50 m T 梁侧弯原因分析及控制措施

2015-05-23李文亮

山西建筑 2015年19期

李文亮

(山西路桥第二工程有限公司，山西临汾 041051)

装配式预应力混凝土简支T梁因具有结构简单、受力明确、节省材料、架设安装方便、跨越能力较大等优点被广泛应用于我国高速公路桥梁施工中。我公司施工的闻合高速公路石佛沟特大桥，全桥1 208.4 m长，上部结构采用24孔50 m先简支后连续预应力混凝土T梁，共有50 m T梁288片。在检测已施工的50 m T梁中，发现侧弯现象较明显，对T梁的施工质量造成一定的影响。针对存在的问题，通过详细调查，总结出了T梁侧弯的几方面原因，并提出了有效的控制措施，确保了T梁的施工质量。

1 T梁侧弯变形原因分析

1)张拉不对称，以往的分级张拉比例不能满足要求。由于梁端锚具间距只有20余厘米，施工中后张法采用OVM锚，张拉设备为150 t大吨位穿心式千斤顶，其外形尺寸为28 cm，远远大于锚具间距，底部N1，N2，N3钢束张拉过程中不能满足左右同时对称张拉条件。因此在张拉过程中无法平衡产生的横向力，造成抗弯刚度的不对称性，尤其对于一边缺少横隔板的边梁，不对称性更加明显。

2)50 m T梁体形细长的特征，导致其易弯曲。50 m T梁跨度大，截面面积小，长细比明显较大，在张拉过程中，操作不当，容易造成受压导致弯曲，进而出现侧向变形。

3)T梁预制时，定位不准确的波纹管预留孔道导致侧弯变形。波纹管定位时，纵向间距大(设计为1 m间距)，横向固定不牢固，在混凝土浇筑过程中，使波纹管产生较大的外偏或内移，从而造成钢束在孔道内不顺直，致使T梁在张拉过程中因受力不均匀出现侧向变形。

4)T梁混凝土强度部分达不到设计强度，致使产生T梁的侧弯。按照规范规定，T梁张拉时的混凝土强度要求达到90%以上方可张拉，而张拉时，一般情况都是以试验室做的同期养护试块为准，但试块混凝土强度因体积本身很小，在同期养护过程中很好达到规定强度，而T梁相对结构体积较大，不可避免存在混凝土拌合不均匀等现象，所以在同期试块强度达到90%后，T梁混凝土的强度存在部分达不到强度的情况，混凝土徐变较大，造成了T梁的侧弯。

5)张拉过程中操作不当，导致T梁的侧向弯曲。张拉过程中，两端应均匀对称张拉，避免因实际操作不同步，两端的不均匀张拉，导致油表读数的较大差别，拉力大的一端，孔道内的摩阻力较大，造成混凝土变形也大;拉力小的一端，孔道内的摩阻力较小，混凝土的变形也较小。两端的不对称，造成混凝土侧向弯曲的可能性将增大。

2 T梁侧弯变形控制措施

1)采用多次分级张拉，使底部钢束(N1，N2，N3)左右对称张拉。张拉总体顺序为N8→N6→N4→N2→N7→N5→N3→N1，但在张拉N2，N3，N1过程中，不管是先张拉左幅还是右幅，要求对张拉力分级及顺序进行调整，比如以N2为例:先张拉左侧，张拉力为10%→20%→50%，先暂停该侧张拉;然后张拉右侧，张拉力为10%→20%→80%，暂停张拉;返回左侧张拉至100%，再返回右侧张拉至100%(见图1)。

2)增加支撑，缩小T梁混凝土构件的长细比特征，减少弯曲程度。T梁张拉时，操作人员应在T梁的两侧用方木或其他材料设置合理的支撑，形成T梁的支点，缩小了T梁的长细比特征，从而有效减少了T梁的侧弯。

3)预留波纹管孔道时，要准确定位，确保误差在规范规定的范围内。预留波纹管孔道时，定位钢筋固定牢固，直线段采用1 m间距，曲线段采用0.5 m间距，确保波纹管顺畅，左右不偏移，在混凝土浇筑过程中，尽量避免振动棒碰撞到波纹管，造成波纹管偏离原位。

4)张拉过程中，要确保T梁混凝土的强度严格达到张拉要求。首先，T梁张拉时，应采用相应措施测定混凝土强度，确保强度达到90%以上时方可张拉。其次，还应综合考虑混凝土的龄期及其他相关指标，确保满足设计的各项要求，张拉圆满完成。最后，在张拉过程中，应统筹安排各项工作，避免过早张拉。

5)T梁张拉过程中严格遵循张拉操作规程。T梁张拉过程中，应尽量同步，明确分级，采用两端同时等匀速张拉，钢绞线下料或切割一律采用砂轮机。张拉程序为0→初应力(10%δk)(持续3 min)→105%δk(持续5 min)→δk(锚固)，张拉过程中注意测量两端的伸长量。预应力筋锚固后的外露长度应控制在30 mm～50 mm，锚固在封锚端浇筑前应采取防止锈蚀的措施。

图2为我公司施工T梁时张拉的实体图。