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摘要:本文根据预应力混凝土自身的特点,比较全面的分析了影响预应力混凝土在施工过程中预应力损失的因素,并根据预应力损失原理提出减少损失应采取的措施,使得预应力的损失得到进一步减少。
关键词:预应力空心板梁 应力损失 超张拉 措施
一、引言
在预应力空心板梁结构中,根据广丰永丰大桥、昌傅敖岭立交桥、九江公跨铁立交桥16m 、20m 空心板梁,为了建立准确的预应力值,对正常情况下的张拉作业进行判断,需要对施加的应力进行管理,以便早期发现异常现象。
目前,现行《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041一2000)中均要求对应力管理采用伸长值管理法,规定预应力筋伸长量不得超过计算值的±6 %。
在施工中,对控制应力的监控是通过油表读数及伸长值进行双控,但对各种预应力损失的监控,由于在现场施工中没有量化的控制手段,因此,只能从改进施工工艺,改善施工方法及控制混凝土品质来实现。
预应力可改变钢筋混凝土构件开裂早、变形大、高强度钢筋无法使用的特点,被广泛的应用于桥梁及大型承重的构件中,因而预应力混凝土表现为良好的使用性能,显著的经济效果。而预应力损失严重的影响了预应力混凝土构件的使用性能,能否正确预计预应力损失并设法减少预应力的损失是保证预应力构件质量的关键。
二、张拉应力,应变的控制和检查
l、预应力筋的张拉控制应力应符合设计要求。
2、预应力筋采用应力控制方法张拉时,要以伸长值进行校核。
3、预应力筋张拉时,应先调整到初应力,初应力宜为张拉控制应力的10%一15%,伸长值应从初应力开始时量测。
4、预应力筋的锚固,应在张拉控制应力处于稳定状态下进行。
5、预应力筋拉张及放松时,均应填写施工记录。
三、原因分析及控制措施
1、预应力筋松驰引起的预应力损失,一般可以从以下几个方面来控制由预应力松驰引起的应力损失。
(1)采用高强度低松驰预应力筋。低松驰钢丝及低松驰钢绞线均经过特殊处理,从而使其在恒应力下低抗位错转移的能力大为提高,达到稳定化。目前在设计和施工中,已广泛采用高经度低松驰预应力筋,共松驰损失可减少70%。
(2)高强度预应力筋钢绞线使用前应预拉,以减少其松驰损失,从有关试验资料可以看出,钢绞线的松驰净远比钢丝大,预拉时预应力采用O.8Rj,持续时间不少5min。
(3)采取超张拉工艺。一般采取0→1.05δk δk比一次张拉0→1.05δk可减少力筋松驰损失10% ,也可以采用0→1.03δk超张拉程序,力筋松驰许装有提高,但剩余预应办仍比0→δk大(6k为钢筋锚下控制应力)。
(4)后张法梁施加预应力应尽早压紧,压浆主要目的是通过凝结后的水泥浆将预应力传砼,并防止预应力筋锈蚀,同时及早压浆可以防止预应力筋的松驰。
2、后张拉预应力钢筋与孔道间的磨擦引起的应力损夫主要采取以下几种措施:
(1)改善预留孔道质量。首先要准确布设预留孔道的定位网位置,保证孔道本身无局部弯曲,同时在预埋锚垫板时要确保端部锚垫板与孔道垂直,防止预应力筋紧贴孔壁而增大磨擦力。另外,还要保证预留孔不漏浆,在砼振捣时,插入式振动棒不能触及成孔所用的波纹管,防止其位置错动。
(2)采用两端同步张拉工艺。
(3)超张拉。减少孔道磨擦损失的超张拉可与减少预应力筋松驰损失的超张拉结合起来。
3、混凝土弹性压缩引起的应力损失。
(1)采用同一张拉值逐根复位补足,这种措施增加张拉作业量,在实际施工时,一般可采用超张拉措施,将弹性压缩,平均损失值加到张拉力内。
