現(xiàn)澆預應力箱梁預拱及起拱分析與探究

胡宇波

(廣東省公路建設有限公司，廣東廣州 510000)

目前的現(xiàn)澆預應力箱梁混凝土設計手段和施工活動中，主要在利用對預拱值的計量標準和起拱的綜合控制方面出現(xiàn)不足問題，造成實際箱梁中部位置過高，不同斷面的頂部實際排列形式混亂，對上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定效果和可靠質(zhì)量都將造成深刻制約，造成混凝土部件使用壽命的極力縮短。因此，需要結(jié)合各種成功施工案例進行細致分析，希望結(jié)合更多的技術(shù)力量將結(jié)構(gòu)不足問題徹底克服，避免阻礙國家現(xiàn)代化建設事業(yè)的先進步伐。

1 預拱部位的設置流程研究

1)設置流程。在支架結(jié)構(gòu)上進行預應力箱梁的建筑環(huán)節(jié)中，尤其是卸載和施工活動內(nèi)部范圍中心，會產(chǎn)生一定形式的梁體部位下沉和撓度不足現(xiàn)象。為了確保此類位置在卸架之后能夠滿足科學外形設計的標準，需要對預拱度進行一定數(shù)值的設置和改良。具體需要考慮的因素包括:卸載工序中上部結(jié)構(gòu)與相關(guān)活載一半效果作用形成的豎向撓度、一定荷載作用下的支架彈性壓縮效果與非彈性沉陷狀況、支架基底位置在實際荷載范圍內(nèi)部呈現(xiàn)出的非彈性沉陷效果、混凝土材質(zhì)在一定溫度作用下的收縮反應和產(chǎn)生的撓度變化。

2)有關(guān)預拱度的科學設計。上部構(gòu)造形態(tài)與支架部位的不同變形效應相加之后的結(jié)果，就是預拱度設計的具體數(shù)值，具體結(jié)構(gòu)位置的變形效果可以按照下列計算手段完成記錄和驗證:

首先在恒載和半個活載產(chǎn)生的豎向撓度形式和狀況中進行測量，這類撓度數(shù)據(jù)如果不超出具體跨徑的1/1 600，就可以暫時將預拱度標準進行忽略處理，這是對橋跨位置預拱度的計算方式;在滿布式支架結(jié)構(gòu)中，若其實際桿件長度為K，具體彈性模量為B，相對壓應力值為N時，有關(guān)彈性變形的計算公式為撓度值=NK/B，但整個支架按照桁架形式而存在時，就要對其彈性形變問題進行具體情況的分析;對于支架不同接縫位置的非彈性形變分析，利用既定模式效應進行研究，橫紋木料實際標準定值為3 mm，順紋木料則為2 mm，而與金屬、圬工的接縫范圍就會定位在2 mm以內(nèi)，順紋與橫紋木料的接縫距離則設置為2.5 mm;相對于支架基底位置的沉陷效應計算，主要依據(jù)地基設計參考記錄資料和相關(guān)試驗活動實現(xiàn)整理和提取。

3)預拱度的科學設置方式。按照梁結(jié)構(gòu)的實際撓度狀況和支架變形進行預拱度總和的計算，暫且定義為預拱度的最高數(shù)值范圍，在這個過程不要忘記在梁的跨徑中點進行標記。對于其他位置點的預拱度設置，主要按照中間點的最高值效應，將橋梁兩端的起點設計為零刻度，利用直線和拋物線的具體要求實現(xiàn)分配方式的搭配和連接。同個地段的不同現(xiàn)澆段會出現(xiàn)不同效果的沉降，這就要求在地基沉降觀察完畢之后對預拱結(jié)構(gòu)實現(xiàn)合理調(diào)整規(guī)范，利用最后階段卸載的回彈值完成預拱控制流程，并利用理論應用手段對起拱張拉影響進行考慮和分析。溫度變化以及混凝土材質(zhì)的影響效果不大，可以在施工中的梁兩側(cè)位置進行通氣孔的搭配，杜絕溫度變化作用產(chǎn)生的應力不穩(wěn)定問題。

