论文部分内容阅读
【摘 要】 在50m预应力T梁的施工中，预应力施工是一道相当重要的工序。是结构物质量的重要保证。本文以50m预应力T型梁过程施工为例，主要对50mT梁后张法预应力施工质量控制进行论述。
【关键词】 T梁；后张法；质量控制
预应力混凝桥出现在20世纪30年代，50年代以来不断取得巨大发展，在中、小跨度范围内现已占绝对优势，预应力混凝土构件较普通混凝土构件的主要优点是：预应力混凝土提高了构件的抗裂度和刚度，可以节省材料，减少自重，减少混凝土的竖向剪力和主拉应力，结构质量安全可靠。在后张法预应力施工中，特别要对其钢绞线、波纹管的材料的质量控制；对构件的预应力张拉、压浆施工工艺的严格控制，其中预应力构件的张拉、压浆为关键工序。
本文结合工程实践经验，就50mT梁后张法预应力施工中的钢绞线和波纹管质量、预应力张拉、孔道灌浆的施工环节的质量控制以及边梁易侧弯情形进行论述，以供后张法T梁施工参考。
1、钢绞线和波纹管的质量控制
1.1钢绞线的质量控制
钢绞线一般为符合标准的高强度、低松弛预应力钢绞线。钢绞线使用前进行拉力试验，检验合格后方可使用。钢绞线的下料长度为梁体内的设计长度值加上两端的千斤顶、工作锚、工具锚等长度。应使用砂轮切割机切割钢绞线，切割好的钢绞线按编號成束绑扎，每2m用铁线扎一道，扎丝头扣向束里。钢绞线束按规格编号堆放整齐，以保证钢绞线顺直无旁弯，切口无松散，外观无裂纹、油污、锈蚀，工作长度内无烧伤、无焊疤，成束顺直无扭曲，绑扎牢固。钢筋线穿束前可用胶带纸将先入波纹管的一端包裹，使钢绞线束端头圆滑，这样可防止钢绞线切割口损伤波纹管。然后，利用一根带钩的Φ5钢丝，作引线，将已制好的钢绞线束穿入管道内，而另一端使用卷扬机牵引Φ5钢丝，使钢绞线束平顺地穿入管道。钢绞线可以在浇筑混凝土之前穿放，也可以在浇筑混凝土之后穿放。在混凝土浇筑前应在波纹管内放一抽拔管，其外径略小于波纹管内径；在混凝土拆模的同时，将内衬管拔出进行下一次使用。
1.2波纹管的质量控制
应用于工程中的波纹管有塑料波纹管和金属波纹管，本文仅对于本工程所用到的金属波纹管中的镀锌波纹管的论述。镀锌波纹管进场后必须按规范频率送相关部门检测合格后方可投入生产使用。波纹管在梁体中的定位应按设计图纸中给定的坐标进行，偏差值应符合规范要求，梁长方向允许±30mm，梁高方向允许±10mm。施工前应将设计图纸中标注的普通钢筋进行分解计算其尺寸、位置，若与波纹管有冲突，则进行适当的调整。波纹管用定位钢筋按设计间距定位好后，不得有松动，避免浇筑混凝土时发生管道移位。安装好的波纹管线形必须平直、圆顺，若发现局部有突然折起点则应进行调整。若波纹管存在因钢筋焊接等原因而损坏的地方，应采用胶带纸将其封严实；管道接口要对齐，套上套管后用胶带纸扎紧，包裹严密，防止漏浆。应将T梁两端预埋的螺旋筋尽量旋转至于锚垫板紧贴。
2、预应力张拉施工控制
施工锚具进场后应抽样检查夹的硬度，并逐个检查。锚垫板喇叭口管内应无毛刺，对有毛刺者须进行打磨处理，施工时应严格保证锚垫板与孔道中心线垂直。
施工前应按规范要求，采用试验工程师认可的检测方法进行检测和标定。千斤顶使用6个月或200次应重新标定，高压油泵应运行正常，高压输油管应全部更新，油管接头应严密可行。用于测力的油压表具有两倍于工作压力的满载能力，校准后精度满足规范要求。同时按照标定证书上的校正系数公式计算出分级加载的应力值对应的油表读数。设计图纸给出的钢绞线理论伸长值也应在张拉前进行核算。
2.1核算公式如下：
2.2伸长量计算示例：
下面以T梁边跨钢绞线的伸长量计算为例，进一步说明伸长量的计算方法
管道摩擦系数?=0.2，管道偏差系数K=0.0015，钢绞线弹性模量Ey=1.95×105Mpa，钢束大样图（图1）及坐标表如下（表1）：
根据钢绞线要素（图1和表1），可以计算出各分段长度（注意钢绞线两端包括：梁端头到工作夹片之间的长度50cm），根据公式计算出伸长量，N3、N4采用计算一半钢绞线的伸长值然后乘以二的方法（见表2）。
2.3张拉应力控制
张拉前施工准备充分后，应先将主油缸少许充油，使之蹬紧，让预应力筋绷直（一般控制控制应力的10%）。从而使得钢绞线束在大吨位张拉时，各股受力均匀。然后开始张拉，张拉程序为：0→初应力（10%σK）→控制应力（20%σK）→控制应力（σK）→持荷2分钟→锚固
