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文檔簡介
橋梁預(yù)應(yīng)力施工隱患分析與精細(xì)化施工技術(shù)重慶交通大學(xué)王繼成1梗概一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁中的應(yīng)用二、預(yù)應(yīng)力對橋梁的作用三、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁病害分析與施工現(xiàn)狀四、預(yù)應(yīng)力精細(xì)化施工技術(shù)五、預(yù)應(yīng)力精細(xì)化施工是降低橋梁全壽命成本的保障2一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁中的應(yīng)用
預(yù)應(yīng)力技術(shù)近年來發(fā)展迅速,在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、試驗(yàn)研究、預(yù)應(yīng)力材料及工藝設(shè)備、施工工藝等方面日新月異。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是預(yù)應(yīng)力橋梁中的一種,它具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好,特別是主梁變形撓曲線平緩,橋面伸縮縫少,行車舒適等優(yōu)點(diǎn)。我國已建成許多這類橋梁,如:云南六庫怒江大橋(主跨154米)、上海黃浦江奉浦大橋(主跨125米)、湖南常德沅江大橋(主跨120米)、山東東明黃河公路大橋(主跨120米)等等。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋比連續(xù)梁橋有更大的跨越能力,我國于1988年建成的廣東洛溪大橋(主跨180米),開創(chuàng)了我國修建大跨徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋的先例,二十多年來,預(yù)應(yīng)力梁橋在全國范圍內(nèi)已建成跨徑大于120米的有74座。世界已建成跨度大于240米預(yù)應(yīng)力梁橋17座,中國占7座。1997年建成的虎門大橋副航道橋(主跨270米)為當(dāng)時(shí)預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)世界第一。近幾年相繼建成了瀘州長江二橋(主跨252米)、重慶黃花園大橋(主跨250米)、黃石長江大橋(主跨245米)、重慶高家花園大橋(主跨240米)、貴州六廣河大橋(主跨240米),近期還將建成一大批大跨徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋。3二、預(yù)應(yīng)力對橋梁的作用
預(yù)應(yīng)力在橋梁結(jié)構(gòu)中的使用,提高了橋梁構(gòu)件的抗裂度和剛度,有效改善了構(gòu)件的使用性能,增加結(jié)構(gòu)的耐久性;節(jié)省鋼材與混凝土用量,對大跨徑橋梁,有顯著優(yōu)越性;減少了混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力,有利于減小梁的腹板厚度,使梁自重進(jìn)一步減小;可作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的手段,促進(jìn)了橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。2.1縱向、橫向、豎向預(yù)應(yīng)力的作用2.1.1縱向預(yù)應(yīng)力縱向預(yù)應(yīng)力是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁式橋的核心,縱向預(yù)應(yīng)力的配束方案是根據(jù)受彎梁的彎矩包絡(luò)圖設(shè)計(jì)的,即根據(jù)不同應(yīng)力狀態(tài)下受彎梁的破壞形態(tài)設(shè)計(jì),包括彎起索、連續(xù)索等。實(shí)際工程中腹板斜裂縫是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁常見的裂縫形式,是結(jié)構(gòu)裂縫,主要受腹板縱向預(yù)應(yīng)力的大小控制。4式中:——荷載短期效應(yīng)組合并考慮長期效應(yīng)下的總撓度; ——永存預(yù)加力所產(chǎn)生的上撓度; ——由荷載效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值引起的撓度值; ——預(yù)加力反拱設(shè)置考慮長期效應(yīng)增長系數(shù);——短期荷載效應(yīng)組合考慮長期效應(yīng)的撓度增長系數(shù)??v向預(yù)應(yīng)力主要控制橋梁的預(yù)拱度,預(yù)拱度直接關(guān)系到成橋狀態(tài)下的線形是否與設(shè)計(jì)線形相符,并且影響使用狀態(tài)下橋梁結(jié)構(gòu)的安全。根據(jù)預(yù)應(yīng)力作用下橋梁撓度計(jì)算的基本理論,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件的撓度由偏心預(yù)加力引起的上撓度和外荷載(靜、動(dòng)載)所產(chǎn)生的下?lián)隙葍刹糠纸M成。即:5由上式可見,為保證橋梁線形與安全,縱向預(yù)應(yīng)力所產(chǎn)生的上撓度應(yīng)能抵消荷載引起的下?lián)隙?,?dāng)預(yù)加力的長期反拱值小于按荷載短期組合計(jì)算的長期撓度時(shí)應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度。合理確定預(yù)加力作用點(diǎn)的位置對預(yù)應(yīng)力混凝土梁是很重要的。在彎矩最大的跨中截面處,應(yīng)盡可能使預(yù)應(yīng)力鋼筋的重心降低,使其產(chǎn)生較大的預(yù)應(yīng)力負(fù)彎矩來平衡外荷載引起的正彎矩。如令沿梁近似不變,則對于彎矩較小的其他截面,應(yīng)相應(yīng)地減小偏心距值,以免由于過大的預(yù)應(yīng)力負(fù)彎矩而引起構(gòu)件上緣的混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力。只要作用點(diǎn)的位置,落在束界的區(qū)域內(nèi),就能夠保證構(gòu)件在最小外荷載和最不利荷載作用下,其上下緣混凝土均不會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力。縱向預(yù)應(yīng)力還會(huì)引起橫向變形。在施工過程中,縱向預(yù)應(yīng)力張拉噸位較大,根據(jù)泊松比,產(chǎn)生的橫向變形也較大。這樣,不但提高了對橫向預(yù)應(yīng)力筋束張拉質(zhì)量的要求,同時(shí)也提高了對縱向預(yù)應(yīng)力筋束張拉質(zhì)量的要求,以便保證二者的相互合理性及影響程度,防止因施工不當(dāng)引起變形過大造成橋梁線形的不足及結(jié)構(gòu)的破壞。所以對縱向預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量進(jìn)行檢測控制,使其符合設(shè)計(jì)的要求,是保證整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)安全最重要的手段。62.1.2豎向預(yù)應(yīng)力在橋梁結(jié)構(gòu)中,豎向預(yù)應(yīng)力和縱向預(yù)應(yīng)力兩者結(jié)合來控制腹板的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。理論分析及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,如果豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋不能充分發(fā)揮作用,橋梁腹板的主拉應(yīng)力就將超過規(guī)范規(guī)定的限值,有可能出現(xiàn)斜裂縫。如果施工質(zhì)量控制不當(dāng),使箱梁腹板產(chǎn)生裂縫,對橋梁的剛度和耐久性將產(chǎn)生不利影響,最終影響橋梁的使用壽命。所以,在預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)中,為控制箱梁腹板的斜向裂縫,在腹板中配制豎向預(yù)應(yīng)力筋。現(xiàn)行規(guī)范充分考慮了縱向預(yù)應(yīng)力的彈性壓縮損失的計(jì)算,但對豎向應(yīng)力的彈性壓縮損失沒有作特別的說明,縱向預(yù)應(yīng)力的彈性壓縮損失是基于一維桿件軸向壓縮計(jì)算得出的,而豎向預(yù)應(yīng)力有其自身的特點(diǎn):①豎向預(yù)應(yīng)力筋比較短,與縱向預(yù)應(yīng)力筋相比達(dá)到相同的應(yīng)力水平,其彈性變形要小得多;②豎向預(yù)應(yīng)力筋錨固端沿腹板軸向排列,而縱向預(yù)應(yīng)力筋的錨固端則排列在箱梁的某個(gè)截面上,顯然縱向預(yù)應(yīng)力彈性壓縮損失的計(jì)算方法不適于豎向預(yù)應(yīng)力的計(jì)算。