| 大跨徑預應力混凝土連續梁橋豎向預應力鋼棒的應用 |
| 日期：2017-8-1 9:23:52 來源：互聯網 瀏覽數： |
預應力混凝土連續梁（剛構）豎向預應力體系屬于短距離直線預應力束，傳統的短距離直線預應力材料主要有精軋螺紋鋼筋和鋼絞線２種。目前超過９０％的預應力混凝土連續（剛構）梁豎向預應力筋采用精軋螺紋鋼筋，應用普遍［１］。但是，對一些建成橋梁調研發現，采用精軋螺紋鋼筋的豎向預應力不足或缺失的情況十分常見［２］。另外，精軋螺紋鋼筋施工采用有粘結施工工藝，存在以下問題：①預應力管道存在振搗漏漿的風險，導致精軋螺紋鋼筋無法張拉；②預應力管道灌漿難以保證密實，易產生空隙［３］；③精軋螺紋鋼筋需要二次精張，工藝繁瑣。
預應力鋼棒，又稱預應力混凝土用鋼棒，是介于精軋螺紋鋼筋和預應力鋼絞線之間的中間型預應力產品。國外較早開始研究，應用也較多，我國自２０世紀８０年代末期開始引進，經過多年的應用，國家制定了推薦標準《預應力混凝土用鋼棒》（ＧＢ／Ｔ５２２３．３－２００５），預應力鋼棒的材料和工藝等得到了較大的改進。因此，本文結合武漢西四環線通順河大橋施工，開展預應力鋼棒在預應力混凝土連續梁腹板豎向預應力的應用研究，具有重要的工程應用價值。 １·工程背景 通順河大橋為設計車速１００ｋｍ／ｈ，橋梁寬度４０．５ｍ的８車道高速公路橋梁。通順河大橋為跨徑組合８０ｍ＋１５０ｍ＋１５０ｍ＋８０ｍ的變截面預應力混凝土連續梁－剛構組合體系（中主墩固結，邊主墩釋放）。橋梁分幅設計。單幅橋連續梁頂寬２０ｍ、底寬１２ｍ。 該橋梁具有寬幅、大跨的特點，為保證腹板豎向預應力，采用預應力鋼棒作為豎向預應力體系。 ２ 預應力鋼棒與精軋螺紋鋼比較 ２．１ 性能指標對比 表１為預應力鋼棒與精軋螺紋鋼筋性能指標對比［４－５］，通過指標對比可見，預應力鋼棒的材料性能明顯優于精軋螺紋鋼筋。  ２．２ 施工工藝對比 （１）精軋螺紋鋼筋施工中需要預留預應力孔道，易造成綁扎不牢固和不準確現象發生；而無粘結預應力鋼棒通過兩端錨墊板定位即可，不需要預留孔道，減少了人工操作，操作工期較短［６］。 （２）精軋螺紋鋼筋張拉精度不高，需要二次精確張拉，張拉施工繁瑣；而無粘結預應力鋼棒張拉施工一次精確張拉即可滿足設計要求。 （３）精軋螺紋鋼筋張拉完成后需切除多余部分鋼筋，而無粘結預應力鋼棒生產時即為定尺生產，張拉時采用前端引伸桿張拉，不用預留千斤頂工作長度，張拉后無需割筋，簡化了施工工藝，節省了時間，縮短了施工工期。 （４）精軋螺紋鋼筋張拉完成后需要孔道灌漿，而無粘結預應力鋼棒，施工中無需預留預應力孔道，張拉完成后可直接封錨，見圖１。  ２．３ 張拉伸長量對比 預應力筋張拉均采用張拉力值與伸長量雙控的方式進行施工，然而在工程實際施工過程中普遍存在精軋螺紋鋼筋實際張拉力值與理論伸長量不符的現象。 精軋螺紋鋼伸長量計算采用單向拉伸的Ｈｏｏｋｅ定律：  但是，由于孔道和鉚頭的應力松弛，造成較大的預應力損失，使得實際張拉力值達不到設計規范要求的±６％控制偏差。無粘結預應力鋼棒，因為無孔道應力松弛，且鉚頭具有較好的自適應能力，相對預應力損失較小。 ３·施工驗收 豎向預應力筋張拉施工驗收一般以施工張拉過程中記錄的張拉力值和伸長量雙控方式驗收，采用此方式驗收，無法驗證施工完成后實際張拉力值的施加情況。 但是，無粘預應力鋼棒，因為無孔道應力松弛，且鉚頭具有較好的自適應能力，見圖１。此時，張拉力Ｐ 和伸長量ΔＬ 控制就合二為一，因為ΔＬ∝Ｐ 其比例系數就是鋼棒的拉伸線剛度。在實際施工中，考慮到鉚頭應力松弛所造成的預應力損失，以張拉過程中的實際張拉力值與伸長量為依據，以實測力值驗證施工張拉力值。具體措施如下。 （１）采用同一張拉設備，進行重復張拉至驗證控制力值（需進行標定）。 （２）達到驗證控制力值后，采用鎖緊手柄鎖緊錨固螺母，觀測錨固螺母的旋進情況，判定方法見表２。  |
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