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摘要：本文针对预制箱梁时经常出现的起拱度过小问题，通过实例把如何解决预制箱梁起拱过小的问题介绍给大家以供借鉴。
关键词：预制;箱梁;起拱;钢筋;混凝土;强度
前言
先简支后连续预制箱梁结构体系的桥梁具有诸多优点，在公路桥梁建设中具有良好的经济和社会效益，应用逐渐较广。然而，由于施工实际情况与理论计算假定存在的必然误差，在使用过程中往往出现预应力张拉后的实际起拱值与理论值存在一定误差的情况。北汝河特大桥为郑州到石人山高速公路上施工的一座特大桥，该桥全长1027.6m，按照图纸要求预制272片30m预应力先简支后连续箱梁，混凝上等级C50，在张拉施工工艺完成时，预应力的实际起拱度平均仅在6~8。，而这与理论计算值（14.6nlln）相差甚远，针对起拱过小我们请来了专家共同进行原因分析。
一、原因分析
结合预制箱梁的施工全过程中涉及到的各项因素，初步分析后认为由以下五个方面造成的：
（一）、张拉时梁体混凝土强度。
缺陷影响：张拉时梁体强度偏大，构件刚度较大，导致预制梁的起拱偏小。
产生要因：1、因设计文件要求张拉时砼强度要达到梁体砼设计强度的90%，即45MPa，而根据以往预制梁体经验达到设计强度的75%~85%即可；2、因张拉砼试块试压时间有迟滞现象；3、钢铰线张拉时间距砼试块试压时间差较大。
（二）、钢铰线张拉预应力大小。
缺陷影响：钢绞线实际张拉力小了必然导致梁体起拱度偏小。
产生要因：1、设计文件中对张拉力的要求为钢铰线标准强度的73%，而根据预应力设计规范可达到标准强度的75%；2、在将张拉时施加给预应力筋的预加拉应力转换成对锚下控制应力也即有效应力时没考虑锚口损失力，根据试验为设计强度的0.93%；3、设计文件中对锚具回缩值双侧张拉，即一侧3mm，根据现场实际测量一侧的锚具回缩值达4mm，导致有效应力降低。
（三）、制梁台座摩阻力大小。
缺陷影响：台座摩阻力过大导致拱度偏小。
产生要因：1、预制梁台座采用水磨石面，台座面在上钢筋前涂刷混合机油，但因机油本身的润滑作用局限性和人为的涂刷不均匀性导致摩擦阻力增大；2、台座面涂刷完机油后施工人员不小心导致梁体底面与台座顶面间摩擦阻力增大；3、因浇筑混凝土时振动棒将预制台座顶面打出许多小坑洼处导致摩擦阻力增大。
（四）、预应力管道设置位置及波纹管与钢铰线间摩阻力大小。
缺陷影响：管道位置不正确或达不到设计和施工规范要求时导致管道本身线型不畅顺、管道弯折处存在急弯变现象时或波纹管自身管壁阻力大时将导致预应力筋的有效应力减小，从而导致拱度值降低。
产生要因：1、因波纹管的固定设计采用1米/道井字型钢筋架固定，弯曲部位不能保证；2、砼施工中有过振泌水和表面泛浆现象，波纹管有被焊接时烧坏管壁现象；3、在预制梁端部的预应力筋管道平弯部位因钢筋设置密、孔道与钢筋位置存在“打架”现象，导致管道不能在设计位置定位；4、有些波纹管从制作完成到张拉预应力时间长，波纹管有生绣、污染现象，管与管的连接间管道截口有飞边、松动现象；5、有些钢束没有严格按要求进行编束，钢束端头存在包扎不严现象；6、通过砼振捣时钢筋骨架的移位现象，发现砼部分保护层垫块不起作用。
（五）、拱度的变形滞后现象
缺陷影响：早期拱度小，后期拱度增大，根据经验梁体从张拉完成到3个月后拱度能增加9-14mm。
要因：1、因张拉力通过压浆体传递预应力到箱梁混凝土的时间差，导致应力滞后，影响时间持续长；2、箱梁混凝土存在收缩徐变现象，后期拱度增大。
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二、对策制定与实施
根据上述原因分析，对今后预制的箱梁采取下列相应施工工艺：
（一）、针对张拉时梁体混凝土强度偏高现象，将张拉时梁体砼强度由设计强度的90%降低到设计强度的80%，即由45MPa变更为40MPa。针对张拉砼试块试压时间有迟滞现象，同体养护试块必须在砼浇灌72小时送到实验室，立刻进行试验，达到张拉强度后立即通知现场人员，直接实施张拉。钢铰线的加工切割、梳理、编束、端头包扎、穿束、安装锚具和夹片、张拉千斤顶和油泵的就位等工作必须在砼浇筑后72小时内完成，以便达到张拉条件时即可实施。