(2)改善砼品质,延长张拉前砼龄期,骨料品质对砼的弹性模量影响较大,因此施工中应选用具有高弹性横量,质地细密的粗骨料,同时掺加试水剂,提高砼骨灰比等措施。
4、锚头变形,钢筋回缩引起的应力损失。
减少锚头变形,钢筋回缩引起的应力损失除超張拉外,在施工中应加强对锚具、夹片的质量检测工作,确保符合正常标准。目时,在安装工艺上应保证夹片干净,且夹片在孔内平整。
5、混凝土收缩和徐变引起的预应力损失。
从有关资料查明,施加预应力时的混凝土龄期3d 比7d引起的续编损失增大14 % ,龄期30d 比7d 减少28 % ,在施工中应采取必要的措施来减少由于其收缩及徐变引起应力损失,主要措施如下:
(1)在进行配合比设计时,宜选用高等级的普通硅酸盐水泥,在保证混凝士R28 强度的情况下,水泥用量不宜过大,同时掺加外加剂,减少水灰比,选用优质优良的粗骨料。
(2)在混凝土施工中应加强混凝土的振捣,同时加强砼的洒水养护工作,保证混凝土在湿度大的情况下硬化。
6、设计施工注意事项:
(l)安装波纹管时,接头处用脐带缠平,防止漏浆,严格按设计坐标位置安放,并固定牢固。
(2)梁砼采用自拌合站运至浇注现场,泵送入模。浇筑砼时砼应分层浇注,注意顺序和厚度,振捣时应避开波纹管,防止因振捣不当使波纹管变形。
(3)各种预埋件应按设计埋设准确、牢固。
(4)在砼强度达到20mpa 后方可拆模,硅强度达到90 %时穿钢纹线,如有滑丝断丝应按规范处理。压浆泵用活塞式水泥泵,水泥浆采用42.5mpa 硅酸盐水泥拌制。
四、结语
通过分析影响混凝土构件预应力损失的因素,可以总结出主要是施工和设备两种因素对其的影响,而减小预应力损失的措施,主要是针对提高施工的质量,构件的精度,因此,在处理预应力损失问题上把握好施工和设备两道关,便会起到显著的效果。
参考资料:
[1] 熊学玉.现代预应力混凝土结构设计与施工..安徽建筑工业学院,1994
[2] 《 公路桥涵施工技术规范》 (JPJ041 一2000) ,人民交通出版社,2000
关键词:预应力空心板梁 应力损失 超张拉 措施
一、引言
在预应力空心板梁结构中,根据广丰永丰大桥、昌傅敖岭立交桥、九江公跨铁立交桥16m 、20m 空心板梁,为了建立准确的预应力值,对正常情况下的张拉作业进行判断,需要对施加的应力进行管理,以便早期发现异常现象。
目前,现行《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041一2000)中均要求对应力管理采用伸长值管理法,规定预应力筋伸长量不得超过计算值的±6 %。
在施工中,对控制应力的监控是通过油表读数及伸长值进行双控,但对各种预应力损失的监控,由于在现场施工中没有量化的控制手段,因此,只能从改进施工工艺,改善施工方法及控制混凝土品质来实现。
预应力可改变钢筋混凝土构件开裂早、变形大、高强度钢筋无法使用的特点,被广泛的应用于桥梁及大型承重的构件中,因而预应力混凝土表现为良好的使用性能,显著的经济效果。而预应力损失严重的影响了预应力混凝土构件的使用性能,能否正确预计预应力损失并设法减少预应力的损失是保证预应力构件质量的关键。
二、张拉应力,应变的控制和检查
l、预应力筋的张拉控制应力应符合设计要求。
2、预应力筋采用应力控制方法张拉时,要以伸长值进行校核。
3、预应力筋张拉时,应先调整到初应力,初应力宜为张拉控制应力的10%一15%,伸长值应从初应力开始时量测。
4、预应力筋的锚固,应在张拉控制应力处于稳定状态下进行。
5、预应力筋拉张及放松时,均应填写施工记录。
三、原因分析及控制措施
1、预应力筋松驰引起的预应力损失,一般可以从以下几个方面来控制由预应力松驰引起的应力损失。