7目前我國在這方面的研究還不夠深入,盡管對豎向預(yù)應(yīng)力筋的有效預(yù)應(yīng)力可能存在設(shè)計(jì)的問題,依據(jù)受力均勻及考慮摩阻等因素對有效預(yù)應(yīng)力的影響,所以在施工中可對豎向預(yù)應(yīng)力進(jìn)行檢測,如果允許的情況下可進(jìn)行全部檢測控制,發(fā)現(xiàn)其存在的規(guī)律,是解決豎向有效預(yù)應(yīng)力建立的最直接、最有效的方法。豎向預(yù)應(yīng)力筋常采用精軋螺紋鋼筋,長度不大,因施工、徐變等諸多因素的影響而受到較大的損失,從而使豎向預(yù)應(yīng)力筋達(dá)不到設(shè)計(jì)要求(這也是通車后有些橋腹板出現(xiàn)裂縫的主因)。根據(jù)現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁裂縫檢查結(jié)果及文獻(xiàn)記載,目前國內(nèi)絕大部分箱梁在運(yùn)營階段都出現(xiàn)了不同形式的裂縫,其中距支座(或橋墩)L/4附近腹板斜裂縫數(shù)量較多,裂縫與主拉應(yīng)力的方向基本垂直,通常腹板內(nèi)側(cè)的數(shù)量較多。此原因是腹板主拉應(yīng)力過大,而在設(shè)計(jì)或施工時(shí)對豎向預(yù)應(yīng)力損失估計(jì)不足有關(guān)。82.1.3橫向預(yù)應(yīng)力橫向預(yù)應(yīng)力對箱梁結(jié)構(gòu)的主要作用是加強(qiáng)橋梁的橫向聯(lián)系,增加橋面板的剛度,增大懸臂板的抗彎能力,使懸臂部分增長,另外也減少了荷載對橋面的局壓作用。增大結(jié)構(gòu)的橫向整體性后可以增大腹板的間距,懸臂部分寬度,這樣可以減少下部工程量,減少造價(jià)。還有就是防止橋面開裂,尤其是溫度應(yīng)力導(dǎo)致橋面板的裂縫。變高度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的底板在垂直平面處具有一定的曲率,因此,預(yù)應(yīng)力鋼束必須按照這種曲率布置。根據(jù)預(yù)應(yīng)力等效荷載的原理,鋼束的曲率引起向下的徑向荷載,這種荷載勢必會(huì)受到兩腹板之間底板橫向彎曲的抵抗。當(dāng)沒有布置橫向預(yù)應(yīng)力束或底板截面尺寸不足時(shí),會(huì)導(dǎo)致底板產(chǎn)生縱向裂縫。92.2有效預(yù)應(yīng)力大小和不均勻度的影響有效預(yù)應(yīng)力的建立直接影響到橋梁的安全性、可靠性和長期使用壽命。特別是連續(xù)剛構(gòu)橋,由于其跨徑大、張拉噸位大、預(yù)應(yīng)力體系和結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜等特點(diǎn),不少工程因預(yù)應(yīng)力失控而帶來災(zāi)難性的后果。預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中,預(yù)應(yīng)力的效應(yīng)是比較大的,如果施工不當(dāng)導(dǎo)致梁體內(nèi)未能建立合格的有效預(yù)應(yīng)力,在荷載作用尤其是活載作用下,對撓度的影響將更大:有效預(yù)應(yīng)力偏小,直接影響預(yù)拱度,有效預(yù)應(yīng)力不均勻?qū)?dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋的早期疲勞,危及橋梁使用壽命。不少連續(xù)剛構(gòu)橋,成橋荷載試驗(yàn)驗(yàn)收合格,但不久則嚴(yán)重下?lián)?,甚至斷裂,就是同束有效預(yù)應(yīng)力不均度太大所致。
102.3數(shù)學(xué)模型的建立與與理論計(jì)算分析專專題橋梁(空心板)預(yù)預(yù)應(yīng)力施工工藝控控制研究(橋梁預(yù)預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量保保證體系研究報(bào)告告)課題,首先通通過從30m足尺寸預(yù)應(yīng)力空心心板梁實(shí)驗(yàn)及有限限元仿真分析兩個(gè)個(gè)方面對預(yù)應(yīng)力空空心板梁張拉有效效預(yù)應(yīng)力和各絞線線受力均勻性以及及預(yù)應(yīng)力的施工順順序進(jìn)行分析比較較,通過對已施加加預(yù)應(yīng)力的梁進(jìn)行行錨下有效預(yù)應(yīng)力力和各絞線受力均均勻性檢測及對梁梁體變形進(jìn)行綜合合評估,形成最優(yōu)優(yōu)的預(yù)應(yīng)力施工工工藝,以保證梁體體在施工中及服役役中的最小變形和和其性能優(yōu)化,同同時(shí)保證最均勻的的預(yù)應(yīng)力施加與綜綜合控制從而達(dá)到到延長服役年限的的目的。11在課題的研究中,,為了使試驗(yàn)符合合實(shí)際情況,反映映真實(shí)狀態(tài),我們們采用足尺寸(30m)空心板梁來做做有關(guān)實(shí)驗(yàn)。這是是因?yàn)楸壤P吞幪幚淼挠嘘P(guān)參數(shù)的的選擇及設(shè)定較復(fù)復(fù)雜,試驗(yàn)中模型型也不能完全真實(shí)實(shí)反映實(shí)際情況,,另外模型對預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋、錨夾具等等的性能難以處理理,對所施加的預(yù)預(yù)應(yīng)力在梁體中的的情況(如摩阻影影響、應(yīng)力損失等等)處理也很難,,這些都會(huì)對試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果帶來很大影影響。足尺寸空心心板梁的制作工程程量較大,試驗(yàn)工工作量及試驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)量也相應(yīng)的增大大,但避免了采用用比例縮小模型帶帶來的一些工作及及缺點(diǎn),同時(shí)在整整個(gè)施工過程中可可完全按現(xiàn)行國家家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)規(guī)程施工,也便于于預(yù)應(yīng)力的施加及及檢測等工作。空空心板梁的制作,我們按四川省交通通廳公路規(guī)劃勘察察設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)計(jì)的國道主干線重重慶——湛江公路(重慶段段)上橋至界石段段裝配式后張法預(yù)預(yù)應(yīng)力砼空心板橋橋的“30m裝配式后張法預(yù)應(yīng)應(yīng)力砼空心板梁””圖紙進(jìn)行施工,,待施加預(yù)應(yīng)力的的空心板梁如圖2.3.1。12圖2.3.1待施加預(yù)應(yīng)力的空空心板梁13通過對當(dāng)前施工順順序下的張拉有限限元分析,得出各各束預(yù)應(yīng)力筋有效效張拉荷載下的梁梁體的應(yīng)力及變形形,通過人工神經(jīng)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)映射在各種種有效張拉荷載下下的梁體的變形,,保證張拉施工中中梁體的變形在設(shè)設(shè)計(jì)的允許范圍內(nèi)內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)梁體體的智能控制。本本研究的主要內(nèi)容容有:1通過對30m跨足尺寸的空心板板梁的同步張拉試試驗(yàn),得出了空心心板梁底板、側(cè)板板、頂板等跨中、、1/4跨,1/8跨等處的應(yīng)變數(shù)數(shù)據(jù)。根據(jù)應(yīng)變變可以求得應(yīng)力力結(jié)果。在課題題研究中,我們們對預(yù)應(yīng)力空心心板梁預(yù)應(yīng)力施施工進(jìn)行主動(dòng)控控制:留孔、預(yù)預(yù)應(yīng)力筋的編束束、梳理、穿束束等,從理論、、有限元分析模模擬及施工等幾幾方面對梁的反反拱度、線型度度、扭轉(zhuǎn)等變形形及性能進(jìn)行研研究,深入研究究現(xiàn)行雙控法的的局限性,并并對施工中及施施工后有效預(yù)應(yīng)應(yīng)力進(jìn)行控制與與監(jiān)控,進(jìn)行工工藝精細(xì)化分析析。2通過大型有限元元軟件Ansys實(shí)現(xiàn)對該箱型梁梁同步張拉過程程的仿真分析,,分析有限元軟軟件仿真預(yù)應(yīng)力力張拉過程的可可行性以及分析析誤差產(chǎn)生的原原因。3實(shí)現(xiàn)對不同張拉拉順序的有限元元仿真,并根據(jù)據(jù)對不同張拉順順序的有限元分分析結(jié)果,求得得最佳的張拉順順序。144通過對不同的錨錨下有效張拉力力下的有限元仿仿真,得出超張張拉、欠張拉以以及不均勻張拉拉等情況下梁體體的變化規(guī)律。。并根據(jù)大量的的有限元分析,,求得梁的錨下下有效預(yù)應(yīng)力的的偏差在多大程程度上施工質(zhì)量量能保證達(dá)到設(shè)設(shè)計(jì)要求。5根據(jù)大量計(jì)算生生成人工神經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)樣本及人工工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模模型,得出對梁梁體在不同有效效張拉力作用下下各關(guān)鍵點(diǎn)處的的變形規(guī)律。通通過編制人工神神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制制箱型梁張拉施施工的程序,實(shí)實(shí)現(xiàn)對預(yù)應(yīng)力張張拉的施工控制制。6實(shí)現(xiàn)對T型梁的有限元仿仿真,將上述成成果推廣。