小箱梁張拉過程中常見病害及受力分析

陳娟

摘 要：小箱梁廣泛用于高速公路中小跨徑橋梁，通常采用預制安裝法施工。在張拉過程中會產生危害結構耐久性的病害，尤其是裂縫。本文以高速公路小箱梁橋在預制過程中的構件為研究對象，總結了張拉過程中常見病害及產生原因，并分析了張拉過程中梁體與鋼束的受力，為以后的小箱梁預制施工提供很好的借鑒作用。

關鍵詞：小箱梁；張拉；病害分析；受力分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.203

隨著高速公路事業的發展，預應力混凝土小箱梁以其受力合理、結構整體性好、耐久性好、施工相對其他形式橋梁簡單及相對低廉等優點，被大量用于高速公路20m-40m跨徑橋梁中。文章以某小箱梁橋在預制中的構件為研究對象，總結歸納在梁場預制張拉時常見的病害，并分析梁體與鋼束間的相互作用。

1 后張法張拉工藝

后張法生產預制梁，施加預應力時混凝土強度一般不低于設計強度的70%，張拉前需要完成梁內預留孔道、制束、制錨、穿束和張拉機具設備的裝備工作。

（1）張拉順序。預應力筋的張拉順序主要根據構件的類型、張錨體系、松弛損失取值等因素確定。用超張拉方法減少預應力筋的松弛損失時，預應力筋的張拉順序為：0→1.05σcon（持荷2min）→σcon，若預應力筋的張拉噸位不大，根數很多，而設計中又要求采用超張拉以減少應力松弛損失，張拉順序為0→1.03σcon。

（2）張拉方法。張拉方法有一端張拉和兩端張拉。后張法梁預制過程中，當跨徑大于或等于25m時，宜采用兩端同時張拉。兩端同時張拉時，兩端千斤頂升降壓、畫線、測伸長、插墊等工作應基本一致。

2 張拉過程中常見病害

（1）預加應力引起的開裂。預加應力引起的裂縫通常有沿管道及腹板的斜向裂縫及錨固端的劈裂裂縫。通常腹板斜裂縫是由于孔道偏差、腹板較薄、超張拉、兩端張拉不一致等原因造成的，這種類型的裂縫較淺，但是影響后期橋梁的耐久性。

（2）預應力筋的腐蝕。后張法預應力筋通常采用套管并加壓漿給以保護，但是管道內的滲出水或截取水重新被吸收進混凝土而使管道留下充滿空氣的空隙，高pH和有限的氧氣供應導致預應力筋的腐蝕。

（3）張拉事故。預應力張拉過程中常會發生一些安全事故。通常有鋼束在張拉過程中斷裂、或錨固端崩裂彈出、欠張拉、漏張拉。

3 梁體及鋼束受力分析

（1）鋼束在張拉階段受力分析。梁體跨徑為L，假設鋼束曲線方程為y（x）。鋼束在梁體兩端張拉錨固，鋼束偏心距為e，預應力鋼束受到張拉力H，同時筋束通過孔道壁和錨具將力傳遞到梁體上，梁體受到均布荷載w和壓力H。

4 結論

以某高速公路箱梁橋預制構件在預制張拉過程中的施工工藝和病害為例，提出了小箱梁張拉過程中的施工工藝，總結了在張拉過程中一些常見的病害。同時將箱梁在張拉過程中分割成獨立的梁體和鋼束，分析各自在張拉過程中的受力，得出梁體與鋼束之間相互作用力的計算公式。

參考文獻：

[1]魯先炎，郝又猛.后張法預應力組合小箱梁現場預制與架設[B].安徽建筑，2015.

[2]王曉光.淺談預應力混凝土小箱梁預制施工方案[B].橋涵工程，2007，11（20）.