楊振

摘要：近年來我國橋梁建設(shè)進(jìn)入了前所未有的高潮時期，極大促進(jìn)了交通運輸業(yè)的蓬勃發(fā)展。由于橋梁預(yù)應(yīng)力損失的影響，橋梁結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)力與設(shè) 計應(yīng)力很難完全吻合，留下安全隱患。本文介紹了橋梁施工中預(yù)應(yīng)力損失的各種原因，并針對豎向預(yù)應(yīng)力、環(huán)向預(yù)應(yīng)力、墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力具體分析預(yù)應(yīng) 力損失產(chǎn)生的原因。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力損失;橋梁

一、概況

在預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)中，受到施工水平、材料性能及環(huán)境等多方面因素?的影響，預(yù)應(yīng)力筋張拉后實際應(yīng)力與理論張拉控制應(yīng)力始終存在一定差距。 預(yù)應(yīng)力損失對橋梁結(jié)構(gòu)的受力、變形會產(chǎn)生巨大影響，嚴(yán)重威脅橋梁結(jié)構(gòu)?的安全及使用性能。

預(yù)應(yīng)力損失的不確定性很大，在《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋 涵設(shè)計規(guī)范》（JTG 3362-2018） 中，只是考慮了不可避免的損失，還有一 部分是設(shè)計沒有辦法量化考慮的。下文對常見的預(yù)應(yīng)力損失做一個探究。

二、施工中常見的預(yù)應(yīng)力損失

未到齡期放張。在先張法預(yù)應(yīng)力施工中，為了加快工期，可能在梁體 混凝土強度和彈模未達(dá)設(shè)計要求時即放張。這會導(dǎo)致混凝土承壓后壓縮變 形過大，混凝土對預(yù)應(yīng)力筋的握裹作用不足，以及后期收縮徐變過大，這 些都會引起預(yù)應(yīng)力筋回縮和預(yù)應(yīng)力損失。未到齡期放張嚴(yán)重的還會導(dǎo)致梁 體預(yù)拱度過大、頂板混凝土開裂以及底板混凝土壓碎。

未到齡期張拉。在后張法預(yù)應(yīng)力施工中，常會出現(xiàn)混凝土未到齡期即進(jìn)行 預(yù)應(yīng)力張拉的情形。此時，梁體混凝土強度和彈性模量未達(dá)到設(shè)計要求，提前 施加預(yù)應(yīng)力除了可能造成梁體預(yù)拱度過大和混凝土損傷之外，還會造成壓縮變 形過大，以及后期混凝土收縮徐變過大，都會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失超出設(shè)計值。

鋼絞線滑絲。在預(yù)應(yīng)力筋放張錨固后，夾片“咬不住”鋼絞線，或采 用熱切割法切割多余鋼絞線導(dǎo)致鋼絞線因熱脹冷縮效應(yīng)而出現(xiàn)滑動回縮。

鋼絞線斷絲。鋼絞線在波紋管內(nèi)部和錨具處都有可能發(fā)生斷絲。在波?紋管內(nèi)部，如果鋼絞線有損傷、銹蝕等初始缺陷，預(yù)應(yīng)力張拉階段容易因?應(yīng)力集中而出現(xiàn)斷絲。在錨具處，夾片的硬度過大，可能切入鋼絞線過多，造成斷絲。如果熱切割鋼絞線，造成鋼絞線局部強度下降，也會引起斷絲。

欠張拉。預(yù)應(yīng)力筋張拉采用“雙控”，以張拉力控制為主，伸長量控制 為輔。但實際施工現(xiàn)場的拉力機未標(biāo)定，張拉力不準(zhǔn)確，也沒有測量伸長 量輔助校核，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋實際張拉應(yīng)力達(dá)不到或者超過張拉控制應(yīng)力。

持荷時間不足。預(yù)應(yīng)力筋張拉的持荷時間通常為 5 分鐘左右，如果持 荷時間不足或持荷時不隨時調(diào)整油泵保持規(guī)定的張拉力，將無法最大程度 克服預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛效應(yīng)，造成錨固后預(yù)應(yīng)力損失。持荷還有一個目 的是保證預(yù)應(yīng)力分布均勻。

