一、預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝
預(yù)應(yīng)力鋼束的孔道位置、鋼絞線是否發(fā)生纏絞現(xiàn)象是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。孔道位置不準確,改變了結(jié)構(gòu)受力狀態(tài),如果曲線孔道標高變化段不圓順還會增大預(yù)應(yīng)力孔道摩阻損失,因此孔道位置準確與否直接關(guān)系到施工的預(yù)應(yīng)力度能否與設(shè)計的預(yù)應(yīng)力度相吻合,對結(jié)構(gòu)安全和工程使用階段是否會產(chǎn)生裂縫都有很深的影響。多根鋼絞線如果纏絞在一起,張拉時各根鋼絞線受力不均勻,增大了鋼絞線之間的摩阻,造成預(yù)應(yīng)力損失加大。
實際施工中很多施工單位并不重視這些細部工作,固定鋼束的井字架位置不準確或不按照規(guī)范和設(shè)計規(guī)定的間距布設(shè),必然造成鋼束位置與設(shè)計不符、有的還會在曲線變化段產(chǎn)生急彎(半徑太小)或孔道局部偏差過大。目前仍有小部分隊伍使用人工進行穿束,尤其對多根鋼絞線的長束重量很大,人工穿束費時費力,容易造成工人轉(zhuǎn)動鋼束穿進,使鋼絞線互相纏絞在一起。沈陽市某快速干道(高架橋)工程四標段共有九聯(lián)連續(xù)梁,施工時固定鋼束用的井字架間距為1米,梁高1.6米,因此豎彎變化量不大,間距滿足要求,但是施工時由于工人工作不認真使井子架坐標不準確,并且采用人工穿束,束長在100米到120米不等。張拉時發(fā)現(xiàn)大部分鋼束的伸長值與理論伸長值不符(有的比理論值少11%),張拉過程中經(jīng)常聽到內(nèi)部鋼束纏絞在一起后被拉開的聲音,當時立即對設(shè)備進行檢定,在設(shè)備沒有問題的情況下設(shè)計單位、監(jiān)理單位和施工單位開始對問題進行分析,其中鋼絞線計算伸長值時采用實測彈性模量,μ、κ取值按規(guī)范推薦值。設(shè)計單位對結(jié)構(gòu)進行重新驗算,最后確定在保證張拉力的情況下,伸長值誤差保證在12%以內(nèi),無疑降低了結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。
沈大高速公路蘇家屯互通立交D匝道為4孔一聯(lián)的曲線連續(xù)梁,梁長220米,曲線半徑55米,因此鋼束既有平彎又有豎彎,井字架按照50cm間距布設(shè)而且坐標準確,采用人工配合機械穿束(將鋼絞線束固定在一個錐形的牽引裝置上,用卷揚機牽引錐形牽引裝置),在廣州南部快速路工程14標馬克特大橋2聯(lián)100米連續(xù)梁施工中,同樣使用以上方法,由于特別注意控制孔道坐標和孔道線形圓順,并且很好的避免了鋼絞線間的互相纏絞,張拉過程中以上兩項工程鋼束伸長值均滿足要求。
二、預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉
1、張拉控制應(yīng)力與伸長值
張拉控制應(yīng)力能否達到設(shè)計規(guī)定值直接影響預(yù)應(yīng)力效果,因此張拉控制應(yīng)力是張拉中質(zhì)量控制的重點,張拉控制應(yīng)力必須達到設(shè)計規(guī)定值,但是不能超過設(shè)計規(guī)定的最大張拉控制應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力值過大,超過設(shè)計值過多,雖然結(jié)構(gòu)抗裂性較好,但因抗裂度過高,預(yù)應(yīng)力筋在承受使用荷載時經(jīng)常處于過高的應(yīng)力狀態(tài),與結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時的荷載接近,往往在破壞前沒有明顯的預(yù)兆,將嚴重危害結(jié)構(gòu)的使用安全。因此為了準確把握預(yù)應(yīng)力的施加情況,以應(yīng)力控制方法張拉時必須以伸長值進行校核。因此能夠提供準確的理論伸長值顯得尤為重要,必須對《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)中理論伸長值的計算有個正確理解:①預(yù)應(yīng)力孔道坐標符合設(shè)計要求、曲線孔道圓順的情況下,孔道局部偏差和預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁間的摩擦系數(shù)對理論伸長值大小的影響不大,均可按照規(guī)范取中值。②鋼絞線的彈性模量Ep取值對理論伸長值大小的影響較大,應(yīng)根據(jù)實測值進行計算。③L的取值:計算平均張拉力時應(yīng)按照孔道長度計算,計算伸長值時L的取值應(yīng)加上錨墊板至工具夾片的前端的距離。另外在比較理論伸長值與實際伸長值時應(yīng)以初應(yīng)力到控制應(yīng)力部分的值為準進行比較,因為從零到初應(yīng)力的伸長值是推算的,并且測量次數(shù)多,產(chǎn)生累積誤差較大。
2、模板支架的影響
由于施加預(yù)應(yīng)力,砼必然產(chǎn)生彈性變形,同時產(chǎn)生軸向變形和上下方向的撓曲。張拉時如果約束其軸向收縮和撓曲,就會使砼產(chǎn)生預(yù)想不到的裂縫,重則出現(xiàn)質(zhì)量事故。因此,張拉前必須拆除對梁體軸向收縮有約束作用的梁側(cè)模板,拆除支座周圍對活動支座在順橋方向的移動和旋轉(zhuǎn)、以及對固定支座的旋轉(zhuǎn)有約束作用的模板和支架。我們對廣州南部快速路工程14標馬克特大橋2聯(lián)100米連續(xù)梁張拉前后梁長進行觀測,結(jié)果表明每米梁長約縮短0.2mm。鑒于以上實踐,如果不拆除各種約束,很可能造成梁體局部裂縫或支座變形。其中在廣東東莞某高架橋120m連續(xù)梁施工中,由于張拉預(yù)應(yīng)力前支座周圍鋼底模未拆除,張拉后發(fā)現(xiàn)底模板大部分變形,固定盆式支座發(fā)生側(cè)翻。