样使用以上方法，由于特别注意控制孔 道坐标和孔道线形圆顺，并且很好的避免了钢绞线间的互相缠 绞，张拉过程中以上两项工程钢束伸长值均满足要求。二、预应力钢绞线张拉1、张拉控制应力与伸长值 ： 张拉控制应力能否达到设计 规定值直接影响预应力效果， 因此张拉控制应力是张拉中质量控 制的重点， 张拉控制应力必须达到设计规定值， 但是不能超过设 计规定的最大张拉控制应力。预应力值过大，超过设计值过多， 虽然结构抗裂性较好， 但因抗裂度过高， 预应力筋在承受使用荷载时经常处于过高的应力状态，与结构出现裂缝时的荷载接近，往往在破坏前没有明显的预兆， 将严重危害结构

5、的使用安全。 因此为了准确把握预应力的施加情况，以应力控制方法张拉时必须以伸长值进行校核。 因此能够提供准确的理论伸长值显得尤为重要，必须对公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)中理论伸长值的计算有个正确理解：预应力孔道坐标符合设计要求、曲线孔道圆顺的情况下，孔道局部偏差和预应力筋与孔道壁间的摩擦系数对理论伸长值大小的影响不大，均可按照规范取中值。 钢绞线的弹性模量 Ep 取值对理论伸长值大小的影响较 大，应根据实测值进行计算。 L 的取值：计算平均张拉力时应按照孔道长度计算，计算 伸长值时 L 的取值应加上锚垫板至工具夹片的前端的距离。 另外 在比较理论伸长值与实际伸长值时应以初应力

6、到控制应力部分 的值为准进行比较， 因为从零到初应力的伸长值是推算的， 并且 测量次数多，产生累积误差较大。2、模板支架的影响：由于施加预应力，砼必然产生弹性变 形，同时产生轴向变形和上下方向的挠曲。 张拉时如果约束其轴 向收缩和挠曲， 就会使砼产生预想不到的裂缝， 重则出现质量事 故。因此，张拉前必须拆除对梁体轴向收缩有约束作用的梁侧模 板，拆除支座周围对活动支座在顺桥方向的移动和旋转、 以及对 固定支座的旋转有约束作用的模板和支架。 我们对广州南部快速 路工程 14 标马克特大桥 2 联 100米连续梁张拉前后梁长进行观 测，结果表明每米梁长约缩短 0.2mm.鉴于以上实践，如果不拆 除各

7、种约束， 很可能造成梁体局部裂缝或支座变形。 其中在广东 东莞某高架桥 120m 连续梁施工中，由于张拉预应力前支座周围 钢底模未拆除， 张拉后发现底模板大部分变形， 固定盆式支座发 生侧翻。3、张拉要点： 张拉顺序： 张拉顺序应按照设计规定进行， 若设计没有规 定应避免使构件截面呈过大的偏心受力状态， 不使构件边缘产生 过大的拉应力。 尤其对曲线桥梁更应注意， 张拉时不能使曲线梁 内、外边缘产生过大的拉应力，而使梁腹产生裂缝。张拉时必须 先张拉靠近截面形心的钢束，如果有多排钢束，必须对称进行。 张拉长度：连续梁钢束长度较大，提倡两端同时张拉。如 果设备不足，可先固定一端、张拉另一端，然后再张

8、拉固定端补 足应力。尤其对曲线预应力筋更应如此。一端张拉时，虽然张拉 端达到了控制应力，但由于孔道长度大，导致钢束转角增大， 摩擦力增大， 使得预应力由张拉端向固定端逐渐减小， 固定端附 近预应力明显不足。沈阳市某快速干道（高架桥）工程 120 米预 应力连续梁采用一端张拉， 另一端扎花锚固于梁体内， 张拉时伸 长值不能满足要求， 主要原因在于孔道摩阻损失太大 （受孔道转 角值太大和孔道长度的影响） 。一端张拉长束钢绞线的做法是 失败的，一方面，一旦出现事故（如断丝等）将很难处理；另一 方面，由于钢束给结构施加的预应力不足，危害结构使用安全。4、断丝、滑丝的处理：施工过程中，由于操作失误或千斤

9、 顶压力不准确或锚具安装误差、 夹片质量差等原因， 有时会发生 断丝和滑丝的情况， 当断丝或滑丝数不超过规范值时， 可采用超 张拉方式补足应力，若超过规范值必须卸锚，更换钢束。对此处 理时必须慎重，必须质量和安全。（1）补足应力处理：根据断丝数确定应力损失值，通过提 高其它钢丝应力补足断丝造成的应力损失， 但在任何情况下都不 得使钢绞线应力达到 0.8Rb，否则必须更换钢束。（2）更换钢束的处理方法： 丝束放松。 将千斤顶按张拉状态装好， 并将钢丝在夹盘内 楔紧。一端张拉，当钢丝受力伸长时，锚塞稍被带出。这时立即 用钢钎卡住锚塞螺纹（钢钎可用 5mm 的钢丝、端部磨尖制成， 长 2030cm）

10、。然后主缸缓慢回油，钢丝内缩，锚塞因被卡住而 不能与钢丝同时内缩。 如千斤顶行程不够可如此反复进行至锚塞 退出为止。然后拉出钢丝束更换新的钢丝束和锚具。 单根滑丝单根补拉。 将滑进的钢丝楔紧在卡盘上， 张拉达 到应力后顶压楔紧。 人工滑丝放松钢丝束。 安装好千斤顶并楔紧各根钢丝。 在 钢丝束的一端张拉到钢丝的控制应力仍拉不出锚塞时， 打掉一个 千斤顶卡盘上钢丝的楔子， 迫使 12 根钢丝产生抽丝。 这是锚塞 与锚圈的锚固力就减少了，再次拉锚塞就容易拉出。三、孔道压浆 预应力管道压浆工作在后张预应力构件中起着举足轻重的 作用：防止预应力钢材锈蚀；使预应力钢材与混凝土有效粘结， 实现整体应力效果， 增强梁体的承载能力； 减轻锚固体系的负荷。 因此必须高度重视压浆质量。 因此要求压入孔道内的水泥浆在结 硬后应有可靠的密实性， 能起到预应力筋的防护作用， 同时也要 具备一定的粘结强度和剪切强度， 以便将预应力有效的传递给周 围的砼。 在以往的工程实践中， 由于施工人员对孔道压浆的工艺 和材料质量未给予足够重视， 导致预应力筋过早生锈， 降低结构 耐久性。要想使压浆工作成功，必须做到以下几点：水泥、水、外加剂和压浆设备符合规范要求。水泥浆的水灰比、 泌水率、 膨胀率和稠度等指标符合规范 要求。 压浆前检查孔道是否