公路桥梁预应力空心板梁张拉与压浆质量分析

2020-07-14张媛媛

山西建筑 2020年14期

张媛媛

(山西路桥第六工程有限公司，山西晋中 030600)

1 工程概况

某桥梁中心桩号为K54+092.692，桥梁中心线与桥墩盖梁中心线交角为75°。桥梁上部结构采用3-16 m后张法预应力空心板梁，先简支后连续施工，桥梁下部结构采用U型桥台，桥墩采用柱式墩，墩台采用扩大基础。预制空心板长度为15.96 m，高0.8 m。预应力空心板梁预制场布置在一侧与桥梁连接的路基上，在空心板上预制吊环，采用架桥机吊装。预应力钢绞线选用270级φj15.24钢绞线，标准强度Ryb=1 860 MPa，预应力钢绞线横截面积Ay=140 mm2，弹性模量Ey=1.95×105MPa，每个张拉孔设6根钢绞线，每片梁总计18根。在施工过程中严格进行钢绞线张拉与孔道压浆施工，并进行质量检测，确保施工质量。

2 预应力钢绞线张拉计算与施工

2.1 预应力钢绞线理论伸长量计算

表1 中束钢绞线理论伸长量计算值

本项目采用后张法施工，施工中采用张拉力和理论伸长量双控的方式。结合该桥梁预应力钢绞线相关参数取值，计算预应力空心板平均张拉力：P=0.75×1 860×6×140/1 000=1 171.8 kN。本项目空心板长度为15.96 m，分别计算中束、边束预应力钢绞线理论伸长量，计算结果见表1，表2。

表2 边束钢绞线理论伸长量计算值

分析表1计算数据可知，中束钢绞线理论伸长量总长度L=(38+16.6)×2=109.2 mm，为消除钢绞线张拉过程中的非弹性变形，正式张拉前进行预张拉，张拉力为设计张拉力的10%。计算中需扣除初始张拉力作用下的伸长量，最终计算得出理论伸长量为S=109.2-109.2×0.1=98.28 mm。同样，分析表2计算数据可知，边束钢绞线理论伸长量总长度L=(37.9+17.1)×2=110 mm，扣除10%的初始张拉力，最终计算得出理论伸长量为S=110-110×0.1=99 mm。

2.2 张拉中的伸长量量测方法

本项目空心板预应力钢绞线张拉采用两端张拉，在张拉力(初始张拉力)达到10%时记录钢绞线相对基点的伸长量L1，施加到设计张拉力时记录钢绞线相对基点的伸长量L2，L2-L1即为张拉过程中的伸长量，L1+L2即为设计伸长量。

2.3 张拉工艺

当空心板混凝土强度达到设计强度的90%，养生时间5 d以上时，方可进行张拉施工。为了便于进行穿束施工，用橡胶皮对钢绞线束进行包扎。将钢绞线穿入工作锚的锚环，固定夹片，并将钢绞线尾端100 mm处绑扎成束，以便在张拉过程中安装千斤顶。张拉前对千斤顶、油泵等张拉设备进行检修，并保证工具锚准确对中。为了消除钢绞线钢丝松弛，进行微张拉，张拉过程中应保证每根钢丝受力均匀。钢绞线按顺序张拉，达到初始张拉力(10%σk)，持续5 min，并测伸长量；达到设计张拉力(100%σk)，持续2 min，测量伸长量，最后进行锚固。

3 空心板张拉工程实例

根据理论伸长量和张拉力的计算结果，采取理论伸长量和张拉力双控的方式对空心板进行预应力张拉。张拉过程中以张拉力控制为主，伸长量控制为辅，记录伸长量观测数据如表3所示。

表3 预应力空心板梁张拉伸长量记录表

分析表3数据可知，中束钢绞线实际伸长量与理论伸长量偏差最大值为+4.4%，最小值为-1.1%；边束1钢绞线实际伸长量与理论伸长量偏差最大值为+2.8%，最小值为+0.7%；边束2钢绞线实际伸长量与理论伸长量偏差最大值为+3.8%，最小值为-0.3%，均小于规范要求的施工中张拉伸长值与理论伸长值偏差不超过±6%范围的要求，张拉施工质量合格。