通過過對馬嘯溪大橋橋、雷神店大橋橋的有限元分析析及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)映映射施工控制,,將成果應(yīng)用于于工程實(shí)踐中。。研究中通過對空空心板梁的材料料試驗(yàn)和預(yù)應(yīng)力力施加過程中的的應(yīng)力、變形、、有效預(yù)應(yīng)力進(jìn)進(jìn)行全過程的跟跟蹤觀測以保證證試驗(yàn)梁體用材材的可靠性,獲獲得理論分析和和計(jì)算的基本參參數(shù),最重要的的是通過試驗(yàn)及及試驗(yàn)數(shù)據(jù)來分分析和驗(yàn)證理論論分析和計(jì)算,,使本課題的研研究建立在理論論分析、試驗(yàn)分分析的基礎(chǔ)上,,以保證研究的的正確性、可靠靠性。15三、預(yù)應(yīng)力混凝土橋橋梁病害分析與與施工現(xiàn)狀3.1病害分析3.1.1梁體下?lián)先A(yù)應(yīng)力構(gòu)件,,預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的的作用是比較大大的,其提供的的消壓彎矩能有有效保證構(gòu)件的的預(yù)應(yīng)力度。根根據(jù)分析,150m的全預(yù)應(yīng)力連續(xù)續(xù)箱梁,預(yù)應(yīng)力力對撓度的效應(yīng)應(yīng)是7cm。如果預(yù)應(yīng)力施施工不當(dāng),梁體體內(nèi)不能建立有有效的預(yù)應(yīng)力,,在混凝土徐變變的共同作用下下,梁體必將發(fā)發(fā)生嚴(yán)重的下?lián)蠐?。撓度過大不不但會(huì)使跨中主主梁下凹,破壞壞橋面的鋪裝層層,影響橋梁的的使用壽命和行行車舒適性,甚甚至危及高速行行車時(shí)的安全。。16跨中持續(xù)下?lián)系牡挠绊懸蛩赜校海侯A(yù)應(yīng)力的損失失、結(jié)構(gòu)的剛度度、超重、混凝凝土的收縮徐變變、溫度的影響響,而最主要的的因素是預(yù)應(yīng)力力的損失。造成成預(yù)應(yīng)力損失的的原因有:預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋與管道道壁間摩擦引起起的應(yīng)力損失;;錨具變形、預(yù)預(yù)應(yīng)力筋回縮和和接縫壓縮引起起的應(yīng)力損失;;彈性壓縮引起起的應(yīng)力損失;;預(yù)應(yīng)力筋松弛弛引起的應(yīng)力損損失;混凝土收收縮和徐變引起起的應(yīng)力損失;;還有最重要的的原因有效預(yù)應(yīng)應(yīng)力不均勻度過過大。有效預(yù)應(yīng)應(yīng)力不均勻度過過大,在橋梁剛剛建成時(shí)問題不不會(huì)顯現(xiàn)出來,,但經(jīng)過一段時(shí)時(shí)間有效預(yù)應(yīng)力力大的預(yù)應(yīng)力筋筋出現(xiàn)早期疲勞勞,橋梁跨中的的持續(xù)下?lián)弦灿捎纱水a(chǎn)生。3.1.2開裂在預(yù)應(yīng)力橋梁使使用中發(fā)現(xiàn),有有相當(dāng)數(shù)量的箱箱梁在頂板、腹腹板、底板、橫橫隔板以及齒塊塊等部位出現(xiàn)了了各種不同形式式的裂縫,其中中箱梁腹板裂縫縫最為普遍和嚴(yán)嚴(yán)重。腹板裂縫縫一般集中在1/8跨至3/4跨之間,其中距距支座L/4附近腹板斜裂縫縫數(shù)量較多,裂裂縫開展寬度一一般在0.15~0.5mm之間;通常腹板板內(nèi)側(cè)的裂縫數(shù)數(shù)量較多,夏季季縫寬較冬季有有所增大,較寬寬的裂縫貫透腹腹板,在結(jié)構(gòu)上上呈一定的對稱稱性。經(jīng)分析,箱梁腹腹板開裂產(chǎn)生的的主要原因有::設(shè)計(jì)計(jì)算方法法的影響、混凝凝土收縮徐變的的影響、溫度的的影響、施工因因素的影響和混混凝土應(yīng)力限值值的影響。173.1.3梁體斷裂由于預(yù)應(yīng)力筋的的有效預(yù)應(yīng)力失失效或梁體裂縫縫,特別是縱向向預(yù)應(yīng)力損失過過大引起下?lián)虾秃偷装鍣M向裂縫縫的進(jìn)一步發(fā)展展。當(dāng)發(fā)展到一一定程度,由量量變轉(zhuǎn)為質(zhì)變,,使梁體發(fā)生結(jié)結(jié)構(gòu)性破壞。3.1.4病害實(shí)例1)鐘祥漢江大橋橋鐘祥漢江大橋設(shè)設(shè)計(jì)使用壽命50年,1993年竣工驗(yàn)收時(shí)工工程質(zhì)量等級優(yōu)優(yōu)良,但僅運(yùn)行行10年便成為危橋。。2001年檢測,省交通通部門就發(fā)現(xiàn)梁梁體有裂縫。2004年,大橋“病癥癥”加劇,主橋橋箱梁腹板開裂裂,中間三跨跨跨中底板橫向貫貫穿開裂,且仍仍在發(fā)展;兩個(gè)個(gè)次邊跨下?lián)蠂?yán)嚴(yán)重;混凝土劣劣化嚴(yán)重;箱梁梁接段質(zhì)量較差差,箱梁頂板開開裂滲水;抽查查的底板縱向預(yù)預(yù)應(yīng)力管道未見見壓漿;預(yù)應(yīng)力力鋼束有斷絲、、滑絲現(xiàn)象,部部分鋼筋銹蝕嚴(yán)嚴(yán)重。大橋荷載載等級遠(yuǎn)低于原原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),不不能滿足使用要要求,被定性為為“危橋”。最最終與2005年封閉(圖3.1.1)。18圖3.1.1拆除中的鐘祥漢漢江大橋192)三門峽黃河公公路大橋三門峽黃河公路路大橋主橋?yàn)橐灰蛔?跨預(yù)應(yīng)力混凝土土連續(xù)剛構(gòu)橋,,長1310.09米,跨徑布置為為105m+4××160m+105m,于1993年建成通車(圖圖3.1.2)。2002年6月對該橋的檢查查發(fā)現(xiàn),跨中區(qū)區(qū)域下?lián)献畲筮_(dá)達(dá)到22cm,另外箱梁腹板板出現(xiàn)大量斜裂裂縫,且裂縫長長度數(shù)量不斷增增加,結(jié)構(gòu)承載載力有下降趨勢勢。為確保橋梁梁正常安全地使使用,2003年7月對其主橋上部部進(jìn)行加固。主主要加固項(xiàng)目::①增設(shè)體外縱縱向預(yù)應(yīng)力鋼束束提高承載力;;②處理裂縫,,用壓漿、封閉閉法及粘貼鋼板板修補(bǔ)裂縫。③③處理蜂窩、麻麻面和空洞;④④處理掉塊、漏漏筋部位。總投投資達(dá)2408萬元,2005年底進(jìn)行了竣工工驗(yàn)收。為防止止大橋出現(xiàn)二次次病害,確保大大橋安全,自本本次工程竣工之之日起,在橋兩兩端設(shè)立超載、、超限監(jiān)控室,,對過橋車輛進(jìn)進(jìn)行限速、限距距、限載控制,,禁止55噸以上車輛過橋橋。20圖3.1.2三門峽黃河公路路大橋213)廣東南海金沙沙大橋主橋結(jié)構(gòu)形式為為三跨預(yù)應(yīng)力混混凝土變截面連連續(xù)剛構(gòu),跨度度為66m+120m+66m。斷面形式為單單室箱梁,跨中中梁高2.5m,墩頂梁高6.0m,于1994年建成通車(圖圖3.1.3、3.1.4)。該橋在1999年10月發(fā)現(xiàn)主跨跨中中出現(xiàn)明顯下?lián)蠐?,截?000年底,跨中撓度度已達(dá)22cm左右。2001年4月檢測單位對該該橋進(jìn)行全面檢檢查和靜動(dòng)載試試驗(yàn),檢測結(jié)果果如下:主橋的的中跨跨中嚴(yán)重重下?lián)弦堰_(dá)23.8cm;箱梁兩側(cè)腹板板出現(xiàn)大量的斜斜剪裂縫,最大大裂縫達(dá)到1mm;靜載試驗(yàn)檢測測的應(yīng)力及撓度度的效驗(yàn)系數(shù)大大于1.05,橋梁總體承載載能力下降;靜靜載試驗(yàn)時(shí)腹板板斜裂縫寬度均均有加寬,最大大增量達(dá)0.5mm;動(dòng)載試驗(yàn)結(jié)果果顯示主橋整體體剛度降低,結(jié)結(jié)構(gòu)品質(zhì)下降。。從該橋的試驗(yàn)檢檢測資料來看,,該橋跨中下?lián)蠐洗?,梁斜剪裂裂縫多,其抗彎彎和抗剪承載能能力都存在不足足。224)黃石長江大橋橋黃黃石大橋?yàn)橐蛔?跨預(yù)應(yīng)力混凝土土連續(xù)剛構(gòu)橋,,跨徑布置為162.5m+3×245m+162.5m,于1995年建成(圖3.1.3、3.1.4)。圖3.1.3黃石長江大橋23圖3.1.4黃石長江大橋立立面布置該橋通車運(yùn)營3年后,跨中仍然然持續(xù)下?lián)?。該該橋運(yùn)營7年后,各跨跨中中均有明顯下?lián)蠐?,與成橋時(shí)相相比,大橋北岸岸次邊跨2號(hào)墩和3號(hào)墩之間主梁跨跨中下?lián)侠塾?jì)已已達(dá)30.5cm,中跨3號(hào)墩和4號(hào)墩之間主梁跨跨中下?lián)弦堰_(dá)21.2cm,南岸次邊跨4號(hào)墩和5號(hào)墩之間主梁跨跨中下?lián)侠塾?jì)已已達(dá)22.6cm。245)虎門大橋輔航航道橋虎門大橋輔航道道橋?yàn)橐蛔?跨預(yù)應(yīng)力混凝土土連續(xù)剛構(gòu)橋,,跨徑布置為150m+270m+150m,于1997年建成通車,是是當(dāng)時(shí)世界上最最大跨徑的預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土連續(xù)續(xù)剛構(gòu)橋。連續(xù)續(xù)7年的觀測表明,,承臺(tái)豎直變位位和墩頂角位移移很小,但主跨跨跨中下?lián)蠐隙榷戎鹉暝鲩L,而而且尚未停止。。2003年11月測量數(shù)據(jù)表明明,與成橋時(shí)相相比,左幅橋跨跨中累計(jì)下?lián)线_(dá)達(dá)22.2cm,右幅橋跨中累累計(jì)下?lián)线_(dá)20.7cm。