起拱度在公路桥预制箱梁张拉检验中应用

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1、起拱度在公路桥预制箱梁张拉检验中应用　　摘要：根据现行规范，采用张拉应力控制与伸长量控制的“双控”标准来判别公路桥梁预制箱梁的后张拉工序中预应力筋的张拉效果。这表明当张拉应力与伸长量都达到规范要求时，即完成后张拉工序，就可以进行下一步操作。但由于施工过程中众多因素的影响，往往使得在张拉应力和伸长量满足设计要求的情况下，起拱度却未能满足设计要求。就此问题，本文提出一种采用起拱度控制、张拉应力控制与伸长量控制的“三控”标准来判定预应力筋的张拉效果。关键词：预应力混凝土桥；起拱度；后张法中图分类号：U445文献标识码:A1引言根

2、据现行规范《公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50—2011)》中第7.12.2条的规定，在公路桥梁预制箱梁的后张拉工序中，采用张拉应力控制与伸长量校核的“双控”方式来判别预应力筋的张拉效果[[[]中华人民共和国交通部.公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50—2011).北京：人民交通出版社,2011.(MinistryoftransportofThePeople’sRepublicofChina.TechnicalSpecificationforConstructionofHighwayBridge10andCulver

3、ts(JTG/TF50—2011).Beijing:ChinaCommunicationsPress,2011.(inChinese))]]。表明当张拉应力与伸长量都达到规范要求时，即完成后张拉工序，就可以进行下一步操作。但由于施工过程中众多因素的影响，往往使得在张拉应力和伸长量满足设计要求的情况下，起拱度却未能满足设计要求。在桥梁设计中要控制竖向挠度，以确保桥梁上部结构具有足够的刚度，保证高速行车的舒适性和安全性，并在车辆荷载的冲击作用下，不致使桥面铺装等结构受到损坏。由于挠度产生的因素多而复杂，一旦发生过大挠度就难以纠

4、正，将留下永久遗憾，所以预拱度的设置及施工过程中线形监控就显得至关重要[[[]郭玉峰.大跨度混凝土连续梁桥徐变对预拱度设置影响研究[D].武汉：武汉理工大学，2009.(GuoYufeng.Theimpactoflongspancontinuousconcretebeambridgecreeponprecamber[D].Wuhan:WuhanUniversityofTechnology,2009.(inChinese))]]。针对上述问题，本文提出一种采用起拱度控制、张拉应力控制与伸长量控制的“三控”标准来判定预应力筋的

5、张拉效果。2起拱度理论分析10预应力钢筋混凝土梁的挠度通常由三部分组成：即自重荷载产生的挠度；预加力所产生的挠度；混凝土收缩和徐变引起的挠度[[[]王凡.桥梁预应力混凝土施工技术及标准规范实施手册[M].长春：吉林电子出版社,2004.(WangFan.PrestressedconcretebridgeconstructiontechnologyandstandardsImplementationManual[M].Changchun:JilinElectronicPress,2004.(inChinese))]]。其中把

6、预加力所产生的挠度称为起拱度，由于与荷载引起的向下挠度方向相反，故又被称为反挠度。①起拱度与预应力之间的关系。预制箱梁在后张拉工序中，可以简化为简支梁分析，因此可用竖向等效荷载来代替预应力，从而可以求得预应力作用下的起拱度。由抛物线型预应力钢筋对预制箱梁引起的竖直向上等效均布荷载可表示为式(1)：(1)式中：为竖直向上等效均布荷载(Pa)；为预应力筋的平均张拉力(N)；为等效系数预应力筋的平均张拉力偏心距(m)；为预应力筋的长度(m)。对于简支梁而言，由均布荷载引起的跨中挠度可表示为式(2)[[[]《建筑结构静力计算手册》

7、编写组.建筑结构静力计算手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1998.(“StructuralStaticCalculationManual”WritingGroup.StructuralStaticCalculationManual[M].Beijing:ChinaBuilding10IndustryPress,1998.(inChinese))]]：(2)式中：为均布荷载引起的跨中挠度(m)；为梁体的弹性模量(Pa)；为梁体弯曲方向的惯性矩(m4)。将式(1)代入式(2)，得：(3)由(3)式可知，预制箱梁在预应力作

8、用下的起拱度与预应力成正比。②起拱度与伸长量之间的关系。对于符合标准的预应力筋，由预应力引起的伸长量为式(4)[1]：(4)式中：为预应力筋的理论伸长值(m)；为预应力筋的截面面积(m2)；为预应力筋的弹性模量(N/m2)。将式(4)代入式(3)，得：(5)由公式(5)可知，预制箱梁在预应力作用下的起拱