【摘 要】文章介紹了金城江五橋先張法預(yù)應(yīng)力T梁鋼臺(tái)座的施工要點(diǎn)和預(yù)應(yīng)力施加及放松的注意事項(xiàng)。
【關(guān)鍵詞】先張法；鋼臺(tái)座；施工
先張法預(yù)應(yīng)力梁是在專門的臺(tái)座上張拉鋼絞線，用錨具將張拉力臨時(shí)固定在臺(tái)座上，然后灌注混凝土。待其強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后放松鋼絞線。通過(guò)鋼絞線與混凝土之間的粘結(jié)力實(shí)現(xiàn)梁的預(yù)應(yīng)力。但需要有專門的張拉臺(tái)座。本文主要介紹采用鋼臺(tái)座進(jìn)行先張法預(yù)應(yīng)力T梁施工的一些要點(diǎn)。
一、概 述
金城江五橋拱上T梁為先張法預(yù)應(yīng)力梁，L=12.4米，共計(jì)210片，每片梁的預(yù)應(yīng)力筋為12根∮15.24mm鋼絞線，分三層布置，總的張拉力達(dá)到250t。考慮到既有設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)制梁場(chǎng)地的土質(zhì)較為松軟，本橋采用鋼臺(tái)座進(jìn)行施工。
二、張拉臺(tái)座的設(shè)計(jì)
（一）鋼臺(tái)座的拼裝
臺(tái)座采用英式鋼塔進(jìn)行拼裝。拼裝長(zhǎng)度為56米以滿足一次能夠生產(chǎn)4片梁，寬度為3.1米以保證裝拆模板的空間。鋼塔分左右兩組，每組分上下兩層，兩組鋼塔之間在下層用鋼橫聯(lián)進(jìn)行連接，每根鋼橫聯(lián)用2根T5連接組成。上下兩層鋼塔采用φ22拉桿對(duì)拉，中間夾墊木的辦法來(lái)進(jìn)行聯(lián)結(jié)，并在兩端頭處設(shè)一塊鋼板進(jìn)行封端連結(jié)以增加其整體性。在鋼塔每個(gè)接頭底部均設(shè)置一塊混凝土墊座，兩端頭各設(shè)一個(gè)混凝土工作平臺(tái)。
每端鋼橫梁采用4根I63a工字鋼，每根長(zhǎng)3.8米。分為2組，每組2根，每組的2根工字鋼用鋼板焊接來(lái)聯(lián)結(jié)，兩組間通過(guò)中間夾墊木兩側(cè)焊鋼板進(jìn)行聯(lián)成整體。鋼橫梁采用砂箱作為放松裝置。
錨梁采用8[36c槽鋼組成，錨板用δ=20mm鋼板，鋼板和錨梁焊接整體，按預(yù)應(yīng)力鋼筋的位置鉆φ20的孔眼，定位準(zhǔn)確后錨梁與鋼橫梁進(jìn)行焊接。
（二）制梁臺(tái)面
在張拉臺(tái)座內(nèi)進(jìn)行地面硬化，在硬化地面上澆注C15混凝土模板支墩，支墩面上鋪設(shè)鋼模板作為T梁底模。
（三）鋼臺(tái)座的檢算
1．結(jié)構(gòu)總體穩(wěn)定計(jì)算。計(jì)算軸心受壓構(gòu)件后縱向彎曲系數(shù)：
λ1=L0÷b=56000÷（304×2+280）=63<100可。
查表得：φ1=0.8
計(jì)算μ值
N/Am=2500×103÷（100×4×102）=62.5Mpa>0.15×0.8×140=16.8Mpa
取μ=[1-n1Nλ2÷(π2EAm)]m
=[1-1.7×2500×103×632÷(π2×2.1×105×100×4×102)]×1=0.797
彎曲面與檢算面相同,取φ2=1
M=2500×103×80=2×108N.mm
σ=N/Am+φ1/(μφ2)×M/Wm
=2500×103÷(4×100×102)+0.8÷0.797×2×108÷
(13296×104×4+4×100×102×2542)
=62.5+1×2×108÷(31.1248×108)=62.561Mpa<0.9×140=126Mpa
整體穩(wěn)定滿足要求。
2．同理進(jìn)行單肢穩(wěn)定檢算也能滿足要求。
3．鋼橫梁計(jì)算：
M=PL/4=2500×3.1÷4=1937.5KN.m
W需=M/f=19.375×106÷1700=11397cm3
用4I63a工字鋼W=2984.3×4=11937.2>11397可。
剪力為V=1/2N=1/2×2500=1250KN
鋼梁剪應(yīng)力：τ=V/F=1250×103÷(154.9×102×4)=20.15Mpa<[fv]
鋼梁的變形值:
Wmax=PL3/48EI=2500×103×31003÷(48×2.1×105×94004×104×4)=1.965mm<L/400=3100/400=7.75mm可。
4．最后對(duì)錨梁及錨板的強(qiáng)度進(jìn)行檢算均能滿足要求。