圖3.1.5虎門大橋輔航道道橋跨中撓度發(fā)發(fā)展256)潭州大橋圖3.1.6潭州大橋撓度與與裂縫分析267)廣州洛溪大橋橋洛溪大橋主橋箱箱梁的頂板、腹腹板、底板局部部地區(qū)出現(xiàn)不同同程度的裂縫和和破損,腹板裂裂痕77條,橫隔板裂痕痕99條,最長的一條條裂縫位于主橋橋1號(hào)箱梁右側(cè)腹板板上,寬0.56mm,長2.15m。這些絕不允許許出現(xiàn)的裂縫,,說明大橋結(jié)構(gòu)構(gòu)方面已存在安安全隱患。同時(shí)時(shí),橋梁局部區(qū)區(qū)域砼保護(hù)層不不足,滿足不了了現(xiàn)行《砼規(guī)》的規(guī)定。南北引引橋梁體砼已有有部分裂縫超標(biāo)標(biāo),支座出現(xiàn)剪剪切變形或傾斜斜及老化,需立立即整修、更換換,部分橋墩蓋蓋梁局部鋼筋外外露、銹蝕,蓋蓋梁出現(xiàn)較多裂裂縫,部分超標(biāo)標(biāo)。圖3.1.7裂縫和破損278)江津長江公路路大橋江津長江公路大大橋建成于1997年,主橋?yàn)椋?40+240+140)m預(yù)應(yīng)力混凝土連連續(xù)剛構(gòu)橋(圖圖3.1.8),主橋箱梁運(yùn)運(yùn)營9年后,出現(xiàn)主跨跨跨中下?lián)?,箱箱梁頂、底、腹腹板開裂等病害害。2007年,對該橋采取取箱梁頂、底板板粘貼纖維布和和鋼板、箱梁腹腹板布置體外預(yù)預(yù)應(yīng)力索的方式式對裂縫和梁體體下?lián)线M(jìn)行加固固處理。圖3.1.8江津長江公路大大橋289)高家花園大橋橋重慶高家花園嘉嘉陵江大橋,橋橋型為預(yù)應(yīng)力混混凝土連續(xù)剛構(gòu)構(gòu)橋(圖3.1.8)。主跨240米,主橋跨徑組組合:140m+240m+140m。橋?qū)?1.5m。主梁為兩幅單單室箱型梁,采采用三向預(yù)應(yīng)力力鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)。1996年1月開工,1998年12月竣工。由于箱梁腹板、、頂板等部位開開裂、跨中下?lián)蠐蠂?yán)重等原因,,今年進(jìn)行主橋橋箱梁加固,9月3日,箱梁內(nèi)加固固施工起火,對對重慶內(nèi)環(huán)高速速公路的交通造造成嚴(yán)重影響。。圖3.1.9高家花園大橋2910)2009年7月15日,津晉高速公公路港塘收費(fèi)站站800米外匝道連續(xù)箱箱梁橋垮塌,5輛載貨車墜落,,造成6人死亡,4人受傷。。圖3.1.10津晉高速速公路連連續(xù)梁橋橋3011)錫澄高高速公路路江陰互互通式立立交主線線橋錫澄高速速公路是是同江至至三亞、、北京至至上海國國道主干干線的一一段,北北起江陰陰長江大大橋,南南接滬寧寧高速公公路。江江陰高架架橋是錫錫澄高速速公路連連接江陰陰長江大大橋的主主要橋梁梁,全長長3.97km。自2003年2月起,發(fā)發(fā)現(xiàn)江陰陰高架橋橋箱梁底底板產(chǎn)生生不同程程度的裂裂縫,經(jīng)經(jīng)分析,,該裂縫縫是由于于預(yù)應(yīng)力力不足導(dǎo)導(dǎo)致梁底底開裂,,結(jié)構(gòu)承承載能力力下降,,從而使使梁體不不滿足結(jié)結(jié)構(gòu)正常常使用要要求。2006年,對江江陰高架架橋上的的六座橋橋梁采用用在梁底底板粘貼貼碳纖維維布和鋼鋼板、梁梁內(nèi)布置置體外預(yù)預(yù)應(yīng)力索索的方式式對進(jìn)行行加固處處理。圖3.1.11錫澄高速速公路江江陰互通通式立交交主線橋橋3112)重慶某某高速路路空心板板底部大大量裂縫縫圖3.1.12空心板底底部裂縫縫3213)科羅·巴島(Koror——Babeldaob)橋科羅·巴島(Koror——Babeldaob)橋是一座座跨中帶帶鉸的3跨連續(xù)預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土剛剛架橋,,其跨徑徑組合為為72m+241m+72m,是當(dāng)時(shí)時(shí)世界上上同類橋橋梁中跨跨徑最大大者。1978年建成通通車,通通車后不不久就產(chǎn)產(chǎn)生了較較大的撓撓度,到到1990年,其撓撓度達(dá)到到1.2m。后來采采用體外外束施加加預(yù)應(yīng)力力,是主主跨中央央撓度減減小。1996年加固結(jié)結(jié)束,加加固不到到3個(gè)月又發(fā)發(fā)生倒塌塌事故。。圖3.1.13科羅·巴島(Koror——Babeldaob)橋3314)美國明明尼蘇達(dá)達(dá)州明尼尼阿波利利斯市的的一座橋橋梁于當(dāng)當(dāng)?shù)貢r(shí)間間2007年8月1日晚發(fā)生生坍塌。。圖3.1.14美國某城城市橋梁梁3415)2007年9月1日,巴基基斯坦南南部城市市卡拉奇奇一座橋橋梁部分分?jǐn)嗨?,,致使在在橋上行行駛的一一輛客車車和數(shù)輛輛其他汽汽車從橋橋上翻落落,并被被埋在廢廢墟里,,造成至至少5人死亡、、多人受受傷。圖3.1.15巴基斯坦坦某橋梁梁3516)2000年11月27日晚9時(shí)45分左右,,正在施施工的深深圳鹽壩壩高速公公路起點(diǎn)點(diǎn)高架引引橋突然然坍塌,,正在橋橋面作業(yè)業(yè)的69名工人隨隨橋面滾滾落墜下下。圖3.1.16深圳某高高架橋3617)美國加加州ParrotsFerryBridge(主跨195m)跨中明明顯下?lián)蠐蠄D3.1.17ParrotsFerryBridge跨中下?lián)蠐?7由以上實(shí)實(shí)例可見見:預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土橋梁梁的病害害主要是是梁體下下?lián)虾烷_開裂。而而這種病病害在剛剛成橋的的檢測和和試驗(yàn)中中無法體體現(xiàn),特特別是梁梁體的下下?lián)?,在在成橋荷荷載試驗(yàn)驗(yàn)時(shí),橋橋梁的承承載力能能夠達(dá)到到要求,,但運(yùn)營營階段,,在荷載載特別是是活載作作用下,,跨中將將持續(xù)下下?lián)?。這這是由于于有效預(yù)預(yù)應(yīng)力不不均勻度度過大造造成的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失過大大,相當(dāng)當(dāng)于有效效預(yù)應(yīng)力力大的鋼鋼筋承受受了本應(yīng)應(yīng)該所有有預(yù)應(yīng)力力筋承受受的力,,這樣有有效預(yù)應(yīng)應(yīng)力大的的鋼筋在在使用階階段逐漸漸屈服,,梁體也也隨之下下?lián)稀6S著梁梁體下?lián)蠐虾烷_裂裂的不斷斷發(fā)展,,橋梁承承載力將將嚴(yán)重下下降,甚甚至有斷斷裂的危危險(xiǎn)。383.2預(yù)應(yīng)力施施工現(xiàn)狀狀現(xiàn)今施工工技術(shù)的的不成熟熟是造成成了橋梁梁病害的的主要原原因,以以下就是是目前施施工工藝藝存在的的問題。。3.2.1同束有效效預(yù)應(yīng)力力不均勻勻度過大大由于單索索受力不不均勻性性過大,,預(yù)應(yīng)力力筋張拉拉過程中中常有斷斷絲或滑滑絲現(xiàn)象象存在,,這主要要因?yàn)閱螁胃┦斐山g絞線相互互纏繞,,已纏繞繞的絞線線始終是是長短不不一致的的,不能能達(dá)到受受力均勻勻,即使使多次調(diào)調(diào)索也無無濟(jì)于事事,由此此嚴(yán)重影影響預(yù)應(yīng)應(yīng)力的有有效性和和預(yù)應(yīng)力力筋的使使用壽命命,還有有可能導(dǎo)導(dǎo)致嚴(yán)重重的工程程事故發(fā)發(fā)生。張張拉后即即使絞線線沒有進(jìn)進(jìn)入屈服服階段,,但其錨錨下預(yù)應(yīng)應(yīng)力經(jīng)過過長期的的衰減后后,在使使用階段段仍然可可能大于于其疲勞勞極限0.65,在汽車車等活載載作用下下將造成成絞線的的早期疲疲勞斷裂裂。(如如圖3.2.1):施工工工藝不不當(dāng)導(dǎo)致致單索索索力不均均,引起起斷絲、、滑絲。。39圖3.2.1(滑絲、、飛錨))403.2.2同斷面有有效預(yù)應(yīng)應(yīng)力大小小和不均均勻度不不滿足要要求施工過程程中由于于種種原原因,導(dǎo)導(dǎo)致張拉拉控制應(yīng)應(yīng)力與設(shè)設(shè)計(jì)值偏偏差過大大,預(yù)應(yīng)應(yīng)力過大大,可能能導(dǎo)致預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的破斷斷,造成成結(jié)構(gòu)過過大變形形或出現(xiàn)現(xiàn)裂紋;;過小,,則預(yù)應(yīng)應(yīng)力度不不足,造造成結(jié)構(gòu)構(gòu)開裂、、下?lián)系鹊?。預(yù)應(yīng)力張張拉控制制一般采采用“雙雙控法””—壓力表讀讀數(shù)和伸伸長值,,預(yù)應(yīng)力力的大小小主要由由普通壓壓力表控控制,嚴(yán)嚴(yán)格按照照規(guī)范的的施工工工藝進(jìn)行行預(yù)應(yīng)力力施工,,“雙控控法”是是可以滿滿足錨下下有效預(yù)預(yù)應(yīng)力控控制精度度要求的的。但““雙控法法”存在在人工讀讀數(shù)的影影響、壓壓力表標(biāo)標(biāo)定條件件與現(xiàn)場場施工條條件之間間的差異異等將導(dǎo)導(dǎo)致誤差差。普通通壓力表表精度較較低,對對于大噸噸位預(yù)應(yīng)應(yīng)力束難難于準(zhǔn)確確控制張張拉應(yīng)力力;其次次,所用用機(jī)具的的標(biāo)定混混亂:千千斤頂、、壓力表表和油泵泵應(yīng)當(dāng)是是一個(gè)完完整的張張拉施力力系統(tǒng),,必須結(jié)結(jié)合施工工現(xiàn)場整整體標(biāo)定定,實(shí)際際上卻是是分割標(biāo)標(biāo)定——只標(biāo)定千千斤頂與與壓力表表,有的的還是動(dòng)動(dòng)態(tài)標(biāo)定定,其誤誤差大又又違背使使用條件件,往往往導(dǎo)致張張拉停頓頓持荷中中張拉力力偏大。。