摘要:先张预应力混凝土空心板因其使用稳固、造价低、施工方便、施工速度快、可大批量工厂化集中预制而得到广泛应用,文章对其施工工艺进行了探讨。
关键词:预应力混凝土;施工工艺;空心板
空心板是桥梁的最主要构件之一,它的质量的好坏不仅关系到桥梁的使用寿命,而且关系到人民生命的安全。所以预制高质量的空心板是建桥施工单位的重要任务。那么怎样才能预制高质量的空心板呢?以下结合笔者2012年在龙庆高速公路上建造桥梁的实践淡谈先张法预应力空心板的施工工艺及有关问题。
一、预应力混凝土结构施工的基本概念
1.有效预应力。有效预应力是力筋张拉后,从锚下控制拉应力中扣除相应阶段的应力后在钢绞线中实际存在的预应力。有效预应力过大,则会产生如下问题:(1)钢绞线可能被拉断;(2)施工阶段可能会引起构件某些部位受到拉力(受拉区)甚至开裂;(3)使开裂荷载与破坏荷载相近,一旦裂缝,将很快破坏,即可能产生无预兆的脆性破坏,另外还会增大预应力钢绞线的松弛损失。
2.预应力损失。预应力损失,将预应力钢绞线张拉到控制应力后,由于种种原因,其拉应力值将逐渐下降到一定程度,即存在预应力损失。经损失后预应力钢绞线的应力才会在混凝土中建立相应的有效预应力,因此只有正确认识和计算预应力钢绞线的预应力损失值,才能比较准确地估计混凝土中的预应力水平。
3.预应力混凝土结构优缺点。预应力混凝土结构有下列主要优点:(1)提高了构件的抗裂度和刚度。对构件施加预应力,大大推迟了裂缝的出现,在使用荷载作用下,构件可不出现裂缝,或使裂缝推迟出现,因而也提高了构件的刚度,增加了结构的耐久性;(2)可以节省材料,减少自重。预应力混凝土由于必须采用高强材料,因而可以减少钢筋用量和减少构件截面尺寸,节省钢材和混凝土,降低结构物自重。这对于自重所占比例很大的大跨径公梁和城市桥梁来说,有着显著的优越性。一般大跨度或重荷载结构,采用预应力混凝土结构是比较经济合理的;(3)可以减小梁的竖向剪力和主拉应力。预应力混凝土梁的曲线钢筋,可使梁中支座附近的竖向剪力减小,又由于混凝土截面上预压应力的存在,使荷载作用下的主拉应力也相应减小,有利于减薄梁的腹板厚度;(4)结构质量安全可靠。施加预应力时,钢筋与混凝土都经受了一次强度检验。如果构件在钢筋张拉时表现质量良好,那么,在使用时也可以认为是安全可靠的。
二、预应力张拉前的准备工作
1.张拉机具设备
(1)锚夹具:夹片式单根钢绞线夹具。(2)千斤顶:QYC270型千斤顶穿心式张拉装置,数量6台。根据设计要求预应力钢绞线的张拉力为137.7kN,选用额定拉力为270kN的千斤顶。(3)油泵:配套油泵选用ZB4500型电动油泵,数量8台。(4)油管及接头:连接千斤顶和油泵的外接油管,采用钢丝编制胶管。
2.张拉设备的标定
施工预应力用的各种机具设备及仪表,应经常维护,定期标定。在开始使用前,全面进行标定。但施工过程中发生下列情况之一时,应重新标定:张拉时预应力筋连续断裂;千斤顶漏油严重;压力表指针不能退回零点;千斤顶更换油压部件或使用修复后的测力仪表。
3.钢绞线的下料长度
一端张拉:L=L1 L2 L3,其中,L1为台座长度(包括横梁在内);L2为张拉端预应力筋外露长度,如L2≥60cm;L3为非张拉端预应力筋外露长度,L3=8cm。
三、预应力张拉施工工艺
1.做好施工中的预施应力的控制。
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