2 起拱的設計方式分析

對于既定樣式的箱梁裝置，實際梁長和截面慣性矩值固定，自重效果存在差異，所以彈性上拱主要受到預加負彎矩和混凝土材質(zhì)彈?？刂啤Ｓ嘘P(guān)起拱位置的最大制約問題就是梁體混凝土強度的標準值效應，彈性模量要求不足就會嚴重影響此類位置的設計標準。經(jīng)過現(xiàn)實性地觀察和分析之后，對相關(guān)應對措施進行切實制定，具體包括:

首先對預應力鋼絞線張拉動作中的梁體混凝土強度標準值設計到9成以上，為了進一步維持測量張拉強度的可靠數(shù)據(jù)應用價值，需要將梁體試件進行長期的養(yǎng)護和預留，保證設計實際績效的可靠價值。其次，對張拉力效果實現(xiàn)雙面控制處理，就是有關(guān)張拉力和鋼絞線的伸長量要得到具體控制，同時完成張拉力伸長數(shù)值的全面檢查和驗證。張拉動作開始展開之前，要對張拉設備和油表進行科學標定和配套設計。按照鋼絞線試驗技術(shù)證明進行彈性模量、松弛效果等參數(shù)的計算;現(xiàn)今施工活動中使用的錨固系統(tǒng)比較常見，在設計要求形式完成的基礎上，為了盡量杜絕鋼絞線過長造成的應力損失問題，一般需要對設計應力進行校驗，之后完成相應的壓漿和封錨處理，壓漿工程最好在兩天之內(nèi)完成，時間過長會造成端部應力的下降;張拉動作要按照科學既定順序?qū)崿F(xiàn)調(diào)整，對于既定順序格式不存在的結(jié)構(gòu)，主要流程和步驟是先腹板，再頂板，最后底板，其中齒塊的順序也是按照上述規(guī)則進行有序排列。張拉控制環(huán)節(jié)中要確保實現(xiàn)對稱分配原則，保證梁體的受力效果能夠均勻分布;實際伸長效果的測量值與設計標準的誤差只允許在6%以內(nèi)，出現(xiàn)任何誤差都要立即停止張拉施工，否則容易衍生更多不必要的安全事故。另外，混凝土部件的后期建筑效果也是影響起拱幅度狀況的主要因素，包括內(nèi)模設計標準值低下、腹板寬度范圍不足等都會造成張拉受力情況發(fā)生改變，因此涉及澆筑質(zhì)量的全面控制和改良是完全有必要的，在實際施工活動中需要嚴格按照相關(guān)設計標準進行執(zhí)行。最好在結(jié)構(gòu)設計初始階段將合理的預防措施制定完整，將需要納入考慮范圍的預拱數(shù)值校正清楚，維持張拉效應的合理效益，進而保證施工完畢之后建筑的外形尺寸和標高等符合設計要求，保證上部結(jié)構(gòu)尺寸和穩(wěn)定效果。

3 結(jié)語

綜合整理上述內(nèi)容，對預拱與起拱設計標準和流程進行重新規(guī)劃和設計，主要注意建筑混凝土材質(zhì)應該按照科學的預拱高度和張拉起拱效應實現(xiàn)優(yōu)化改良，切實維護施工完畢后的結(jié)構(gòu)頂層高度，減少內(nèi)部不良影響的擴散。另外，施工工藝要選擇恰當，對可能影響預拱和起拱各個環(huán)節(jié)質(zhì)量的部件進行嚴格規(guī)范，確保各類細節(jié)都能夠達到結(jié)構(gòu)外形設計預案的標準要求，進而保證現(xiàn)澆預應力箱梁的實際質(zhì)量水準。

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