当需要超张拉时可比设计要求增高3%-5%
2.4张拉伸长量的控制
预应力筋张拉时，应先调整到初应力σO，该初应力为张力控制应力σk的10%，伸长值从初应力时开始量测。预应力筋的实际伸长值除测量的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值，既L=100%σcon时量测值‐10%σcon时量测值+20%σcon时量测值‐10%σcon时量测值‐6mm
式中，6mm为通常设计给出的钢绞线回缩量，由于回缩量的量测方法目前没有统一的规定，故实际计算钢绞线伸长量时可直接减去设计给出的回缩量。
3、50mT梁边梁侧弯的控制
导致边梁侧弯的影响因素众多，主要原因有：
（1）结构形式。由于横隔板的原因造成梁的刚度不对称。
（2）张拉程序。边梁内布置了6束钢绞线，其中N1，N2又为左右两束。施工经验表明，不同的张拉工艺对侧弯的影响明显，为控制边梁侧弯必须制订合理的张拉顺序。
（3）钢绞线定位。钢绞线的位置由x，y，坐标固定，固定点的三维方位偏差对预应力钢绞线的精确定位产生较大的影响。尤其对于长细比大、腹板薄、侧向刚度较小的T梁，钢绞线的定位是否精确将严重影响成品梁的侧弯。
所以对T梁侧弯的控制做如下措施：
（1）预应力钢束张拉顺序的控制：如边梁构造图所示，其控制顺序为50%N1左→100%N1右→50%N1左→50%N2左→100%N2右→50%N2左→100%N3→100%N4。这样可以有效的控制梁体侧弯。
（2）提高波纹管道定位精度，钢绞线由预制梁钢筋骨架定位，通过在底侧模上画出的控制点进行校核。放样完成后应及时固定，并由专人对钢筋骨架、波纹管的定位进行验收，合格后方可进行下一步工序。预应力曲线严格按设计要求放线和布置，通过固定架控制点的高度和事先画在台座或梁侧模上的控制点进行校核。所有控制点由专人进行放线，并及时进行检查。
4、结束语
通过对预应力50mT梁过程施工工艺的不断总结和提高，以及对重点关键环节的质量管控，从而保证了50mT梁预制的各项指标要求，为今后同类施工积累了丰富的施工经验。
参考文献：
1、公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）
【关键词】 T梁；后张法；质量控制
预应力混凝桥出现在20世纪30年代，50年代以来不断取得巨大发展，在中、小跨度范围内现已占绝对优势，预应力混凝土构件较普通混凝土构件的主要优点是：预应力混凝土提高了构件的抗裂度和刚度，可以节省材料，减少自重，减少混凝土的竖向剪力和主拉应力，结构质量安全可靠。在后张法预应力施工中，特别要对其钢绞线、波纹管的材料的质量控制；对构件的预应力张拉、压浆施工工艺的严格控制，其中预应力构件的张拉、压浆为关键工序。
本文结合工程实践经验，就50mT梁后张法预应力施工中的钢绞线和波纹管质量、预应力张拉、孔道灌浆的施工环节的质量控制以及边梁易侧弯情形进行论述，以供后张法T梁施工参考。
1、钢绞线和波纹管的质量控制
1.1钢绞线的质量控制
钢绞线一般为符合标准的高强度、低松弛预应力钢绞线。钢绞线使用前进行拉力试验，检验合格后方可使用。钢绞线的下料长度为梁体内的设计长度值加上两端的千斤顶、工作锚、工具锚等长度。应使用砂轮切割机切割钢绞线，切割好的钢绞线按编號成束绑扎，每2m用铁线扎一道，扎丝头扣向束里。钢绞线束按规格编号堆放整齐，以保证钢绞线顺直无旁弯，切口无松散，外观无裂纹、油污、锈蚀，工作长度内无烧伤、无焊疤，成束顺直无扭曲，绑扎牢固。钢筋线穿束前可用胶带纸将先入波纹管的一端包裹，使钢绞线束端头圆滑，这样可防止钢绞线切割口损伤波纹管。然后，利用一根带钩的Φ5钢丝，作引线，将已制好的钢绞线束穿入管道内，而另一端使用卷扬机牵引Φ5钢丝，使钢绞线束平顺地穿入管道。钢绞线可以在浇筑混凝土之前穿放，也可以在浇筑混凝土之后穿放。在混凝土浇筑前应在波纹管内放一抽拔管，其外径略小于波纹管内径；在混凝土拆模的同时，将内衬管拔出进行下一次使用。
1.2波纹管的质量控制
