徐 鵬 曹傳國 郭永富

（中國建筑第七工程局有限公司，河南 周口466000）

引言

隨著國內(nèi)經(jīng)濟實力的增長，交通事業(yè)也迅速發(fā)展，在橋梁工程建設(shè)中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)因其受力狀況較好、跨度大、節(jié)省建材與投資、安全系數(shù)高等諸多優(yōu)點而在各類梁體中廣泛應(yīng)用，但在施工中由于施工隊伍素質(zhì)參差不齊而往往導(dǎo)致諸多病害的出現(xiàn)，文章結(jié)合實際工程中出現(xiàn)問題及解決措施論述了加強預(yù)應(yīng)力梁體施工的質(zhì)量控制要點。

1 工程概況及問題提出

大慶路橋處河道寬約235m，設(shè)計行車速度采用50Km/h。橋梁規(guī)劃紅線寬32.5米，橋梁兩側(cè)接線道路規(guī)劃紅線寬36米,全長891.774米。其中K0+193.04-K0+490.04段為新建大慶橋范圍，道路工程全長594.774米。該橋梁梁體施工采用預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)，在施工中發(fā)生如下問題：在精軋螺紋鋼筋的施工中，其錨固過程中的應(yīng)力損失不能有效的控制，導(dǎo)致部分結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力不能滿足設(shè)計要求甚至失效，該情況在精軋螺紋粗鋼筋較短的情況下尤為突出；施工中采用的20mm厚鋼板加工的扳手，雖可減小扭矩?fù)p失，但沒有相應(yīng)扭矩標(biāo)準(zhǔn)來說明所施加的扭矩以滿足要求；施工中因沒有具體扭力值作指導(dǎo)，工人憑感覺將擰到無法再上緊為止，延長了操作時間，并且對復(fù)檢不合格的要進行復(fù)拉，延長了張拉時間。

2 問題分析及方案制定

施工中為了能實現(xiàn)有效控制預(yù)應(yīng)力錨固損失值，并確定一個科學(xué)的具體扭矩值，當(dāng)扭矩值達到這個值時，說明已經(jīng)有效起到了控制預(yù)應(yīng)力錨固損失值同時可縮短張拉時間，為后續(xù)工作贏得時間，降低工程造價。公司技術(shù)部門提出利用手動扭矩扳手?jǐn)Q緊螺帽進行錨固；進行固區(qū)精軋螺紋鋼錨固應(yīng)力損失控制試驗，通過模擬現(xiàn)場施工的方法，測試預(yù)應(yīng)力鋼筋在錨固過程中的應(yīng)力損失情況，得出錨固扭矩與應(yīng)力損失（相對于張拉控制應(yīng)力）的關(guān)系以及錨固扭矩與鋼筋應(yīng)力的關(guān)系。

為實現(xiàn)該目標(biāo)而制定出兩個方案：根據(jù)螺母直徑，用20mm厚鋼板加工扳手，用于精軋螺紋鋼錨固時上緊螺母；采用手動扭矩扳手，用于精軋螺紋鋼錨固時上緊螺母。

3 方案選擇

由于采用手動扭矩扳手，用于精軋螺紋鋼錨固時上緊螺母方案操作簡易，設(shè)定好扭矩值，當(dāng)扭矩達到設(shè)定值時，扭矩扳手會發(fā)出“卡”的響聲，這表明已錨固完畢，并且預(yù)應(yīng)力損失在3%以內(nèi)，滿足精軋螺紋鋼的設(shè)計使用要求，避免了多次復(fù)拉，并可節(jié)省施工時間。

4 方案實施

4.1 參數(shù)確定

根據(jù)圖紙設(shè)計確定采用直徑32mm的精軋螺紋鋼筋作為預(yù)應(yīng)力筋，設(shè)計強度等級為fpk=785，張拉控制應(yīng)力 σscon=705.5Mpa，張拉控制力為Fcon=567.4kN，精軋螺紋鋼筋管道采用Φ50×3圓鋼管。

并通過對三種錨固長度不同的試件進行比較試驗，測試的螺紋鋼理論錨固長度分別為2米、3.2米、4.4米。對錨固長度為2米的精軋螺紋鋼共試驗5根，3.2米和4.4米分別試驗 3根，扭矩分別為 300N·m、400N·m、500 N·m、600N·m、700N·m、800N·m。