(1)采用高强度低松驰预应力筋。低松驰钢丝及低松驰钢绞线均经过特殊处理,从而使其在恒应力下低抗位错转移的能力大为提高,达到稳定化。目前在设计和施工中,已广泛采用高经度低松驰预应力筋,共松驰损失可减少70%。
(2)高强度预应力筋钢绞线使用前应预拉,以减少其松驰损失,从有关试验资料可以看出,钢绞线的松驰净远比钢丝大,预拉时预应力采用O.8Rj,持续时间不少5min。
(3)采取超张拉工艺。一般采取0→1.05δk δk比一次张拉0→1.05δk可减少力筋松驰损失10% ,也可以采用0→1.03δk超张拉程序,力筋松驰许装有提高,但剩余预应办仍比0→δk大(6k为钢筋锚下控制应力)。
(4)后张法梁施加预应力应尽早压紧,压浆主要目的是通过凝结后的水泥浆将预应力传砼,并防止预应力筋锈蚀,同时及早压浆可以防止预应力筋的松驰。
2、后张拉预应力钢筋与孔道间的磨擦引起的应力损夫主要采取以下几种措施:
(1)改善预留孔道质量。首先要准确布设预留孔道的定位网位置,保证孔道本身无局部弯曲,同时在预埋锚垫板时要确保端部锚垫板与孔道垂直,防止预应力筋紧贴孔壁而增大磨擦力。另外,还要保证预留孔不漏浆,在砼振捣时,插入式振动棒不能触及成孔所用的波纹管,防止其位置错动。
(2)采用两端同步张拉工艺。
(3)超张拉。减少孔道磨擦损失的超张拉可与减少预应力筋松驰损失的超张拉结合起来。
3、混凝土弹性压缩引起的应力损失。
(1)采用同一张拉值逐根复位补足,这种措施增加张拉作业量,在实际施工时,一般可采用超张拉措施,将弹性压缩,平均损失值加到张拉力内。
(2)改善砼品质,延长张拉前砼龄期,骨料品质对砼的弹性模量影响较大,因此施工中应选用具有高弹性横量,质地细密的粗骨料,同时掺加试水剂,提高砼骨灰比等措施。
4、锚头变形,钢筋回缩引起的应力损失。
减少锚头变形,钢筋回缩引起的应力损失除超張拉外,在施工中应加强对锚具、夹片的质量检测工作,确保符合正常标准。目时,在安装工艺上应保证夹片干净,且夹片在孔内平整。
5、混凝土收缩和徐变引起的预应力损失。
从有关资料查明,施加预应力时的混凝土龄期3d 比7d引起的续编损失增大14 % ,龄期30d 比7d 减少28 % ,在施工中应采取必要的措施来减少由于其收缩及徐变引起应力损失,主要措施如下:
(1)在进行配合比设计时,宜选用高等级的普通硅酸盐水泥,在保证混凝士R28 强度的情况下,水泥用量不宜过大,同时掺加外加剂,减少水灰比,选用优质优良的粗骨料。
(2)在混凝土施工中应加强混凝土的振捣,同时加强砼的洒水养护工作,保证混凝土在湿度大的情况下硬化。
6、设计施工注意事项:
(l)安装波纹管时,接头处用脐带缠平,防止漏浆,严格按设计坐标位置安放,并固定牢固。
(2)梁砼采用自拌合站运至浇注现场,泵送入模。浇筑砼时砼应分层浇注,注意顺序和厚度,振捣时应避开波纹管,防止因振捣不当使波纹管变形。
(3)各种预埋件应按设计埋设准确、牢固。
(4)在砼强度达到20mpa 后方可拆模,硅强度达到90 %时穿钢纹线,如有滑丝断丝应按规范处理。压浆泵用活塞式水泥泵,水泥浆采用42.5mpa 硅酸盐水泥拌制。
四、结语
通过分析影响混凝土构件预应力损失的因素,可以总结出主要是施工和设备两种因素对其的影响,而减小预应力损失的措施,主要是针对提高施工的质量,构件的精度,因此,在处理预应力损失问题上把握好施工和设备两道关,便会起到显著的效果。
参考资料:
[1] 熊学玉.现代预应力混凝土结构设计与施工..安徽建筑工业学院,1994
[2] 《 公路桥涵施工技术规范》 (JPJ041 一2000) ,人民交通出版社,2000