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        混凝土梁橋有效預應(yīng)力檢測方法及應(yīng)用

        2021-03-08 02:47:50姚欽
        科學與財富 2021年3期
        關(guān)鍵詞:應(yīng)用

        姚欽

        摘 要:此次研究主要是圍繞混凝土梁橋有效預應(yīng)力檢測方法及應(yīng)用展開討論,首先分析了有效預應(yīng)力的檢測原理,分析常用檢測方法和應(yīng)用范圍,聯(lián)合實際工程案例,對不同檢測方法的應(yīng)用效果進行分析,建立評價標準對檢測方法的有效性進行分析,希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員起到參考性價值。

        關(guān)鍵詞:混凝土梁橋;有效預應(yīng)力;檢測方法;應(yīng)用

        通過調(diào)查和分析現(xiàn)有預應(yīng)力混凝土梁橋發(fā)現(xiàn),混凝土梁橋所存在的質(zhì)量安全隱患多來源于質(zhì)量控制不到位、張拉不規(guī)范等方面。所以必須對預應(yīng)力施工工藝進行優(yōu)化改進,全面加強預應(yīng)力施工質(zhì)量,注重施工過程的控制與檢測。通過檢測預應(yīng)力混凝土梁錨下預應(yīng)力能夠看出,此種方法為常用施工控制方法。采用檢測方式能夠及時發(fā)現(xiàn)預應(yīng)力張拉施工存在的各項問題,并且深入分析各項問題產(chǎn)生的原因,采用有效的解決措施予以處理。

        1、有效預應(yīng)力檢測原理與方法

        1.1檢測原理分析

        通常來說,預應(yīng)力鋼筋張拉預應(yīng)力必須控制在標準強度的0.7倍之間,在此種應(yīng)力條件下,可以將預應(yīng)力鋼筋認定為彈性工作狀態(tài),應(yīng)力變化滿足胡克定律:

        σ=Eεχ

        在上式中,σχ 表示鋼絞線應(yīng)力;E表示彈性模量;εχ 表示應(yīng)變力。

        1.2檢測方法分析

        第一,傳統(tǒng)混凝土檢測方法主要為傳感器檢測法,將應(yīng)變片粘貼到預應(yīng)力鋼筋上,在張拉過程中對應(yīng)變片的變形情況進行檢測,按照胡克定律能夠計算出預應(yīng)力鋼筋應(yīng)力。此種檢測方法的優(yōu)勢在于,可以對受力區(qū)間內(nèi)斷面實際應(yīng)變力進行測試,在孔道壓漿處理之后,可以對預應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力變化情況進行連續(xù)觀測,后期作為橋梁監(jiān)測的觀測依據(jù)。此種方法也存在不足問題,會提升檢測成本,并且測試結(jié)果的精度不足,無法大規(guī)模使用,因此不能作為預應(yīng)力控制的有效方法。

        第二,按照最小應(yīng)力跟蹤原理和彈模效應(yīng),在張拉完預應(yīng)力鋼筋之后,灌漿施工之前,需要使用千斤頂帶動夾片和鋼絞線沿著軸線移動,夾片在脫離錨具時,可以檢測出錨下預應(yīng)力有效數(shù)值。夾片位于限位板的限位面之內(nèi),夾片咬住鋼絞線,放開預應(yīng)力之后,不會改變夾片與鋼絞線的相對位置。鋼絞線具備一定的彈性,在比例極限范圍內(nèi),放松預應(yīng)力之后,可以促使鋼絞線恢復原狀,此時不會改變錨下有效預應(yīng)力。依照此原理可以開發(fā)出多款預應(yīng)力檢測儀。

        其中檢測方法的優(yōu)勢在于成本費用低下,便于檢測操作。然而此種檢測方法的不足在于不能對壓漿后、運營期橋梁的預應(yīng)力進行檢測。在實際檢測當中,可以按照一定比例隨機抽檢預應(yīng)力鋼筋,對預應(yīng)力施工期間所存在的問題進行分析,以此提出預應(yīng)力施工水平。該種檢測方法可以應(yīng)用到未粘結(jié)的鋼筋預應(yīng)力檢測當中,還可以測量張拉施工后且壓漿施工前的預應(yīng)力,檢測錨下預應(yīng)力是否滿足施工標準要求。

        2、工程案例分析

        此次所研究的工程為某段高速公路工程,公路全長36.585千米,共有30座橋梁,橋梁結(jié)構(gòu)形式包括簡支梁和連續(xù)箱梁。立足于工程的實際情況,在選取預應(yīng)力檢測部位時,應(yīng)當確保其代表所有結(jié)構(gòu)形式。施工人員按照相關(guān)要求,選取T梁27片,后張法預應(yīng)力26小箱梁片、懸臂澆筑連續(xù)箱梁兩節(jié)段進行檢測。檢測過程共劃分為三期,檢測內(nèi)容如下:檢測整束鋼絞線預應(yīng)力,檢測單根鋼絞線預應(yīng)力。本次檢測采用第2種檢測方法,使用預應(yīng)力檢測儀作為檢測設(shè)備,檢測指標包括同斷面不均勻度、平均張拉偏移以及同束不均勻度。

