摘 要:預應力連續(xù)梁橋具有整體性能牢固、結(jié)構(gòu)剛度大、穩(wěn)定性強、抗震效果好等優(yōu)點，所以設計恰當?shù)念A應力鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)是橋梁質(zhì)量的重要保證。因此本文對先張法預應力空心板梁的應力控制問題進行淺析。

關鍵詞:先張法 空心板梁 應力控制

中圖分類號:U445文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0106-01

1 預應力空心板梁的設計特點

在現(xiàn)代橋梁建筑工程中，大跨連續(xù)梁橋的運用規(guī)模日益龐大。橋梁在豎直荷載作用下，梁的截面會產(chǎn)生彎曲和扭矩，目前橋梁的結(jié)構(gòu)形式大都采用鋼筋混凝土實心板梁和預應力空心板梁。其中預應力混凝土連續(xù)梁橋一般采用箱形截面，其總體布置即主跨大小、分跨以及跨徑組合、主梁高度、橫截面布置型式是決定橋梁是否安全、合理、經(jīng)濟和美觀的主要因素。另外，預應力空心板梁的橫截面布置的型式在一定程度上取決于橋面的寬度，同時這也是整個工程設計的關鍵所在。在具體設計當中，要先初步將力筋重心線布置在束界以內(nèi)，然后再求出預加力引起的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力，得到預應力筋的壓力線位置，檢查其是否在束界內(nèi)，如果沒有滿足，則需要做局部調(diào)整，直至使預加力壓力線在束界內(nèi)。對連續(xù)束還可以作線性位移，使預應力筋合理布置在結(jié)構(gòu)中，滿足整體結(jié)構(gòu)受力的需要。

由于在連續(xù)梁橋中橋墩與梁形成剛架可以共同承受上部結(jié)構(gòu)的荷載，這樣可以使主梁的受力更為合理，而且還能充分發(fā)揮橋墩自身在結(jié)構(gòu)上的潛能，并且預應力空心板梁采用直線布束的技術一方面簡化了設計和施工，又減少了摩阻損失，方便建立縱向有效預應力，另一方面豎向預應力筋的設置可以有效改善腹板主拉應力狀況，所以在大跨徑橋型方案比選中，預應力空心板梁仍具有很強的競爭力，在現(xiàn)階段的橋梁建造中也得到了迅猛的發(fā)展和應用。

2 空心板梁的應力控制

先張法空心板梁的制作工藝是指在混凝土澆灌前，先張預應力筋使其臨時的固定在張拉臺座上，等到布置好后再進行混凝土的立模澆灌，然后當混凝土達到設計強度的80%或者以上時，將預先布置的預應力筋放松，這樣一來就可以利用預應力筋的彈性回縮通過與其混凝土之間的粘結(jié)作用獲得相應的預應壓力。以下就對先張法預應力空心板梁的應力控制進行具體分析。

2.1 臺座的布置

按照橋梁的施工設計要求制作空心板梁的臺座，制作過程使用擴大基礎，水磨石制作基礎臺座。制作的尺寸、棱角、表面的平整度、地面承載力以及臺座間距都必須滿足設計要求，并應具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。此外臺座的制作還應該充分考慮到所有空心板梁的預制，在利用先張法制作空心板梁之前，按照設計要求在臺座上分節(jié)綁扎鋼筋骨架，檢查定位板的力筋孔位置和孔徑大小是否符合設計要求，然后將定位板固定在橫梁上。

2.2 千斤頂?shù)倪x擇

千斤頂是空心板梁制作的重要設備之一，根據(jù)鋼絞線的理論計算伸長值初應力應該采用單頂進行逐根張拉，然后再用大頂一次性張拉到位，這樣可以保證張拉工作的可靠性以及穩(wěn)定性。

2.3 錨具、夾具以及連接器的選擇與檢測

錨具、夾具以及連接器是用于連接預應力筋的裝置，在進行選擇與檢測時必須要嚴格按照《預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規(guī)程》中的相關規(guī)定，錨具的選用如下表1所示:

預應力空心板梁的錨具、夾具以及連接器應該根據(jù)性能、型號、預應力筋的數(shù)量、混凝土等級等相關因素進行選擇，在預應力筋強度等級已經(jīng)確定的條件下，連接器組件的選擇以及測試性能，應該同時滿足錨具效率系數(shù)大于等于95%，并且預應力筋總應變大于等于2.0%兩項要求。

2.4 預應力筋的伸長值控制

先張法預應力空心板梁的應力控制技術關鍵就是預應力筋的伸長值計算，鋼絞線張拉采用張拉力和伸長值雙重控制，根據(jù)油頂標定測試數(shù)據(jù)及鋼絞線的彈性模量計算出張拉應力控制的油表讀數(shù)及伸長值，采用符合設計要求的鋼絞線。首先用穿心油壓千斤頂將鋼絞線調(diào)整到初應力后，再用大頂進行整體張拉，對張拉端的鋼絞線伸長值進行測量記錄，測量時要去除油頂?shù)幕乜s量確保伸長值準確無誤。鋼絞線張拉時的應力控制，首先應該以伸長值進行校核，實際測量的伸長值與理論伸長值之間的誤差應符合設計要求;設計未規(guī)定時誤差應該控制在±6%之內(nèi)，如果超出此范圍則應該立刻停止張拉，查清楚產(chǎn)生異常的原因并且及時進行矯正，然后才能進行繼續(xù)張拉工作。

總之，在實際工程的應用當中主橋的橫截面設計通常采用寬跨度較小的單箱單室箱形截面，這樣可以有效地減小橫向撓曲有利于主梁的縱向剛度。但是對與預應力空心板梁的應力控制要根據(jù)橋梁構(gòu)造以及施工要求進行調(diào)整。如果預應力設計恰當，不僅能夠使結(jié)構(gòu)的跨越能力大幅度提高，提高工程質(zhì)量，而且可以大幅度減輕結(jié)構(gòu)自重，使結(jié)構(gòu)變得美觀輕巧，從而節(jié)約大量的鋼材和混凝土。

3 結(jié)語

綜上所述，利用先張法預應力空心板梁進行應力控制具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好等優(yōu)點，所以在現(xiàn)代橋梁建設中得到了越來越廣泛的應用。在橋梁預應力的設計研究中，首先要根據(jù)預應力連續(xù)梁橋懸臂施工的各個階段中箱梁應力的變化，以及不同階段配置預應力筋所起的作用，提出行之有效的技術措施以及施工手段。然后針對縱向預應力筋下彎束的作用是為抵抗腹板主拉應力，隨著豎向預應力的數(shù)值增大腹板的主拉應力的安全儲備也隨之提高，合理設置豎向預應力不僅可以取消下彎束還能簡化施工。此外，還應注意先張法預應力空心板梁的應力控制時，預應力混凝土連續(xù)箱梁橋中，箱梁處于復雜的受力狀態(tài)，并且豎向預應力筋一般都比較短，所以必須考慮混凝土在多軸應力狀態(tài)下如何提高強度，提供豎向預應力值的合理計算方法，并進一步改善豎向預應力筋施工工藝的方法，為合理設計空心板梁提供了理論依據(jù)。使大跨連續(xù)梁橋在結(jié)構(gòu)受力、使用功能和適應環(huán)境等方面可以充分發(fā)揮其自身的優(yōu)越性。

參考文獻

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