曲线张拉技术对预应力混凝土双T板结构性能影响研究

陈建伟 尚 文 韩 冰（临沂市建设安全工程质量监督管理处，山东 临沂276000）

预应力混凝土双T板，是一种板、梁结合的预制钢筋混凝土承载构件，由宽大的面板和两根窄而高的肋组成。其面板既是横向承重结构，又是纵向承重肋的受压区。受压区截面较大，中和轴接近或进入面板,受拉主钢筋有较大的力臂，所以双T板具有良好的结构力学性能，明确的传力层次，简洁的几何形状，是一种可实现大跨度、大覆盖面积的和比较经济的承载构件。

预应力双T板具有良好的力学性能，可以提供大空间工作场所，在建设领域得到广泛应用。但是大跨度、良好的变形能力也同时为预应力混凝土双T板制作、运输以及吊装带来了难题，预应力混凝土双T板在制作、运输和吊装中易出现裂缝的问题，越来越引起行业的重视，采用曲线张拉技术能够有效地改善预应力双T板易出现裂缝的问题。本文以某厂生产的JSTB24-2型预应力混凝土双T板为背景，对该厂生产的采用曲线张拉技术和采用普通张拉技术的JSTB24-2型预应力混凝土双T板进行结构性能检测试验，对比挠度、抗裂性能等指标，分析了曲线张拉技术对预应力双T板结构性能的影响，为预应力混凝土双T板的生产提供指导性建议。

1 曲线张拉技术

传统的JSTB24-2型预应力混凝土双T板采用先张法技术，严格按照图《钢绞线预应力混凝土双T板》图集号：L06GT08规定的工艺施工，对双T板两肋底部钢绞线进行张拉达到预加应力的目的。经过长期的工程实践，在符合原图集设计的基础上，对预应力双T板张拉技术改进，研究发现可以对双T板两肋梁底部钢绞线中的两根采用曲线张拉的方式，以改进预应力混凝土双T板在运输和吊装过程中容易开裂的问题。采用曲线张拉后对预应力混凝土双T板结构性能的影响，可以通过结构性能试验深入研究。普通张拉和曲线张拉钢绞线在预应力混凝土双T板肋梁中的分布如图1所示：

2 结构性能试验

2.1 试验基本资料

分别对普通张拉技术和采用曲线张拉技术的编号为JSTB24-2预应力混凝土双T板进行结构性能试验，JSTB24-2型预应力混凝土双T板试验指标如表1所示。

表1 JSTB24-2型预应力混凝土双T板试验指标

2.2 试验方法设计

试验基本流程为：平整场地→安放试验板→安装检测仪表→加荷并记录数据→整理试验资料→分析评定试验结果。试验采用仪器设备安装简图如图2所示。根据《砼结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002规定，构件应分级加载。当荷载小于荷载标准值时，每级荷载不应大于荷载标准值的20%；当荷载大于荷载标准值时，每级荷载不应大于荷载标准值的10%；当荷载接近抗裂荷载值时，每级荷载不应大于荷载标准值的5%；当荷载接近承载力检验荷载值时，每级荷载不应大于承载力检验荷载设计值的5%。

图2 试验加载过程图

试验采用分级加载，沙袋作为荷重块均布加载，用数显百分表测量变形量，裂缝测宽仪测量加载过程中裂缝宽度。双T板自重作为首级荷载，以后采用沙袋分级加载，共分17级，最大加载量为544.52kN（含自重），试验荷载分级如表2所示。

表2 试验荷载分级

加载时应使荷载传递均匀，每级荷载维持时间为15分钟，在荷载标准值作用下持荷30分钟。

3 试验结果分析

3.1 判定标准

1)在荷载标准值278.32 kN（含自重）作用下跨中挠度值应小于挠度检验允许值41.5mm。2)在抗裂检验允许荷载值323.42kN（含自重）作用下受拉区无裂缝出现；受拉钢绞线工作正常；受压区混凝土没有出现破坏现象。

3)在承载力检验荷载允许值479.42kN（含自重）作用下受拉主筋处裂缝宽度小于1.5mm，挠度小于跨度的1/50；在承载力检验荷载允许值495.32kN（含自重）作用下腹部斜裂缝宽度小于1.5mm，斜裂缝末端受压混凝土未发生剪压破坏；在承载力检验荷载允许值511.72kN（含自重）作用下受压区混凝土未发生破坏；在承载力检验荷载允许值544.52kN（含自重）作用下受拉主筋未拉断；未发生沿斜截面混凝土斜压破坏，受拉主筋在末端没有滑脱，未发生其他锚固破坏。

符合以上标准则该预应力双T承载力、挠度、抗裂满足要求。

3.2 试验数据的整理与分析

由表3、表4中数据可以看出：

表3 普通张拉预应力双T板试验数据

表4 曲线张拉预应力双T板试验数据

1）采用普通张拉在荷载标准值作用下挠度为29.68mm，采用曲线张拉在荷载标准值作用下挠度为18.09mm，采用曲线张拉后预应力混凝土双T板的挠度明显的降低。

2）采用普通张拉工艺的构件加载至第11级时出现肉眼可以观察的裂缝，构件的抗裂系数为1.65，而采用普通张拉工艺的构件加载至第14级时出现肉眼可以观察的裂缝，构件的抗裂系数为1.84。由此可见采用曲线张拉工艺后预应力混凝土双T板抗裂性能有明显的提高。

3）所测构件的承载力、挠度、抗裂性能以及裂缝宽度均符合图集要求。

4 结论

本文结合实际工程，根据相关规范，采用分级加载的方法，分别采用普通张拉工艺和曲线张拉工艺编号为JSTB24-2的预应力混凝土双T板进行承载力、挠度、抗裂性能进行检测，与相关规范限值相比较如表5、表6所示。

表5 普通张拉工艺预应力混凝土双T板检测结果

表6 曲线张拉工艺预应力混凝土双T板检测结果

经检测，所测构件的承载力、挠度、抗裂性能均满足规范《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002规定。编号JSTB24-2为预应力混凝土双T板结构性能良好，可以用于大跨度屋面板工程。

采用曲线张拉后预应力混凝土双T板挠度明显降低，抗裂性能明显提高，是因为在保证预应力混凝土双T板起拱度不变以及承载力满足要求的前提下，采用曲线张拉工艺预应力混凝土双T板肋梁底部钢绞线需要更加充分的进行预应力张拉，与此同时曲线张拉的预应力钢绞线对预应力混凝土双T板上部混凝土开裂有约束作用。所以曲线张拉技术对于预应力混凝土双T板结构性能有明显的改善作用。

[1]中华人民共和国国家标准《砼结构工程施工质量验收规范》GB50204-2202 北京：中国建筑工业出版社，2010，55-59

[2]山东省建筑标准设计推荐性通用图集《钢绞线预应力砼双T板》图集号L06GT08 济南：山东省标准设计办公室，2007,1-13