41張拉完畢畢后錨固固前持荷荷時(shí)間過過短,不不能保證證預(yù)應(yīng)力力的充分分傳遞,,尤其是是對于較較長的預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋,張拉拉完畢后后未及時(shí)時(shí)壓漿可可能導(dǎo)致致預(yù)應(yīng)力力筋在壓壓漿前銹銹蝕。另外,采采用懸臂臂法澆筑筑的連續(xù)續(xù)剛構(gòu)橋橋,預(yù)應(yīng)應(yīng)力管道道跨越幾幾個(gè)節(jié)段段,預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束束與管道道的實(shí)際際摩擦系系數(shù)μ以及管道道偏差系系數(shù)k通常比規(guī)規(guī)范規(guī)定定的要大大。梁中同斷斷面束力力不均,,導(dǎo)致梁梁體有害害變形。。如下圖圖3.2.2,穿束工工藝不當(dāng)當(dāng)和管道道漏漿,,導(dǎo)致絞絞線無法法穿全,,整束束束力變小小。423.2.3錨具質(zhì)量量存在問問題根據(jù)國家家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力筋筋錨具、、夾具和和連接器器》(GB/T14370)的要求求,預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋錨錨具、夾夾具和連連接器應(yīng)應(yīng)具有可可靠的錨錨固性能能、足夠夠的承載載能力和和良好的的適用性性,能確確保充分分發(fā)揮預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋的強(qiáng)度度,安全全地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力力張拉作作業(yè),同同時(shí)還應(yīng)應(yīng)進(jìn)行靜靜載錨固固性能試試驗(yàn),用用于有抗抗震要求求結(jié)構(gòu)中中的錨具具、預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋—錨具組裝裝件還應(yīng)應(yīng)滿足循循環(huán)次數(shù)數(shù)為50次的周期期荷載試試驗(yàn)。但在進(jìn)行行周期荷荷載性能能試驗(yàn)時(shí)時(shí),現(xiàn)行行的人工工加載試試驗(yàn)設(shè)備備存在以以下缺點(diǎn)點(diǎn):1)加載載速度不不容易控控制:GB/T14370標(biāo)準(zhǔn)中要要求的加加載速度度為100MPa/min,手動(dòng)控控制試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)備不不易實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。2)無法實(shí)實(shí)施周期期荷載試試驗(yàn):周周期荷載載試驗(yàn)要要求在預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼材抗拉拉強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的的40%到80%之間循循環(huán)荷載載50次,手動(dòng)動(dòng)進(jìn)行這這樣的控控制幾乎乎是不可可能的。。3)靜載試試驗(yàn)的加加載重復(fù)復(fù)精度低低:由于于是人工工手動(dòng)控控制,同同組試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果可可能會(huì)有有較大差差異。433.2.4預(yù)應(yīng)力張張拉控制制存在問問題現(xiàn)行《公路橋涵涵施工技技術(shù)規(guī)范范》(JTJ041)中明確確要求::預(yù)應(yīng)力力筋的張張拉順序序應(yīng)符合合設(shè)計(jì)要要求,當(dāng)當(dāng)設(shè)計(jì)未未規(guī)定時(shí)時(shí),可采采取分批批、分階階段對稱稱張拉。。由于缺缺乏有效效監(jiān)控手手段,對對預(yù)應(yīng)力力筋張拉拉的同步步性和對對稱性至至今沒有有明確的的質(zhì)量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn);而而后張拉拉預(yù)應(yīng)力力束對梁梁體施加加的壓力力給先張張拉預(yù)應(yīng)應(yīng)力束造造成的損損失,梁梁體非對對稱受力力必將引引起梁體體的平彎彎和扭曲曲,特別別是采用用彎橋、、坡橋、、斜橋型型式的城城市立交交橋由于于受到曲曲率的影影響,非非對稱受受力過大大必將導(dǎo)導(dǎo)致梁體體產(chǎn)生過過大不利利變形。。由于受到到監(jiān)測手手段的限限制,橋橋梁工程程預(yù)應(yīng)力力束同步步張拉一一般采用用步話機(jī)機(jī)人工控控制,其其同步精精度根本本無法保保證,施施工現(xiàn)場場對該問問題也沒沒有足夠夠的認(rèn)識(shí)識(shí)和重視視,基本本上處于于感官控控制的階階段。張拉中停停頓時(shí)間間不充分分,使得得預(yù)應(yīng)力力筋回縮縮、錨具具變形等等原因引引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失十分分大,嚴(yán)嚴(yán)重影響響有效預(yù)預(yù)應(yīng)力的的建立。。443.2.5缺乏檢測測驗(yàn)收評評估手段段現(xiàn)行規(guī)范范對預(yù)應(yīng)應(yīng)力工程程施工中中有效預(yù)預(yù)應(yīng)力控控制與檢檢測,都都有十分分明確的的要求,,但僅僅僅采用雙雙控法根根本無法法達(dá)到規(guī)規(guī)范的要要求。由由于缺乏乏完整的的檢測手手段。使使用傳感感器進(jìn)行行檢測的的方法只只能被動(dòng)動(dòng)檢測,,不能主主動(dòng)控制制,同時(shí)時(shí)精度不不高,加加之價(jià)格格因素,,無法完完全實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。造成成混凝土土結(jié)構(gòu)中中建立的的預(yù)應(yīng)力力狀況與與設(shè)計(jì)相相差較大大,使得得梁體存存在問題題而導(dǎo)致致其下?lián)蠐虾统霈F(xiàn)現(xiàn)裂縫,,甚至斷斷裂等后后果。45四、預(yù)應(yīng)應(yīng)力精細(xì)細(xì)化施工工4.1錨具質(zhì)量量控制((該系統(tǒng)統(tǒng)已獲國國家專利利)4.1.1錨具綜合合試驗(yàn)及及其目的的錨具綜合合試驗(yàn)研研究的項(xiàng)項(xiàng)目包括括:靜載載錨固試試驗(yàn)、錨錨具內(nèi)縮縮量試驗(yàn)驗(yàn)、摩阻阻損失試試驗(yàn)和張張拉錨固固工藝試試驗(yàn)等。。錨具回縮縮包括張張拉端回回縮和錨錨固端回回縮。張張拉端回回縮影響響錨下預(yù)預(yù)應(yīng)力的的損失,,由于限限位板高高度的影影響無法法直接測測量,只只能通過過預(yù)應(yīng)力力損失值值求回縮縮,此項(xiàng)項(xiàng)回縮是是在錨具具內(nèi)縮量量試驗(yàn)中中進(jìn)行,,最終的的目的是是測試錨錨具對預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失的影影響;錨錨固端回回縮體現(xiàn)現(xiàn)的是夾夾片與絞絞線跟蹤蹤回縮的的一致性性和同步步性,此此項(xiàng)測試試在靜載載試驗(yàn)中中進(jìn)行,,可在張張拉過程程中用計(jì)計(jì)算機(jī)記記錄其回回縮的曲曲線圖((此曲線線圖只能能在第一一次張拉拉過程中中或者單單獨(dú)作靜靜載試驗(yàn)驗(yàn)時(shí)繪制制,因?yàn)闉橐坏垙埨戤叜吅?,夾夾片就回回縮到位位,即使使放張夾夾片也不不會(huì)再松松弛,除除非用退退錨器退退錨),,最終目目的通過過測量觀觀察絞線線和夾片片咬合是是否可靠靠,特別別是張拉拉到80%時(shí),回縮縮是否達(dá)達(dá)到穩(wěn)態(tài)態(tài),如果果不符合合要求的的,在張張拉過程程中絞線線容易出出現(xiàn)滑絲絲和飛錨錨。46錨具回縮縮包括張張拉端回回縮和錨錨固端回回縮。張張拉端回回縮影響響錨下預(yù)預(yù)應(yīng)力的的損失,,由于限限位板高高度的影影響無法法直接測測量,只只能通過過預(yù)應(yīng)力力損失值值求回縮縮,此項(xiàng)項(xiàng)回縮是是在錨具具內(nèi)縮量量試驗(yàn)中中進(jìn)行,,最終的的目的是是測試錨錨具對預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失的影影響;錨錨固端回回縮體現(xiàn)現(xiàn)的是夾夾片與絞絞線跟蹤蹤回縮的的一致性性和同步步性,此此項(xiàng)測試試在靜載載試驗(yàn)中中進(jìn)行,,可在張張拉過程程中用計(jì)計(jì)算機(jī)記記錄其回回縮的曲曲線圖((此曲線線圖只能能在第一一次張拉拉過程中中或者單單獨(dú)作靜靜載試驗(yàn)驗(yàn)時(shí)繪制制,因?yàn)闉橐坏垙埨戤叜吅?,夾夾片就回回縮到位位,即使使放張夾夾片也不不會(huì)再松松弛,除除非用退退錨器退退錨),,最終目目的通過過測量觀觀察絞線線和夾片片咬合是是否可靠靠,特別別是張拉拉到80%時(shí),回縮縮是否達(dá)達(dá)到穩(wěn)態(tài)態(tài),如果果不符合合要求的的,在張張拉過程程中絞線線容易出出現(xiàn)滑絲絲和飛錨錨。