三、預(yù)應(yīng)力筋張拉 (下轉(zhuǎn)第141頁(yè)) (上接第139頁(yè))本橋采用單根單向張拉整體放松工藝，張拉前檢查張拉橫梁及錨板與底模的相對(duì)位置是否正確；張拉設(shè)備，特別是錨具等，不得有暗傷，病疵；對(duì)千斤頂、油表進(jìn)行定期標(biāo)定；每根鋼絞線是否與設(shè)計(jì)圖鋼絞線的編號(hào)相符，螺旋鋼筋、塑料套管是否按設(shè)計(jì)圖安置對(duì)位；張拉鋼絞線安全防護(hù)設(shè)施及警戒人員是否到位。
（一）總的張拉流程為
0 →0.1σK→立側(cè)模→0.8σK→σK（持荷2min）→錨固→灌筑混凝土。
張拉時(shí)采用分次循環(huán)張拉的方法從兩側(cè)向中間對(duì)角進(jìn)行。
（二）張拉應(yīng)力的控制
1．應(yīng)力損失測(cè)定試驗(yàn)。每條張拉線上的砂箱內(nèi)直徑、長(zhǎng)度必須相同，砂筒灌進(jìn)砂的體積及砂細(xì)度模數(shù)必須相同。張拉前測(cè)定砂筒活塞外露部分的長(zhǎng)度（兩砂筒活塞外露長(zhǎng)度必須相同），當(dāng)張拉鋼絞線時(shí)，張拉橫梁壓縮砂筒活塞，活塞壓縮砂筒內(nèi)的砂，活塞運(yùn)動(dòng)停止即證明砂筒內(nèi)的砂已被壓實(shí)。先張拉兩側(cè)各一根鋼絞線，至砂筒活塞停止運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)定拉力數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)不計(jì)入應(yīng)力損失值。砂筒壓密實(shí)后，這兩根鋼絞線放松至零狀態(tài)。
在單束張拉到0.1σK時(shí)，不考慮因臺(tái)座設(shè)備變形對(duì)各束應(yīng)力不均的影響。然后采用分次循環(huán)張拉的方法，把每根鋼絞線先張拉至0.8σK，再循環(huán)回來(lái)把每根鋼絞線張拉至σK。張拉時(shí)從兩側(cè)向中間對(duì)角進(jìn)行。然后重新張拉鋼絞線至夾片松動(dòng)，讀取讀數(shù)，兩讀數(shù)之差就等于應(yīng)力損失。每根鋼絞線都進(jìn)行測(cè)定，取平均值。本橋通過(guò)多次測(cè)定得出的預(yù)應(yīng)力損失值為1%σK左右。
2．張拉控制力。張拉控制力F＝σK×A+應(yīng)力損失，并用實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與理論計(jì)算值相差不大于±6%檢查。通過(guò)嚴(yán)格的控制，本橋?qū)崪y(cè)伸長(zhǎng)值與理論計(jì)算值之差均在要求范圍內(nèi)。
四、混凝土的澆注
預(yù)應(yīng)力混凝土配料除符合普通混凝土有關(guān)規(guī)定外，采用以下參數(shù)進(jìn)行配制：含砂率采用0.35，水泥用量采用490kg/m3，水灰比采用0.35，并摻入減水劑以改善混凝土的性能。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抽樣實(shí)驗(yàn)，混凝土強(qiáng)度能滿足要求。
混凝土澆筑前除按操作規(guī)程檢查外，還應(yīng)檢查臺(tái)座狀態(tài)、夾具、預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量、位置及張拉噸位是否符合要求等。并著重檢查預(yù)應(yīng)力筋后期有沒有發(fā)生應(yīng)力損失，采用在預(yù)應(yīng)力筋和制梁臺(tái)面上做記號(hào)進(jìn)行觀察。
使用振搗棒振搗時(shí)應(yīng)避免碰撞預(yù)應(yīng)力筋，防止發(fā)生受振滑移和斷筋傷人事故。
混凝土采用麻袋覆蓋，澆水養(yǎng)生。為了便于操作，在臺(tái)座的兩側(cè)布設(shè)了水管及龍頭。
五、放 張
（一）預(yù)應(yīng)力鋼絞線放張時(shí)的混凝土強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定值。
（二）先用砂箱放張，兩個(gè)砂箱要同時(shí)均勻放砂，砂箱活塞壓縮停止后，采用張拉千斤頂逐根放張。
（三）鋼絞線切割順序從臺(tái)座兩端開始，采用砂輪切割。
六、結(jié) 語(yǔ)
本橋總共設(shè)置了兩條預(yù)制臺(tái)座，配以龍門吊進(jìn)行裝拆模板、吊移梁，基本能夠滿足進(jìn)度的要求，并且能夠充分利用既有設(shè)備，節(jié)省了成本。