        第一,同束不均勻度計算方法和判定標準:在計算同束不均勻度時,應(yīng)當先使用同束中最大實測值減去最小實測值,通過二者差值除以同束最大實測值。在判定期間,通過同束不均勻度能夠全面反映出不同孔的疏編穿束質(zhì)量,當不均勻度越大時,疏編穿束質(zhì)量越差。優(yōu)秀判定標準為不均勻度小于或等于5%;良好判定標準為不均勻度在5%~8%之間;合格判定標準為不均勻度在8%~10%之間;較差判定標準為不均勻度在10%~20%之間。

        第二,同斷面不均勻度計算方法與判定標準:在計算同斷面不均勻度時,首先計算同束索力最大平均值減去最小平均值,之后利用二者之間的差值除以最大平均值。判定標準如下:通過同斷面部均勻度能夠全面反映出張拉重復精度,當不均勻度越大時,表明重復精度越差。優(yōu)秀判定標準為不均勻度小于或等于1%;良好判定標準為不均勻度在1%~2%之間;合格判定標準為不均勻度在3%~4%之間;較差判定標準為不均勻度在4%~10%之間。第三,平均張拉偏移計算方法:張拉偏移能夠全面反映出各孔的張拉質(zhì)量,當張拉偏移越大時,表明張拉質(zhì)量越差。優(yōu)秀判定標準為張拉偏移小于或等于20%;良好標準為張拉偏移在20%~40%之間;合格標準為40%~100%。

        3、應(yīng)用效果分析

        檢測過程共包括三期:一期檢測完之后,需要分析檢測結(jié)果,所采用的方法如下:采用疏編穿束方法,對傳輸期間鋼絞線扭轉(zhuǎn)和纏繞問題進行糾正;準確標定牽拉設(shè)備,改變張拉力不準確問題;應(yīng)用智能終端設(shè)備,以此消除張拉操作中的人為誤操作行為。整個檢測結(jié)果如下圖所示。

        從檢測結(jié)果能夠看出,在檢測之前,預應(yīng)力施工質(zhì)量比較低,數(shù)據(jù)之間的離散程度大,預應(yīng)力施工質(zhì)量施工設(shè)計標準不相符,通過第1期實施結(jié)果能夠看出,梁體質(zhì)量評分小于60分。預應(yīng)力張拉期間,有效改善了同束不均勻度、同段面部均勻度以及張拉偏移量。通過分析檢測結(jié)果可知,張拉期間采用編束穿束施工工藝,可以采用智能張拉控制設(shè)備,重新標定設(shè)備儀器,還能夠優(yōu)化改進各項施工工藝,改善不同的控制指標。到達檢測后才能夠看出,同束不均勻度可以控制在5%以內(nèi),同斷面不均勻度可以控制在3%以內(nèi),張拉偏移量可以控制在1以內(nèi),明顯減小了檢測結(jié)果的離散性,基本可以控制在平均值,明顯提升了質(zhì)量穩(wěn)定性能,還可以對預應(yīng)力張拉施工質(zhì)量進行優(yōu)化改進。

        4、結(jié)束語

        綜上所述,通過有效預應(yīng)力檢測,能夠全面反映出梁體預應(yīng)力的實際狀態(tài),通過對檢測結(jié)果進行分析,可以應(yīng)用編束穿束施工方法、對張拉設(shè)備進行重新標定,采用智能化張拉設(shè)備,這樣可以明顯提升張拉預應(yīng)力施工質(zhì)量。通過此次研究所提出的第二種檢測方法,工程實踐具備簡便性,可以快速檢測任務(wù),檢測結(jié)果具備可靠性和真實性。在整個檢測過程中,不會對施工進度造成影響,在預應(yīng)力混凝土橋梁施工期間,可以推廣應(yīng)用后張力預應(yīng)力法。施工建設(shè)單位,設(shè)計單位,監(jiān)理單位以及施工企業(yè),可以按照相應(yīng)頻率采用第二種檢測方法,實施檢測預應(yīng)力張拉施工,建立相應(yīng)的評價標準,對整個工程建設(shè)采用動態(tài)化管理,以此維護工程建設(shè)質(zhì)量。

        參考文獻:

        [1]劉君,周朝陽,宋朋.持載混凝土梁端錨無黏結(jié)預應(yīng)力U形碳纖維帶受剪加固試驗研究[J/OL].建筑結(jié)構(gòu)學報,2019,20(12):96-104.

        [2]史健喆,汪昕,吳智深.采用同源材料夾片錨具的玄武巖纖維復材筋體外預應(yīng)力加固混凝土梁受彎性能研究[J].工業(yè)建筑,2019,49(09):156-160.

        [3]顧征宇,潘鉆峰,楊毅超,等.預應(yīng)力混凝土梁-型鋼混凝土柱的新型框架結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)[J].建筑施工,2019,41(06):1045-1048.

        (杭州市交通工程試驗檢測中心有限公司? ?浙江杭州? ?310024)

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