摩阻測試試測定的的是張拉拉端摩阻阻而不是是錨固端端摩阻,,它包括括錨圈口口摩阻和和錨墊板板(喇叭叭口)摩摩阻。摩摩阻損失失在張拉拉過程中中體現(xiàn),,張拉力力越大,,絕對損損失(即即摩阻損損失值))越大,,而相對對損失((即摩阻阻損失占占張拉力力值的比比例)變變化不大大,摩阻阻損失一一般取80%時(shí)的相對對損失。。摩阻測測試的目目的是解解決超張張拉系數(shù)數(shù),其損損失不能能太大,,太大說說明折彎彎損失大大易引起起滑絲,,而錨圈圈口摩阻阻損失太太大也容容易引起起滑絲斷斷絲。47張拉錨固固工藝試試驗(yàn)是為為了使錨錨具適應(yīng)應(yīng)現(xiàn)場施施工特點(diǎn)點(diǎn)所進(jìn)行行的性能能測試。。由于千千斤頂?shù)牡男谐逃杏邢?,而而預(yù)應(yīng)力力筋往往往很長,,這時(shí)需需要倒頂頂,倒頂頂中就需需要解決決好臨時(shí)時(shí)錨固和和多次張張拉的問問題;但但在分級級多次張張拉后,,預(yù)應(yīng)力力筋的受受力均勻勻性不能能受到影影響;當(dāng)當(dāng)張拉發(fā)發(fā)生故障障或有預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋受力嚴(yán)嚴(yán)重超差差,必須須退錨重重新穿索索張拉,,需要用用退錨器器人工放放松預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋;;預(yù)應(yīng)力力筋在夾夾片孔中中自由對對中關(guān)系系到絞線線受力均均勻性,,如果不不能對中中,錨具具在多次次張拉后后易發(fā)生生滑絲飛飛錨。錨具的靜靜載錨固固性能試試驗(yàn)是檢檢測錨具具質(zhì)量重重要的試試驗(yàn),它它能綜合合反映出出錨板、、夾片的的硬度、、強(qiáng)度、、錨固能能力等方方面的性性能,并并能對多多次張拉拉錨固后后絞線受受力均勻勻性進(jìn)行行考核。。經(jīng)過錨具具綜合試試驗(yàn)(靜靜載錨固固試驗(yàn)、、錨具內(nèi)內(nèi)縮量試試驗(yàn)、摩摩阻損失失試驗(yàn)和和張拉錨錨固工藝藝試驗(yàn)等等),能能夠確保保在使用用過程中中錨具的的可靠性性、安全全性和長長期穩(wěn)定定性,對對無粘結(jié)結(jié)筋尤為為重要。。484.1.2錨具綜合試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)備由于現(xiàn)行的人人工加載試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)備無法達(dá)達(dá)到錨具綜合合試驗(yàn)的要求求,可采用預(yù)預(yù)應(yīng)力錨具和和連接器綜合合試驗(yàn)臺(tái)(圖圖4.1.1為臺(tái)架圖、圖圖4.1.2為安裝原理圖圖)。預(yù)應(yīng)力力錨具和連接接器綜合試驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)克服了一一般的試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)架手工加載載、人為因素素影響大、質(zhì)質(zhì)量難以控制制的缺點(diǎn)。整整個(gè)試驗(yàn)過程程完全由計(jì)算算機(jī)控制,可可實(shí)現(xiàn)全過程程的有效監(jiān)控控,具有高精精度、重復(fù)精精度和操作安安全、可靠的的特點(diǎn),能準(zhǔn)準(zhǔn)確、科學(xué)地地對錨具性能能進(jìn)行檢測和和評價(jià)。同時(shí)時(shí)可進(jìn)行錨具具回縮及其徑徑向變形自動(dòng)動(dòng)跟蹤測試,,描繪相應(yīng)曲曲線(圖4.1.3、圖4.1.4),自動(dòng)分析析相應(yīng)變化規(guī)規(guī)律性,滿足足國際預(yù)應(yīng)力力學(xué)會(huì)最新測測試要求計(jì)算算機(jī)設(shè)有人機(jī)機(jī)對話界面。。只要輸入試試驗(yàn)要求的參參數(shù),開動(dòng)泵泵站,即可進(jìn)進(jìn)入計(jì)算機(jī)自自動(dòng)控制,屏屏幕上清晰顯顯示試驗(yàn)過程程中的圖像與與數(shù)據(jù)(圖4.1.5、4.1.6),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)跟蹤控制。。一旦進(jìn)入屈屈服區(qū)或圖像像異常,立即即報(bào)警,提醒醒操作人員注注意避免事故故發(fā)生。加載載時(shí)自動(dòng)生成成周期圖像,,具有峰值留留存功能。對對連接器試驗(yàn)驗(yàn),可自動(dòng)定定心和調(diào)索。。所有試驗(yàn)均均能自動(dòng)打印印實(shí)驗(yàn)結(jié)果,,并出具相應(yīng)應(yīng)的試驗(yàn)報(bào)告告。試驗(yàn)過程程中采集的數(shù)數(shù)據(jù)自動(dòng)保存存,并可任意意設(shè)定步長、、打印數(shù)據(jù)清清單。此外,,對連接器試試驗(yàn),可長短短臺(tái)架并用,,使連接的錨錨具端先獲得得定心和調(diào)索索,然后再裝裝擠壓套的絞絞線,進(jìn)行另另一端調(diào)索,,這樣調(diào)索精精度高,取消消了另一個(gè)大大千斤頂,試試驗(yàn)可靠、精精度高。49圖4.1.1預(yù)應(yīng)力錨具與與連接器綜合合試驗(yàn)臺(tái)50圖4.1.2預(yù)應(yīng)力錨具和和連接器綜合合試驗(yàn)臺(tái)安裝裝示意圖1工具錨2液壓千斤頂3限位板4錨具5水泥墩(含螺螺旋筋和錨墊墊板)6臺(tái)架體7傳感器8液壓千斤頂9工作錨51圖4.1.3靜載試驗(yàn)中絞絞線、夾片相相對錨具的位位移變化曲線線52圖4.1.4錨具徑向變變形曲線53圖4.1.5靜載試驗(yàn)曲曲線54圖4.1.6周期荷載試試驗(yàn)曲線554.2疏編穿束((該系統(tǒng)已已獲國家專專利)4.2.1疏編穿束工工藝為了避免單單根穿束引引起的絞線線相互纏繞繞,導(dǎo)致張張拉時(shí)絞線線受力嚴(yán)重重不均。我我們強(qiáng)調(diào)采采用整束穿穿束系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行穿束,,此工藝已已在不少工工程中得到到應(yīng)用,對對多索、長長索效果更更加明顯,,方法如下下:1)對于預(yù)制制梁等預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋束長長度較短的的構(gòu)件,用用錨具疏順順鋼絞線,,每隔1米綁扎一次次,以使絞絞線順直、、等長,綁綁扎成束順順直不扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),以提高高其剛度便便于穿束,,禁止在鋼鋼絞線不順順直的情況況下綁扎成成束。穿束束時(shí),應(yīng)整整束穿入,,注意前端端封頭,以以便于導(dǎo)向向穿束,穿穿束時(shí)只做做平動(dòng),切切不可轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)或扭動(dòng)。。若遇阻力力,可前后后拖動(dòng)(平平動(dòng)),或或用牽引。。562)對于預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋長度度較長、整整束索數(shù)較較多的現(xiàn)澆澆預(yù)應(yīng)力構(gòu)構(gòu)件,一般般的整束穿穿束方法操操作困難,,甚至可能能無法完成成。此時(shí)可可采取以下下方法(圖圖4.2.1):鋼絞線線下料完畢畢后在其一一端套入錨錨板作為梳梳束工具((也可用限限位板),,用砂輪鋸鋸將該端鋼鋼絞線各索索端頭切割割20~30cm,但保留中中心一根鋼鋼絲,將中中心絲穿入入具有與錨錨具相似位位置孔的牽牽引螺塞后后鐓頭(圖圖4.2.2),鐓頭直直徑大于牽牽引螺塞孔孔的直徑,,以滿足整整束穿束時(shí)時(shí)拖動(dòng)絞線線平動(dòng)的要要求。牽引引塞上各孔孔距略大于于鋼絞線直直徑,鐓頭頭后的整束束鋼絞線((圖4.2.3)通過牽引引螺塞和螺螺旋套連接接(圖4.2.4),牽引螺螺塞外徑和和螺旋套內(nèi)內(nèi)徑相同,,均帶有絲絲口,擰緊緊即可,螺螺旋套另一一端由卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)上的鋼鋼絲繩牽引引。絞線穿穿束前鋼絞絞線端頭((包括切割割部分)須須用膠帶纏纏繞保護(hù)((注意牽引引頭纏膠帶帶以前,應(yīng)應(yīng)先用卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)牽引,,使各絞線線在鐓頭處處長短一致致),防止止穿束過程程中鋼絞線線端頭散索索。將牽引引螺塞與螺螺旋套連接接,螺旋套套另一端由由卷揚(yáng)機(jī)上上的鋼絲繩繩牽引,穿穿束時(shí)由卷卷揚(yáng)機(jī)緩慢慢牽引整束束絞線平動(dòng)動(dòng)完成整束束穿束,這這里要提醒醒絞線的出出口端牽引引方向與波波紋管出口口切線方向向一致,進(jìn)進(jìn)口端絞線線也要與該該端的波紋紋管切線方方向一致。??衫棉D(zhuǎn)轉(zhuǎn)向滑輪,,配之相應(yīng)應(yīng)搭架,能能滿足此項(xiàng)項(xiàng)要求,牽牽引端卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)只提供供克服絞線線移動(dòng)的摩摩擦力(波波紋管內(nèi)或或外),若若受場地限限制可增加加卷揚(yáng)機(jī)來來克服絞線線重力。