摘 要:桥梁预应力是一座桥的流通血脉,他的张拉控制效果直接影响桥梁的使用寿命,桥梁后张法预应力混凝土工程中,对预制(T梁、箱梁)、现浇段(挂篮)和节段拼装特大桥的预应力控制在有效预应力值的控制范围尤为重要,本文简述整束预应力张拉在施工过程中存在问题并进行分析和相应的处理,为同行提供帮助。
关键词:预应力张拉;有效力值;整束;后张法
1引言
桥梁预应力混凝土后张法施工中,钢筋就像人的骨骼,混凝土就像人的肉体,而预应力就像人的经脉,如果预应力混凝土没有预应力筋的正常受力就像人失去经脉一样而无法正常生活,故预应力混凝土中钢绞线张拉值在正常工作中受到的力是否处于正常力值至关重要,如果有效预应力过大,将导致梁体的过大变形;有效预应力过小,易导致梁体下挠、垮塌,从而危及工程安全,但预应力张拉控制力损失后的锚下有效预应力是否处于多少力值也是有高效仪器进行检测。
2桥梁预应力张拉控制中存在的问题
2.1张拉人员:张拉人员是否熟悉了解张拉预应力设备;张拉人员是否经过培训后上岗,张拉人员应基本了解张拉仪器的操作性能,尤其在安全方面,项目部负责人应认真进行技术安全交底,并填写安全技术记录。根据《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011中的7.6.2施加预应力之前:1、施工现场已具备经批准的张拉顺序、张拉程序和施工作业指导书,经培训掌握预应力施工知识和正确操作的施工人员,以及能保证操作人员和设备安全的防护措施。2、锚具安装正确,结构或构件混凝土达到要求的强度、龄期、外观、尺寸和弹性模量。
2.2张拉仪器:张拉仪器是否在正常有效标定时间内工作;一般仪器在使用超过6个月;张拉次数超过300次进行标定,如果在使用过程中千斤顶或压力表出现异常情况;千斤顶检修或更换配件后应立即标定,张拉用的千斤顶与压力表应配套标定及配套使用,标定应在经国家授权的法定计量技术机构定期进行。张拉仪器日常维修保养是否做到位;一般每天张拉后对仪器进行简单保养,张拉仪器的油、电在张拉前是否满足要求;仪器的液压油一般6个月进行一次全部更换,如果液压油箱进水或者出现乳白色现象也应进行更换,张拉仪器的千斤顶里的夹片是否满足张拉要求,工作夹片如果出现滑丝和损伤应及时更换,最好每天张拉前对夹片进行清洗并涂上退锚灵等润滑剂。
2.3现场准备:首先清理孔道周围的垃圾和多余的混凝土碎块,下料并穿好钢绞线,上好锚具、夹片后,张拉外露段长度宜大于75cm左右(关键是满足张拉要求);上好工具锚板及夹片等张拉用部件;把限位板、千斤顶依次套在工作段的预应力筋上;连接电源及位移传感器并设置张拉参数,张拉锚固后48小时内应及时压浆,关键是放置挡板且安全可靠。
2.4张拉方法:根据项目部审批的施工作业指导书及预应力张拉程序确定张拉顺序,并在满足张拉力和伸长率的情况下保压5min(300s),同时锚固,退顶。同一断面上宜采用多台千斤顶,按照设计要求分批、对称、分级张拉到位。切割处在距工作夹片外露长度不应小于30mm,且不应小于1.5倍预应力筋直径,切割时应采用砂轮锯,严禁使用电弧切割。如果需要对预应力锚下有效预应力进行检测的应在张拉锚固后24h内进行检测,如发现施工问题,当场处理(补张拉或放张),确保张拉质量满足设计要求。
2.5张拉环境:如遇雨天(中、大雨)大风应及时暂定,避免雨水进入仪器和控制器;由于张拉时预应力筋承受的荷载较大,一般在100吨以上,因此在现场必须设置挡板,千斤顶工作正前方严禁站人,提醒过往人员不要在前停留,做到“六不张拉”;1、没有预应力筋出厂材料合格证不张拉;2、预应力筋规格不符合设计要求不张拉;3、配套件不符合设计要求不张拉;4、张拉前没有交底或交底不清不张拉;5、张拉时准备工作不充分,安全设施未做到位不张拉;6、砼强度达不到设计要求不张拉。