4.2 試驗臺制作

試驗臺采用塔柱的C50混凝土配合比，按近似塔柱壁厚600mm的寬度尺寸，預(yù)制1.8、3.0、4.2、5.4 米系列長度的鋼筋混凝土試驗節(jié)段，節(jié)段高度1米。

5 試驗

5.1 試驗準(zhǔn)備

將精軋螺紋鋼筋按現(xiàn)場施工的要求安裝于試驗臺座上，在錨固端和張拉端千斤頂尾部各裝1個經(jīng)過標(biāo)定的壓力傳感器，用于測量精軋螺紋鋼筋張拉過程中和錨固前后的預(yù)拉力變化情況。并在精軋螺紋鋼筋中部進行必要的表面處理，采用電阻應(yīng)變儀對高強度鋼筋的張拉和錨固過程中的應(yīng)力變化情況進行監(jiān)測，以保證試驗過程中精軋螺紋鋼筋的使用安全。

5.2 試驗

按設(shè)計要求用千斤頂張拉精軋螺紋鋼至控制張拉力Fcon=567.4kN，待穩(wěn)定后讀出兩個壓力傳感器及應(yīng)變儀的讀數(shù)并做好記錄；運用扭矩扳手按設(shè)定值對套筒內(nèi)螺帽施擰（采用梯度增加的方法，從初值扭矩M=300N·m開始），待穩(wěn)定后讀出兩個壓力傳感器及應(yīng)變儀的讀數(shù)并做好記錄；通過放張千斤頂，直至壓力傳感器2的讀數(shù)為零，待穩(wěn)定后讀出壓力傳感器1和應(yīng)變儀的讀數(shù)并做好記錄。

6 數(shù)據(jù)處理及分析

6.1 數(shù)據(jù)搜集

表1.2 m精軋螺紋鋼筋預(yù)應(yīng)力損失試驗結(jié)果

表2.3.2m精軋螺紋鋼筋預(yù)應(yīng)力損失試驗結(jié)果

表3.4.4m精軋螺紋鋼筋預(yù)應(yīng)力損失試驗結(jié)果

6.2.數(shù)據(jù)分析

從以上數(shù)據(jù)可知當(dāng)精軋螺紋鋼筋張拉到控制荷載后，采用專用扭矩扳手對錨固螺母進行擰緊，千斤頂放張后，其預(yù)應(yīng)力損失情況有明顯改善，并隨著錨固扭矩值的增大預(yù)應(yīng)力損失逐步減??；對于不同長度的精軋螺紋鋼筋，在相同錨固扭矩的作用下，隨著其長度的增加，預(yù)應(yīng)力損失值越小；從錨固扭矩與螺紋鋼應(yīng)力對應(yīng)關(guān)系表格中可以看出，當(dāng)錨固扭矩達到 700N·m 時，預(yù)應(yīng)力損失可控制在3%以內(nèi)，但超過700N·m 后，再增加錨固扭矩，對控制精軋螺紋鋼的預(yù)應(yīng)力損失值不明顯。

7 實施效果

施工中通過依據(jù)圖紙，選用合理的試驗參數(shù)，使得試驗更加嚴(yán)密；選用具有針對性和可操作性的安全方案保證施工期間無任何人身傷亡和設(shè)備事故發(fā)生；通過制定完善的施工工工藝并嚴(yán)格按照其執(zhí)行保證了錨固損失均在設(shè)計要求范圍內(nèi)[12]；通過復(fù)查，預(yù)應(yīng)力錨固良好，預(yù)應(yīng)力損失均在設(shè)計要求內(nèi)，避免了多次復(fù)拉，并為后續(xù)施工贏得了寶貴時間，為圓滿完成工期，到了不可估量的作用。

[1]范立礎(chǔ).橋梁工程(上、下)[M].北京：人民交通出版社.1987,6.

[2]謝應(yīng)源，陳小玲，李美良.淺議預(yù)應(yīng)力混凝土粱體施工[J].福建建設(shè)，2011年第4期.