鋼鋼絞線牽引引時(shí)應(yīng)采用用錨板邊梳梳理邊綁扎扎,綁扎間間距宜為1.0m。在穿束過過程中,注注意對系統(tǒng)統(tǒng)的保護(hù)。。57圖4.2.1疏編穿束示示意圖1.梳束板(或或錨具)2.鋼絞線3.牽引螺塞7.綁扎膠帶13.扎絲58圖4.2.2整束穿束的的牽引套59圖4.2.3鋼絞線的墩墩頭60圖4.2.4鐓頭后整束束鋼絞線及及牽引頭61圖4.2.5牽引頭和牽牽引套連接接后623)對于分節(jié)節(jié)段施工的的連續(xù)梁橋橋和連續(xù)剛剛構(gòu)橋,宜宜采用梳束束板梳束。。梳束板上上各孔的大大小略大于于鋼絞線直直徑,但也也不易過大大,防止其其在穿束過過程中扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)與其它鋼鋼絞線纏繞繞。梳束板板各孔的間間距宜為2mm,并且各孔孔位應(yīng)做好好對應(yīng)編號(hào)號(hào),其位置置應(yīng)與錨具具安裝孔位位保持一致致。梳束時(shí)時(shí),連接器器周邊帶擠擠壓套的絞絞線與梳束束板之間鋼鋼絞線線形形平順,沒沒有相互纏纏繞,對已已梳理順直直的鋼絞線線可在遠(yuǎn)端端進(jìn)行逐段段綁扎。梳梳束結(jié)束后后,將綁扎扎好的整束束鋼絞線進(jìn)進(jìn)行編號(hào)再再穿束。由由于梳束板板比錨具輕輕巧,在預(yù)預(yù)應(yīng)力筋束束較短的構(gòu)構(gòu)件施工中中,使用梳梳束板更加加方便。4)在疏編穿穿束進(jìn)行之之前,預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋管道道的安裝一一定要符合合要求。管管道在直線線段應(yīng)平順順,在曲線線段應(yīng)圓滑滑,接頭兩兩端與被接接管交接處處必須用密密封膠帶或或塑料熱縮縮管封裹,,以防接縫縫處進(jìn)漿堵堵塞管道,,管道連接接處應(yīng)平順順。安裝完完畢后,應(yīng)應(yīng)采取可靠靠措施,防防止水或其其他雜物進(jìn)進(jìn)入管道,,特別是在在澆筑混凝凝土?xí)r,一一定要避免免混凝土滲滲入管道,,造成堵塞塞。施工單位按按照疏編穿穿束工藝進(jìn)進(jìn)行,在工工藝實(shí)施過過程中,疏疏束與穿束束可分別同同時(shí)進(jìn)行,,在熟練掌掌握后不僅僅不會(huì)耽誤誤工期,還還能大大提提高工程效效率,并消消除各根絞絞線受力不不均引起的的滑絲、斷斷絲等事故故。634.2.2疏編穿束實(shí)實(shí)例疏編穿束不不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重重影響各絞絞線受力的的均勻性,,見下表表:646566經(jīng)有效預(yù)應(yīng)應(yīng)力進(jìn)行檢檢測控制,,采用整束束穿束的方方法進(jìn)行施施工后,取取得了明顯顯效果,同同束索力不不均勻度大大為改觀,,絕不會(huì)出出現(xiàn)張拉中中的斷絲現(xiàn)現(xiàn)象,檢測測數(shù)據(jù)見下下表:67686970分段張拉錨錨固的預(yù)應(yīng)應(yīng)力束,由由于受到梁梁段長度的的限制,縱縱向預(yù)應(yīng)力力束普遍較較短,分段段張拉時(shí)用用連接器接接長預(yù)應(yīng)力力束,各孔孔內(nèi)絞線極極易纏繞。。這就對預(yù)預(yù)應(yīng)力束的的疏、編、、穿束工藝藝提出了更更高的要求求。根據(jù)我我們現(xiàn)場觀觀測,有些些施工單位位由于工期期緊、施工工難度大等等原因,預(yù)預(yù)應(yīng)力束的的安裝沒有有嚴(yán)格按照照規(guī)范要求求的疏、編編、穿束工工藝執(zhí)行((見圖4.2.6),故不均均勻性嚴(yán)重重(見下表表)。圖4.2.6預(yù)應(yīng)力施工工現(xiàn)場7172帶擠壓套的的絞線在完完成P型錨具(連連接器周邊邊槽)安裝裝后必須逐逐根編號(hào),,套入錨具具進(jìn)行梳理理,錨具各各孔位也應(yīng)應(yīng)做好對應(yīng)應(yīng)編號(hào),此此位置應(yīng)與與錨具安裝裝孔位保持持一致。P錨與梳理錨錨具之間各各絞線線形形圓順,不不得有纏繞繞現(xiàn)象發(fā)生生。同時(shí)應(yīng)應(yīng)采用扎絲絲對已梳理理順直的絞絞線逐段綁綁扎,綁扎扎間距不宜宜大于1m。綁扎完畢畢的絞線方方可依次安安裝罩殼、、緊箍環(huán)和和波紋管。。為慎重起起見,在預(yù)預(yù)應(yīng)力張拉拉前還應(yīng)采采用單索張張拉千斤頂頂對各索預(yù)預(yù)應(yīng)力筋逐逐根預(yù)緊,,預(yù)緊力為為0.15con。經(jīng)檢測發(fā)發(fā)現(xiàn)問題、、進(jìn)行整改改,精細(xì)化化施工工藝藝,采取上上述工藝進(jìn)進(jìn)行整束穿穿束后,預(yù)預(yù)應(yīng)力施工工質(zhì)量有了了明顯的改改觀,同束束索力不均均勻度完全全合格(見見下表)。。73744.3預(yù)應(yīng)力張拉拉施工4.3.1張拉準(zhǔn)備張拉前混凝凝土幾何尺尺寸必須符符合設(shè)計(jì)要要求,錨墊墊板下混凝凝土密實(shí)、、無蜂窩及及其它明顯顯缺陷?;旎炷翉?qiáng)度度、齡期必必須符合設(shè)設(shè)計(jì)要求。。張拉時(shí)錨錨墊板下混混凝土若有有蜂窩及其其它缺陷,,應(yīng)在拆模模后立即進(jìn)進(jìn)行處理,,待處理完完畢后方可可張拉。這這樣做的原原因是:張張拉時(shí),錨錨墊板下混混凝土承受受很大的壓壓應(yīng)力,如如果其質(zhì)量量不滿足要要求,會(huì)造造成張拉時(shí)時(shí)發(fā)生意外外。張拉前對儀儀器進(jìn)行標(biāo)標(biāo)定。成套套(千斤頂頂、油壓表表系統(tǒng)與張張拉儀)同同時(shí)標(biāo)定((至少保證證同規(guī)格型型號(hào)千斤頂頂系統(tǒng)有一一組與張拉拉儀同步標(biāo)標(biāo)定),能能提高其讀讀表精度,,使傳統(tǒng)的的雙控法進(jìn)進(jìn)一步發(fā)揮揮良好的作作用。在檢檢測控制中中,逐步讓讓施工人員員適應(yīng)準(zhǔn)確確定位精讀讀油壓表數(shù)數(shù),提高張張拉力的控控制精度。。施加預(yù)應(yīng)應(yīng)力所用的的機(jī)具設(shè)備備及儀表應(yīng)應(yīng)由專人使使用和管理理,并應(yīng)定定期維護(hù)和和校驗(yàn)。千千斤頂與壓壓力表應(yīng)配配套校驗(yàn),,以確定張張拉力與壓壓力表之間間的關(guān)系曲曲線,校驗(yàn)驗(yàn)應(yīng)在經(jīng)主主管部門授授權(quán)的法定定計(jì)量技術(shù)術(shù)機(jī)構(gòu)定期期進(jìn)行。千千斤頂、油油壓表系統(tǒng)統(tǒng)與張拉儀儀應(yīng)成套同同時(shí)標(biāo)定,,至少保證證同規(guī)格型型號(hào)千斤頂頂系統(tǒng)有一一組與張拉拉儀同步標(biāo)標(biāo)定。壓力力表與壓力力電阻變送送器——油壓傳感器器,輸出Mpa與電壓。75張拉機(jī)具設(shè)設(shè)備應(yīng)與錨錨具配套使使用,并應(yīng)應(yīng)在進(jìn)場時(shí)時(shí)進(jìn)行檢查查和校驗(yàn)。。對長期不不使用的張張拉機(jī)具設(shè)設(shè)備,應(yīng)在在使用前進(jìn)進(jìn)行全面校校驗(yàn)。標(biāo)定定張拉設(shè)備備用的試驗(yàn)驗(yàn)機(jī)或測力力計(jì)精度,,不得低于于±2%。壓力表的的精度不宜宜低于1.5級,最大量量程不宜小小于設(shè)備額額定張拉力力的1.3倍。標(biāo)定時(shí)時(shí)千斤頂活活塞的運(yùn)行行方向,應(yīng)應(yīng)與實(shí)際張張拉工作狀狀態(tài)一致。。使用期間的的校驗(yàn)期限限應(yīng)視機(jī)具具設(shè)備的情情況確定,,當(dāng)千斤頂頂使用超過過6個(gè)月或200次或在使用用過程中出出現(xiàn)不正常?,F(xiàn)象或檢檢修以后應(yīng)應(yīng)重新校驗(yàn)驗(yàn)。彈簧測測力計(jì)(油油壓表)的的校驗(yàn)期限限不宜超過過2個(gè)月。當(dāng)發(fā)發(fā)生下列情情況之一時(shí)時(shí),應(yīng)對張張拉設(shè)備重重新標(biāo)定::1)千斤頂經(jīng)經(jīng)過拆卸修修理;2)千斤頂久久置后重新新使用;3)壓力表受受過碰撞或或出現(xiàn)失靈靈現(xiàn)象;4)更換壓力力表;5)張拉中預(yù)預(yù)應(yīng)力筋發(fā)發(fā)生多根破破斷事故或或張拉伸長長值誤差較較大。76千斤頂、壓壓力表和油油泵應(yīng)當(dāng)是是一個(gè)完整整的張拉施施力系統(tǒng),,千斤頂顯顯示張拉力力值,油壓壓表顯示兆兆帕數(shù),兩兩者的相互互轉(zhuǎn)換與油油缸本身性性質(zhì)(如張張拉油缸面面積)相關(guān)關(guān),因此必必須結(jié)合施施工現(xiàn)場整整體靜態(tài)標(biāo)標(biāo)定,實(shí)際際上在許多多施工現(xiàn)場場卻是分割割標(biāo)定——只標(biāo)定千斤斤頂與壓力力表,有的的還是動(dòng)態(tài)態(tài)標(biāo)定,其其誤差大又又違背使用用條件,往往往導(dǎo)致張張拉停頓持持荷中張拉拉力偏大。。由于千斤斤頂摩阻值值在低壓力力狀態(tài)下表表現(xiàn)強(qiáng)烈,,影響大,,在標(biāo)定時(shí)時(shí)應(yīng)盡量滿滿量程標(biāo)定定(至少80%)以上,以以減少摩阻阻的影響。。