（二）、钢铰线张拉力大小控制由专业技术人员负责监督实施
预应力筋张拉是预应力砼结构施工的关键工序，人为因素影响大，必须提高熟练程度。同时，重新认真检查预应力张拉设备完好情况，油表与高压油泵以及液压千斤顶的标定时间、使用次数、精度和配套使用状况；重新核定油压表读数与千斤顶标定拉力之间的关系，符合要求确认无误后投入使用。
（三）、采取以下减少台座摩擦阻力的措施
用铁腻子将预制台座顶面的坑洼处嵌填补平、打磨平整；预制梁台座表面用石蜡均匀地刷一层，将原来涂刷的机油改成润滑效果更好的专业脱模剂，并在涂刷时保证台座表面无灰尘等污染物，保证表面的干净、光滑；规定从刷脱模剂到浇筑梁体砼时间控制在24小时之内;
（四）、预应力管道设置位置及波纹管的加工与固定
波纹管固定直线部位采用l米/道、曲线部位采用0.5m/道U型钢筋卡扣焊接固定于钢筋骨架上以防松动或浇筑砼时波纹管上浮；将预制梁端部的钢筋适当改变尺寸和位置保证预应力筋管道位置符合设计要求、平弯和纵弯部位线条过渡圆顺、光滑。针对过振现象要求施工中减少振动棒振动时间和振动点，在钢筋密集处增加直径为30mm的振捣棒振捣。波纹管自己加工，缩短从制作完到张拉预应力间的时间，钢带本身采取防锈措施，加工和保管均在加工棚中集中进行，严禁露天作业。波纹管安装就位过程避免反复弯曲及电焊火花烧伤管壁，安装后认真检查波纹管的位置、曲线形状是否符合设计要求、固定是否牢靠、接头是否完好、管壁有无破损等，对不足之处及时进行改正。钢铰线平时保管要加以覆盖，防雨水侵蚀；钢铰线的下料在使用前进行，严禁使用锈蚀的钢铰线；下料后采用“编帘法”进行编束，编束时先把钢铰线理顺并在两端做好标记，用22号钢丝每隔1.5米绑扎一道，形成束状，为了在穿筋过程中端头不发生松动现象，钢束端头用力多捆扎数道，并用宽胶带包缠严实。针对垫块移位现象，我们采用增加?12钢筋做成定位筋顶撑住模板，将钢筋骨架焊接在定位筋上固定位置，同时增加塑料垫块的布置点，将垫块用扎丝绑扎在钢筋上。
（五）、对拱度的变形滞后现象进行实时监控
因对预应力在施加过程中梁体变形的发展及最终梁体线型、变形量及锚下有效应力的大小影响无法确定，只能由现场实地观测得到经验数据后定。在梁体张拉完成后即用龙门吊将梁体吊起20分钟后再放下，观测拱度比张拉完拱度平均增加5.3mm;在后继跟踪测量发现拱度再次增加7.8mm，确定总的后期拱度增长值13.1mm（5.3+7.8）。
为减少预应力筋的松弛、有效保护预应力免除锈蚀，预应力筋张拉后尽快利用灌浆泵将水泥浆压注到预应力筋孔道中去，时间间隔差控制在24小时以内，确保钢铰线构件与砼有效粘结，减轻梁端锚具的负荷状况，避免钢铰线滑丝、断丝；压浆时保证浆液的质量和性能，并且保证浆液中不含有对钢铰线有侵蚀性的氯化物、硫化物及硝酸盐等，保证压浆体密实、无空隙。
三、小结
通过对箱梁的施工措施落实和质量手段控制，对梁进行质量跟踪调查检测，预应力张拉完毕后的实际起拱值达到设计要求，可见采取的控制对策取得了较好效果，措施得力，落实到位，基本上杜绝了张拉力、张拉砼强度和台座阻力等技术难题，为保证箱梁的质量打下了良好的基础，并可为今后同类型桥梁的施工提供借签。
参考文献：
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[3]陆耀忠，于群立.大跨径预应力混凝土T梁上拱度数值模拟与分析.浙江交通职业技术学院学报.2001，l（3）：l-9
论文作者:张健
论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第36期
论文发表时间:2017/3/30
标签：预应力论文; 台座论文; 现象论文; 强度论文; 钢筋论文; 波纹管论文; 阻力论文; 《北方建筑》2016年12月第36期论文;