三、特殊預(yù)應(yīng)力損失

在橋梁預(yù)應(yīng)力構(gòu)造中，除了最常見的承擔(dān)跨中正彎矩的縱向預(yù)應(yīng)力筋 外，還有一些發(fā)揮特殊作用的預(yù)應(yīng)力構(gòu)造。比如裝配式小箱梁中的墩頂負(fù) 彎矩預(yù)應(yīng)力、變截面箱梁中的腹板豎向預(yù)應(yīng)力和斜拉橋塔柱中的環(huán)向預(yù)應(yīng) 力。這些特殊預(yù)應(yīng)力構(gòu)造同樣會出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失。

墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力。 裝配式小箱梁在架梁后進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換施工時，需?張拉負(fù)彎矩束連接墩頂兩側(cè)箱梁。負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力損失的原因主要有以下幾 點。1、由于錨下混凝土沒有設(shè)置加強鋼筋網(wǎng)，鋼束張拉時不可避免的會出 現(xiàn)混凝土崩裂破碎等問題，為了避免進(jìn)一步的破壞，有些預(yù)應(yīng)力鋼束不張 拉或只張拉很小的力，導(dǎo)致墩頂負(fù)彎矩鋼束有效預(yù)壓力嚴(yán)重不足。2、兩側(cè) 箱梁由于架梁施工問題常常存在端部錯位現(xiàn)象，負(fù)彎矩束波紋管在接頭處 出現(xiàn)轉(zhuǎn)角和彎曲，增加了孔道摩阻。 3、 負(fù)彎矩束采用的扁波紋管空間狹小，本身孔道摩阻也較大，因此墩頂負(fù)彎矩束的預(yù)應(yīng)力損失常常超過設(shè)計值。

腹板豎向預(yù)應(yīng)力。變截面箱梁的豎向預(yù)應(yīng)力通常采用精軋螺紋鋼筋施 加，調(diào)查表明其損失普遍能達(dá)到 50%以上。豎向預(yù)應(yīng)力損失大的原因有以 下幾點。1、精軋螺紋鋼筋是剛性索，施工時螺母、鋼筋、錨墊板三者的安 裝精度難以達(dá)到要求，容易出現(xiàn)偏位、錯位、傾斜等現(xiàn)象，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋 摩阻增加; 2、張拉完成后錨固螺母擰不到位，導(dǎo)致放張后接縫壓縮鋼筋回 縮過大; 3、豎向預(yù)應(yīng)力筋較短，與長束相比同樣量值的施工誤差會引起更 大的預(yù)應(yīng)力損失。4、掛籃施工時常利用豎向預(yù)應(yīng)力筋將軌道固定在梁體上，掛籃將對預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生豎直向上的作用力，使擰緊的螺母容易松動，造成 預(yù)應(yīng)力筋回縮。

塔柱環(huán)向預(yù)應(yīng)力。塔柱環(huán)向預(yù)應(yīng)力損失可能由三個原因引起：一是短?束的通病，索塔預(yù)應(yīng)力筋的長度較短，均不到 6m，由預(yù)應(yīng)力筋回縮和錨具?變形等引起的預(yù)應(yīng)力損失較長束更大。二是索塔采用井字形環(huán)向預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力筋曲線形布置，管道摩阻力大。三是塔柱混凝土內(nèi)普通鋼筋、預(yù)應(yīng)?力筋布置密集，施工困難，極易出現(xiàn)管道偏位、張拉不到位等情形，也會?導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力的進(jìn)一步損失。資料表明，索塔總體預(yù)應(yīng)力損失可以達(dá)到 50%。

四、結(jié)語

造成橋梁預(yù)應(yīng)力損失的原因有很多。我們需要在設(shè)計、施工和運營過 程中予以高度重視，保證有效預(yù)應(yīng)力滿足規(guī)范要求，為后期安全運營提供 堅實支撐。

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