一般情況況下,千斤斤頂?shù)膬?nèi)泄泄漏不允許許過大,內(nèi)內(nèi)泄漏過大大使千斤頂頂無法保壓壓,也無法法靜態(tài)標(biāo)定定,不能進(jìn)進(jìn)行張拉中中的持荷保保壓,將導(dǎo)導(dǎo)致張拉失失控。油壓傳感器器是電子元元件,其精精度很高,,能夠達(dá)到到3‰。在標(biāo)定過過程中,油油壓傳感器器有校正作作用,在其其使用后期期,可以對對油壓表讀讀數(shù)進(jìn)行多多次校核,,而無須將將油壓表送送檢測中心心校核。油油壓傳感器器自身精度度必須達(dá)到到0.5級。由于油油壓傳感器器只能顯示示電壓值,,只有在使使用中配套套二次儀表表,與張拉拉力系統(tǒng)((千斤頂、、油壓表))配套標(biāo)定定方可顯示示張拉力值值。油壓傳傳感器標(biāo)定定時(shí),應(yīng)使使用20%以上的量程程標(biāo)定,過過小(小于于10%FS)會(huì)導(dǎo)致誤誤差增大。。77無論何種測測力裝置在在小于滿量量程10%后,其精度度往往較差差。油壓傳傳感器由于于自身精度度高,未與與千斤頂配配套標(biāo)定顯顯示張拉力力值時(shí),也也可使用,,但精度受受到影響::油壓傳感感器自身標(biāo)標(biāo)定時(shí),只只顯示油壓壓與電壓關(guān)關(guān)系,而安安裝在張拉拉系統(tǒng)后,,受千斤頂頂性能(如如活塞與油油缸摩阻))影響,其其油壓與活活塞面積乘乘積與張拉拉力有些偏偏差。在小小量程(小小于10%FS),誤差太大;;在50%FS時(shí)情況大大好轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),可以使用,,不過最好與千千斤頂壓力表共共同標(biāo)定一次,,還可對張拉系系統(tǒng)作長期標(biāo)定定控制。784.3.2張拉施工工藝預(yù)應(yīng)力筋的張拉拉,應(yīng)采取多頂頂同步分級張拉拉工藝,使梁在在施加預(yù)應(yīng)力的的過程中受力均均勻、對稱且同同步。施加預(yù)應(yīng)應(yīng)力后,各束受受力不均勻度高高,不會(huì)發(fā)生像像傳統(tǒng)逐束張拉拉時(shí),梁體受到到偏心力矩發(fā)生生彎曲扭轉(zhuǎn),施施加預(yù)應(yīng)力過程程中對稱、同步步,受力均勻,,不產(chǎn)生有害變變形。張拉施工時(shí),各各張拉機(jī)具應(yīng)在在保壓持荷均達(dá)達(dá)到穩(wěn)定后同步步放張。為排除除混凝土的彈性性壓縮不均、預(yù)預(yù)應(yīng)力筋回縮及及錨具變形不均均等對張拉后有有效預(yù)應(yīng)力的影影響而產(chǎn)生同斷斷面有效預(yù)應(yīng)力力不均勻,采用用設(shè)計(jì)規(guī)定的分分級張拉程序,,盡量消除各束束預(yù)應(yīng)力損失不不均帶來的有效效預(yù)應(yīng)力偏差。。必要時(shí)可測出出全斷面的錨下下有效預(yù)應(yīng)力,,求出張拉順序序影響系數(shù),校校正張拉應(yīng)力,,以消除先后張張拉影響。張拉應(yīng)力為張拉拉控制應(yīng)力與錨錨圈口摩阻損失失之和,其值必必須小于預(yù)應(yīng)力力筋的屈服極限限,此時(shí)預(yù)應(yīng)力力筋處于彈性狀狀態(tài),經(jīng)多次張張拉后能夠恢復(fù)復(fù)到初始狀態(tài)。。79鋼絲、鋼絞線無無屈服臺(tái)階的預(yù)預(yù)應(yīng)力筋在張拉拉時(shí),應(yīng)考慮對對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行行超張拉。對于于豎向束等短束束,主要根據(jù)由由錨具變形、鋼鋼筋回縮和接縫縫壓縮造成的預(yù)預(yù)應(yīng)力損失情況況來調(diào)整張拉應(yīng)應(yīng)力,必要時(shí)采采用低回縮值錨錨具;對于長束束、環(huán)形束,主主要根據(jù)摩阻損損失情況來調(diào)整整張拉應(yīng)力。確確定張拉應(yīng)力時(shí)時(shí)必須考慮預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋束有效預(yù)預(yù)應(yīng)力的不均勻勻度,最大張拉拉應(yīng)力不允許超超過其屈服強(qiáng)度度的0.94倍。對于端部設(shè)有錨錨圈(有錨圈口口摩阻損失的錨錨具)的錨具,,張拉控制應(yīng)力力小于張拉應(yīng)力力;對于端部不不設(shè)錨圈(無錨錨圈口摩阻損失失的錨具)的錨錨具,張拉控制制應(yīng)力等于張拉拉應(yīng)力。端部設(shè)設(shè)有錨圈的錨具具,張拉時(shí),張張拉應(yīng)力最大值值一般不得超過過0.8,端部不設(shè)錨圈圈的錨具,張拉拉應(yīng)力一般不得得超過0.75。也就是說梁的的張拉應(yīng)力一般般不應(yīng)超過0.8,梁的張拉控制制應(yīng)力一般不得得超過0.75。明確張拉控制應(yīng)應(yīng)力與錨下有效效預(yù)應(yīng)力的區(qū)別別,張拉控制應(yīng)應(yīng)力是張拉時(shí)對對預(yù)應(yīng)力筋錨下下所施加的最大大應(yīng)力值,而錨錨下有效預(yù)應(yīng)力力是錨固后張拉拉控制應(yīng)力扣除除了各種因素的的預(yù)應(yīng)力損失((此時(shí)主要是絞絞線回縮和梁體體壓縮)。至于于經(jīng)長期衰減、、徐變后的錨下下有效預(yù)應(yīng)力,,對無粘結(jié)筋即即為沿程有效預(yù)預(yù)應(yīng)力,對有粘粘結(jié)筋則仍為錨錨下永存拉應(yīng)力力。80梁的豎向預(yù)應(yīng)力力筋(精軋螺紋紋鋼筋)可反復(fù)復(fù)張拉到控制應(yīng)應(yīng)力,以盡可能能消除構(gòu)件間的的非彈性變形,,然后按正常張張拉程序張拉錨錨固后測伸長和和錨固;也可采采用先張拉、錨錨固,在壓漿前前再次重新張拉拉、錨固的方法法張拉。這種方方法比較復(fù)雜,,施工較為繁瑣瑣。建議采用低低松弛鋼絞線并并實(shí)施單根超張張拉,張拉應(yīng)力力可相應(yīng)提高,,取<0.85,必要時(shí)宜采用用承壓式低回縮縮值錨具,張拉拉時(shí)應(yīng)保證持荷荷時(shí)間,使應(yīng)力力充分傳遞。這這種方法較為簡簡便,能盡可能能消除梁體錨具具變形,有利于于有效預(yù)應(yīng)力的的建立,有利于于反拱度。814.3.3斷絲處理引起斷絲的原因因有:①預(yù)預(yù)應(yīng)力筋整束不不均勻度過大,,部分絞線應(yīng)力力大于其極限強(qiáng)強(qiáng)度;②鋼鋼絞線本身質(zhì)量量有問題;③千千斤頂重復(fù)復(fù)多次使用,導(dǎo)導(dǎo)致張拉力不準(zhǔn)準(zhǔn)確,應(yīng)重新標(biāo)標(biāo)定千斤頂;④④錨具存在在質(zhì)量問題。張拉過程中不允允許出現(xiàn)斷絲,,若出現(xiàn)斷絲情情況,可能因?yàn)闉榻g線受力不均均勻度過大或錨錨具、絞線存在在質(zhì)量問題。若若因?yàn)殄^具或絞絞線質(zhì)量不合格格而出現(xiàn)斷絲情情況,必須更換換錨具或絞線。。預(yù)應(yīng)力工程施施工中,如果在在疏束、編束、、穿束時(shí)遵守嚴(yán)嚴(yán)格的施工工藝藝進(jìn)行施工,那那么是能夠保證證各筋張拉后的的受力均勻性的的,只要堅(jiān)持嚴(yán)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕し椒ǚ?,均勻度完全全可以達(dá)到要求求,并且張拉中中同一斷面1%的斷絲是完全可可以避免的。如如出現(xiàn)斷絲情況況,必須查明原原因,杜絕因?yàn)闉殄^具、鋼絞線線不合格而出現(xiàn)現(xiàn)斷絲情況。若若由同束絞線受受力不均而引起起的斷絲,說明明梳、編、穿束束工藝大有問題題,張拉后同束束中各根預(yù)應(yīng)力力筋有效預(yù)應(yīng)力力嚴(yán)重不均,其其它各束絞線中中受力大的有的的已處于屈服階階段,達(dá)到極高高的應(yīng)力值,經(jīng)經(jīng)衰減后仍然大大于其疲勞強(qiáng)度度(0.65),在使用階段段中汽車等活載載作用下將導(dǎo)致致絞線早期疲勞勞斷裂,造成梁梁體下?lián)仙踔翑鄶嗔眩@在連續(xù)續(xù)剛構(gòu)橋中尤為為明顯。因此,,若因張拉力過過大或同束索力力不均勻度過大大而導(dǎo)致斷絲,,必須更換,同同時(shí)對所有束進(jìn)進(jìn)行檢測,必要要時(shí)退錨,重新新疏束。824.3.4停頓(持荷)時(shí)時(shí)間持荷時(shí)間為油泵泵開啟、油壓表表讀數(shù)穩(wěn)定后的的穩(wěn)壓時(shí)間,不不得少于5分鐘。一般來說說,從張拉至張張拉控制應(yīng)力到到油壓表讀數(shù)穩(wěn)穩(wěn)定一般要5~8min(與梁的長短、、預(yù)應(yīng)力筋布局局、張拉方式有有關(guān))。所以一一般40mT梁兩端張拉時(shí)停停頓時(shí)間取5分鐘,40~100m取7分鐘,100~200m取8到10分鐘。以保證有有效預(yù)應(yīng)力充分分傳遞,對梁體體反拱也有很大大好處。同時(shí),,充分的持荷時(shí)時(shí)間可以部分抵抵消由于梁體和和錨具變形,接接縫壓縮等所造造成的預(yù)應(yīng)力損損失。根據(jù)我們們對40m長度T梁的試驗(yàn)結(jié)果,,張拉完畢持荷荷2min后錨固,梁體反反拱為0.9~1.1cm,持荷5min后錨固,梁體反反拱為1.6~1.
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