2.6张拉过程中的遇到特殊问题:1、预应力张拉中张拉力应当实施超张拉或计入锚圈口预应力损失时,可比设计规定提高5%,但在任何情况下均不得超过设计规定的最大张拉力,一般小于0.8倍预应力钢筋抗拉强度标准值。2、当张拉后钢绞线上留下要咬印不在同一断面上,可能该根钢绞线的张拉夹片出现滑丝,对应夹片逐片检查或全部更换。3、张拉后应检查梁底部的预拱度是否满足要求,如果不满足最好是经有资质的单位进行检测一下,确认有效张拉力是否满足设计要求。4、张拉过程引起滑丝的主要原因有:ؘ①张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物;②钢绞线有油污;③锚固效率系数小于规范要求值;④钢束中钢绞线受力不均匀;⑤切割锚头钢绞线留的太短;⑥夹片、锚具的强度不够。5、张拉过程引起断丝的主要原因有:ؘ①预应力同束不均匀度过大,导致单根钢绞线应力大于极限强度(本人见过同束单根锚下预应力从160到210KN);②钢绞线本身质量问题;③千斤顶多次重复使用,导致张拉力不准确;④锚具存在质量问题。
某某大桥及接线工程某某高架桥左幅35-6(30M)预制T梁预应力张拉控制值
备注:孔道钢绞线截面积按材料质保单及设计文件规定分139和140,此计算是按设计提供0.75控制。
此次计算是分193.91和195.30来控制,但现场实际是按一种来控制。
3评定标准
根据《公路桥涵施工技术规范》实施手册(JTG/T F50-2011)中第7.12.2条中及DB33/T 2154-2018中第7.2.2中规定:张拉锚固后,预应力筋在锚下的有效预应力应符合设计张拉控制应力,两者的相对偏差不超过±5%,但实际伸长值与理论伸长值的差值符合设计规定,设计未规定时,其偏差应控制在±6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。根据《桥梁预应力及索力张拉施工检测验收规定》 CQJTG/T F81-2009
5.0.8里明确张拉控制应力与锚下有效预应力的区别,张拉控制应力是张拉时对张拉应力筋锚下所施加的最大应力值,而锚下有效预应力是锚固后张拉控制应力扣除各种因素的预应力损失(此时主要是钢绞线回缩和梁体压缩)。
桥梁锚下预应力筋张拉有效预应力评定标准
注:Fs为锚下有效预应力标准值。
4效果简介
预应力张拉设备稳定可靠,整束穿束需要卷扬机协助穿束,人工整束穿束很难穿过去,人工穿单根是可以的,但单根穿束容易使钢绞线缠绕,且预应力张拉使预应力筋受力不均,如果单根穿束,需要做好钢绞线编号,逐一对应。预应力张拉的控制效果在智能张拉的技术改进中逐步提高,人为因数逐渐减少,主要存在的问题是张拉保压时间缩短,对有效预应力会有很大影响。
5结束语
总之,随着新技术的不断推广,预应力张拉设备的不断更新换代,设备种类层出不穷,对张拉设备操作者的素质要求越来越高,有些施工队伍为了缩短张拉时间,提高经济收益,往往会对张拉保压时间会进行缩短,对原有靠监理和企业监督的预应力张拉会逐渐被设备检验检测所替代,而且张拉数据时时上传到监理和指挥部,许多年前预应力张拉是靠油压表来控制,现在是靠智能系统来控制,油压表控制人为影响很大,智能控制简单方便,未来发展方向所在,在工程实践中智能控制张拉力比油压标控制的要稳定的多。
6参考文献
1、《公路桥涵施工技术规范》 JTG/T F50-2011 人民交通出版 2011
2、《公路桥梁后张法预应力施工技术规范》(DB33/T 2154-2018)
3、《桥梁预应力及索力张拉施工检测验收规定》 CQJTG/T F81-2009
论文作者:朱坤, 吕瑾
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/23
标签:预应力论文; 千斤顶论文; 桥梁论文; 锚固论文; 应力论文; 仪器论文; 钢绞线论文; 《基层建设》2019年第12期论文;