大跨徑曲線梁橋預應力筋張拉方法與流程

本發明涉及一種施工方法，具體涉及一種大跨徑曲線梁橋預應力筋張拉方法。

背景技術：

曲線預應力混凝土連續箱梁橋能夠很好地適應高等級公路、城市立體交叉工程復雜的線形需要，同時又保證了曲線結構線條平順、流暢、明快的美觀要求，經濟指標高，已成為現代交通工程中的重要橋型。隨著公路和城市道路的迅速發展，其應用日益增多，跨度也越來越大。

大跨徑曲線預應力混凝土連續箱梁橋，具有受力性能復雜，設計和施工難度較大等特點。尤其是曲線梁橋上部結構采用曲線變截面預應力砼斜腹板連續箱梁結構，預應力筋布置根據橋梁受力形式呈波浪布置，施工過程中的定位也較復雜。施工中預應力施工工藝的復雜性極易導致在預應力張拉過程中出現不良工程問題，如梁體內外側扭矩差過大形成箱梁傾覆，應力分布不均勻造成混凝土開裂等，因此預應力筋的張拉順序一定要嚴格按設計要求進行。目前缺乏針對曲線梁橋預應力筋張拉次序進行優化的相關方法。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種大跨徑曲線梁橋預應力筋張拉方法，采用此方法進行預應力筋張拉，梁體撓度及應力變化較為平穩，張拉過程梁體不會產生裂縫，提高了施工質量。

本發明所采用的技術方案是：

一種大跨徑曲線梁橋預應力筋張拉方法，以箱梁梁軸線為中心作平衡對稱張拉；其箱梁一側預應力鋼束張拉順序為：先張拉箱梁的橫梁橫向鋼束，然后交叉張拉箱梁中、邊腹板預應力鋼束，再交叉張拉箱梁底、頂板中外側預應力鋼束，最后張拉箱梁頂板橫向鋼束。

交叉張拉箱梁中、邊腹板預應力鋼束的步驟為：先對中腹板二分之一的預應力鋼束進行張拉，張拉時從下往上對鋼束間隔張拉；然后對邊腹板二分之一的預應力鋼束進行張拉，同樣為間隔張拉；再對中腹板剩余二分之一的預應力鋼束進行張拉，張拉時從下往上對鋼束間隔張拉；最后張拉邊腹板剩余二分之一預應力鋼束，張拉時從下往上對鋼束間隔張拉。

交叉張拉箱梁底、頂板中外側預應力鋼束的步驟為：先對底板內側及外側二分之一預應力筋進行張拉；然后對頂板內、外側二分之一預應力筋進行張拉；再對底板中部二分之一預應力鋼束進行張拉；最后對頂板中部二分之一預應力鋼束進行張拉；上述張拉均為間隔張拉；完成上述步驟后，再重復同樣步驟對底板、頂板剩余二分之一預應力鋼束進行張拉（即：先對底板內側及外側剩余二分之一預應力筋進行張拉；然后對頂板內、外側剩余二分之一預應力筋進行張拉；再對底板中部剩余二分之一預應力鋼束進行張拉；最后對頂板中部剩余二分之一預應力鋼束進行張拉；上述張拉也均為間隔張拉。）。

本發明結合有限元分析方法，模擬曲線梁橋預應力鋼束張拉次序，并根據其對曲線梁橋結構受力影響，確定了預應力筋張拉次序。張拉作業以控制張拉力為主，同時用張拉伸長值作為校核依據，實測伸長值與理論計算伸長值的偏差應在-6%至+6%范圍之內，超出時應立即停止張拉，查明原因并采取相應的措施之后再繼續作業。

本發明中，在混凝土澆筑前，以及大跨徑曲線梁橋預應力筋張拉前，在箱梁主梁跨中、支座等重點部位設置應力應變監測斷面，預埋JMZX—215高精度鋼弦應變計，用JMZX-3003應變測試儀進行測試，監控預應力張拉時梁體受力情況。