应用于工程中的波纹管有塑料波纹管和金属波纹管，本文仅对于本工程所用到的金属波纹管中的镀锌波纹管的论述。镀锌波纹管进场后必须按规范频率送相关部门检测合格后方可投入生产使用。波纹管在梁体中的定位应按设计图纸中给定的坐标进行，偏差值应符合规范要求，梁长方向允许±30mm，梁高方向允许±10mm。施工前应将设计图纸中标注的普通钢筋进行分解计算其尺寸、位置，若与波纹管有冲突，则进行适当的调整。波纹管用定位钢筋按设计间距定位好后，不得有松动，避免浇筑混凝土时发生管道移位。安装好的波纹管线形必须平直、圆顺，若发现局部有突然折起点则应进行调整。若波纹管存在因钢筋焊接等原因而损坏的地方，应采用胶带纸将其封严实；管道接口要对齐，套上套管后用胶带纸扎紧，包裹严密，防止漏浆。应将T梁两端预埋的螺旋筋尽量旋转至于锚垫板紧贴。
2、预应力张拉施工控制
施工锚具进场后应抽样检查夹的硬度，并逐个检查。锚垫板喇叭口管内应无毛刺，对有毛刺者须进行打磨处理，施工时应严格保证锚垫板与孔道中心线垂直。
施工前应按规范要求，采用试验工程师认可的检测方法进行检测和标定。千斤顶使用6个月或200次应重新标定，高压油泵应运行正常，高压输油管应全部更新，油管接头应严密可行。用于测力的油压表具有两倍于工作压力的满载能力，校准后精度满足规范要求。同时按照标定证书上的校正系数公式计算出分级加载的应力值对应的油表读数。设计图纸给出的钢绞线理论伸长值也应在张拉前进行核算。
2.1核算公式如下：
2.2伸长量计算示例：
下面以T梁边跨钢绞线的伸长量计算为例，进一步说明伸长量的计算方法
管道摩擦系数?=0.2，管道偏差系数K=0.0015，钢绞线弹性模量Ey=1.95×105Mpa，钢束大样图（图1）及坐标表如下（表1）：
根据钢绞线要素（图1和表1），可以计算出各分段长度（注意钢绞线两端包括：梁端头到工作夹片之间的长度50cm），根据公式计算出伸长量，N3、N4采用计算一半钢绞线的伸长值然后乘以二的方法（见表2）。
2.3张拉应力控制
张拉前施工准备充分后，应先将主油缸少许充油，使之蹬紧，让预应力筋绷直（一般控制控制应力的10%）。从而使得钢绞线束在大吨位张拉时，各股受力均匀。然后开始张拉，张拉程序为：0→初应力（10%σK）→控制应力（20%σK）→控制应力（σK）→持荷2分钟→锚固
当需要超张拉时可比设计要求增高3%-5%
2.4张拉伸长量的控制
预应力筋张拉时，应先调整到初应力σO，该初应力为张力控制应力σk的10%，伸长值从初应力时开始量测。预应力筋的实际伸长值除测量的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值，既L=100%σcon时量测值‐10%σcon时量测值+20%σcon时量测值‐10%σcon时量测值‐6mm
式中，6mm为通常设计给出的钢绞线回缩量，由于回缩量的量测方法目前没有统一的规定，故实际计算钢绞线伸长量时可直接减去设计给出的回缩量。
3、50mT梁边梁侧弯的控制
导致边梁侧弯的影响因素众多，主要原因有：
（1）结构形式。由于横隔板的原因造成梁的刚度不对称。
（2）张拉程序。边梁内布置了6束钢绞线，其中N1，N2又为左右两束。施工经验表明，不同的张拉工艺对侧弯的影响明显，为控制边梁侧弯必须制订合理的张拉顺序。
（3）钢绞线定位。钢绞线的位置由x，y，坐标固定，固定点的三维方位偏差对预应力钢绞线的精确定位产生较大的影响。尤其对于长细比大、腹板薄、侧向刚度较小的T梁，钢绞线的定位是否精确将严重影响成品梁的侧弯。
所以对T梁侧弯的控制做如下措施：
（1）预应力钢束张拉顺序的控制：如边梁构造图所示，其控制顺序为50%N1左→100%N1右→50%N1左→50%N2左→100%N2右→50%N2左→100%N3→100%N4。这样可以有效的控制梁体侧弯。
（2）提高波纹管道定位精度，钢绞线由预制梁钢筋骨架定位，通过在底侧模上画出的控制点进行校核。放样完成后应及时固定，并由专人对钢筋骨架、波纹管的定位进行验收，合格后方可进行下一步工序。预应力曲线严格按设计要求放线和布置，通过固定架控制点的高度和事先画在台座或梁侧模上的控制点进行校核。所有控制点由专人进行放线，并及时进行检查。
4、结束语
通过对预应力50mT梁过程施工工艺的不断总结和提高，以及对重点关键环节的质量管控，从而保证了50mT梁预制的各项指标要求，为今后同类施工积累了丰富的施工经验。
参考文献：
1、公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）