预应力空心板梁施工技术与静载实验研究

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预应力空心板梁施工技术与静载实验研究
摘要：在结合工程实例的基础上，对预应力空心板梁施工工艺进行了分析，并对预应力空心板梁采取了静载试验，最后得出试验结果，结果表明：在试验荷载作用下，梁强度、刚度和抗裂性能均满足设计要求。
关键词：预应力混凝土；空心板梁；施工技术；静载试验
1 工程简介
湖南省怀通高速公路32合同段是二连浩特到广州国家高速公路的一部分，总体走向为南北向，路线全长7．67 km，沿线共有桥梁15座，其中l2座大、中型桥梁为预应力空心板梁，另辟场地集中预制。试验桥为半冲一桥，板梁长度为20m，混凝土设计标号为c 。预应力空心板梁的施工方法为后张法，预应力筋采用先穿法，预留孔道采用直径为70 mm金属波纹管预埋成孔。预应力筋采用抗拉标准强度为1 860 NPa高强低松驰钢绞线，抗拉强度设计值为1 260 MPa，公称直径为15．2 mm，公称面积为140 mm ，松驰率为2．5％。板梁锚具采用OVM15A一7夹片锚具，采用螺旋筋及钢筋网片作为局部承压钢筋。张拉设备选用柳州雷姆预应力机械有限公司生产的YCW150B一200型穿心式千斤顶和ZB4—500型高压电动油泵。
2 预应力空心板梁施工工艺
2．1 预应力张拉工艺分析
预应力的施加方法按张拉钢筋与浇筑混凝土的先后次序，可分为先张法和后张法以及结合两种工艺的共张法。先张法是指先张拉钢筋，后浇筑混凝土的方法。后张法是指先浇筑混凝土构件，待混凝土达到一定强度后，张拉预应力筋并锚固。共张法指的是预应力先张法与后张法共用于同一个构件上的预应力张拉工艺。后张法施工工艺需要在预制设备上一次投入资金并不太大，无论板梁数量多少，经济优势体现的比较明显。而且后张法可以曲线配置预应力筋，不仅能有效抵抗跨中正弯矩和降低主拉应力，而且支端弯起预应力能提供较强的抗剪能力。因此这种施工工艺具有较广泛的适用性，是目前生产各种预应力混凝土构件的主要方法。
2．2 后张法预应力空心板梁施工工艺
后张法预应力混凝土空心板梁预制的主要施工工序包括：模板施工、钢筋加工、波纹管安装、混凝土浇筑、力筋张拉、孔道压浆、封锚等。以半冲一桥20 m空心板梁为例，长宽高几何尺寸20 mx1．24 111x0．90 m，斜交20。
2．2．1 模板施工
(1)底模
在压路机碾压好的预制场上用碎石打底，用水准仪精确找平后，然后做c 混凝土面层，并外衬角钢。底模要求线条直顺，表面光滑，易于脱模；两端坚固，不易因为张拉梁体起拱受荷而下沉。
(2)侧模和端模：采用定型钢模板，模板厚4mm，骨架保证有足够刚度，内模刨光，以保证浇筑混凝土的平整度。
(3)芯模：预制时采取切实可行的措施固定芯模位置，确保空心板梁内部构造尺寸的准确性。
2．2．2 钢筋加工及波纹管安装
钢筋加工与安装应严格按照设计和施工规范施工，并应注意预埋件位置、数量等，防止遗漏。预应力波纹管埋设以底模为基准，按预应力钢绞线曲线坐标直接量出相应点的高度，标在箍筋上定出波纹管曲线位置，然后将波纹管准确就位并绑扎牢固。波纹管预留孔道多采用内径为55 mm或70mm波纹管，波纹管定位筋采用直径8mm“井”型钢筋点焊在骨架上，间距80 cm。
2．2．3 预应力筋张拉
张拉工序是后张法预应力混凝土空心板梁施工的关键环节。当混凝土强度达到设计强度75％一9o％(根据设计要求不同)后即可进行张拉工序。预应力钢材张拉前，应先调整到初应力，再开始张拉和量测伸拉值。实际伸长值除量测的伸长值外，应加上初应力以下的推算伸长值。预应力钢材张拉时，应以伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值之差超过6％，应暂停张拉，待查明原因并采取措施加以调整后，方可继续张拉。
3 预应力空心板梁静载试验
本次试验抽选半冲一桥梁板2# —3# ，试验梁施工记录如表1所示。

3．1 试验主要内容
(1)预制梁板的初始状态调查；(2)主梁控制截面的应力测试；(3)主梁控制截面的挠度测试；(4)测定残余值：试验荷载卸载后，测定残余挠度值及残余应力值，目的试结构变形恢复能力，要求

3．2 静栽试验方法
对于单梁试验而言，由于条件限制，只能通过裸梁在铺装层和护栏以及设计荷载作用下产生的跨中弯矩值反算出需产生同等效应所需的集中力值，也即设计荷载公路I级和二期恒载叠加为试验控制荷载。
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