本發明的有益效果在于：

采用腹板鋼束中間與兩側交叉張拉，頂、底板鋼束上下交叉張拉能有效降低曲線梁橋各橋墩內外側豎向支反力差，減小橋梁的豎向扭矩，能防止發生現有線梁橋中常見的側翻、傾覆等不良工程事故；

本方法能使箱梁內部應力減小，張拉過程梁體應力變化更為平穩，能提高施工質量；

本方法還能使箱梁變形更為平順，避免了局部畸變，提高了橋梁質量；

本方法施工簡單，便于實現。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是大跨徑曲線梁橋預應力筋張拉流程圖；

圖2是曲線箱梁腹板預應力鋼束分布圖；

圖3是曲線箱梁頂底板預應力鋼束分布圖。

圖中：1、內邊腹板預應力鋼束，2、內中腹板預應力鋼束，3、外中腹板預應力鋼束，4、外邊腹板預應力鋼束，5、內頂板預應力鋼束，6、中頂板預應力鋼束，7、外頂板預應力鋼束，8、內底板預應力鋼束，9、中底板預應力鋼束，10、外底板預應力鋼束。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

參見圖1-圖3，一種大跨徑曲線梁橋預應力筋張拉方法，該方法結合有限元分析方法，模擬曲線梁橋預應力鋼束張拉次序，并根據其對曲線梁橋結構受力影響，確定了預應力筋張拉次序；其具體步驟如下：

當箱梁混凝土的抗壓強度和彈性模量值達到設計強度的90%以后進行預應力張拉；

現澆連續箱梁均為雙向預應力體系，且采用以梁軸線為中心作平衡對稱張拉；其箱梁一側預應力鋼束張拉順序為：

1）、張拉橫梁內橫向鋼束；

2）、依次張拉二分之一內中腹板預應力鋼束2、外中腹板預應力鋼束3；依次張拉二分之一內邊腹板預應力鋼束1、外邊腹板預應力鋼束4；張拉時從內往外、從下往上間隔張拉；

3）、依次張拉剩余二分之一中腹板預應力鋼束2、外中腹板預應力鋼束3；接著依次張拉剩余二分之一內邊腹板預應力鋼束1、外邊腹板預應力鋼束4；張拉時從內往外、從下往上間隔張拉；

4）、依次張拉二分之一內底板預應力鋼束8、外底板預應力鋼束10，張拉時從外往內間隔張拉；依次張拉二分之一內頂板預應力鋼束5、外頂板預應力鋼束7，張拉時從外往內間隔張拉；張拉二分之一中底板預應力鋼束9，張拉時從外往內間隔張拉；張拉二分之一中頂板預應力鋼束6，張拉時從外往內間隔張拉；

5）、依次張拉剩余二分之一內底板預應力鋼束8、外底板預應力鋼束10，張拉時從外往內間隔張拉；依次張拉剩余二分之一內頂板預應力鋼束5、外頂板預應力鋼束7，張拉時從外往內間隔張拉；張拉剩余二分之一中底板預應力鋼束9，張拉時從外往內間隔張拉；張拉剩余二分之一中頂板預應力鋼束6，張拉時從外往內間隔張拉；

6）、張拉箱梁頂板橫向鋼束。

預應力鋼束在張拉控制應力達到穩定后錨固，其錨具用封端混凝土保護，錨固后的預應力鋼束外露長度不得小于30mm，多余的預應力鋼束用圓盤切割機割除。

本發明中，預應力鋼束張拉程序為：0 → 初應力（10%σcon）→（20%σcon）→σcon（持荷2min后錨固）；σcon為最大預應力。

本發明中，預應力鋼束張拉采用張拉力與延伸量雙控，以控制張拉力為主，當張拉力達到控制張拉力時，實際延伸量應在理論引伸量的-6%～+6%范圍內。預應力鋼束張拉時應當避免出現滑絲、斷絲現象，確保在同一截面上的斷絲率不得大于1%，而且限定每束鋼絞線斷絲、滑絲不得超過一根，嚴禁整股鋼絞線拉斷。所有預應力鋼束張拉時要計入錨圈口摩阻損失。

本發明尤其適用于城市快速路、城市立體交通中存在的安全因素復雜、線型要求較高的預應力彎箱梁橋。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。