武汉公路桥梁建设集团有限公司 王北圈,毛妙
摘要:本文通过对实际情况的研究,探讨并提出了预应力的伸长值测量方法和筋滑丝与断丝处理、混凝土桥梁张拉设备种类选择及标定方法等问题的解决办法。
关键词:预应力砼;桥梁;张拉技术;分析;控制
张拉千斤顶是预应力混凝土桥梁的主要张拉设备,而张拉千斤顶在使用时针对预应力混凝土的不同也要选择不同的型号,它还要和配套的锚具同时使用。桥梁施工中现在常用到的千斤顶有以下几个型号:YC型,在初始应力的张拉和滑丝处理中常用到该系列的千斤顶;YCQ型和YCW型,这两个系列都是自锚千斤顶,分别和QM型和OVM型锚具配套使用;YCD型顶锚千斤顶,该系列是只和XM型锚具配套的;除此之外还有与锥形锚具(弗氏锚)配套的锥锚式千斤顶,该类型的千斤顶有张拉、顶压和退楔三种作用,对于张法预应力混凝土低于五高强度的钢筋束的张拉具有很好的效果。
一、桥梁张拉设备的选择
要想准确掌控预应力,一定要选择正确的张拉千斤顶,要能够选择合适的张拉千斤顶,一定要注意以下几个方面:①锚具和千斤顶要依据设计的标准来选用,它们是配套使用;②设计方案给定的预应力筋的类型、根数和整束张力的大小是选择千斤顶进程的依据;③计算所选用的预应力筋的伸长量,要注意到不同千斤顶的进程并不相同,要选择合适的千斤顶使其进程一次性满足使用需求和张拉工艺的要求;④油泵要根据千斤顶的最大张力和额定油压来选择。还有在选择油压表时要注意:允许的压力表的正常使用范围是,静载下测量值上限的3/4和动载下测量值上限的2/3是使用范围的上限,测量值上限的1/4是范围下限;表壳的直径要大于等于150 mm,表的精度要大于等于1.5级。[1]
二、桥梁张拉设备的标定
需要标定的张拉设备有千斤顶和油压表,标定的目的是通过测定来判断千斤顶质量的好坏,需要测定的有千斤顶油压表读数与实际张拉力之间的关系和千斤顶的标定系数、负载效率及内摩阻,这些测定是千斤顶张拉力是否准确的重点问题。配套标定的千斤顶、油泵、油表要做标识,以防混用。
1、千斤顶和油压表标定。标定所用的仪器是由计量部门校正了的压力机、测力计和传感器,标定时一定要和油泵油表配合好。标定的过程是①压力为最大使用压力的1.1倍,进行3次试压;②千斤顶受力时一定要使千斤顶的活塞伸出长度大约为全部行程的1/3,如果能做到油压增加到张拉控制应力时,活塞所处位置与实际张拉位置一样,这样更为成功;③分级通常按张拉最大油压值来分,通常第4~5MPa为一级,不过至少8个点是要保证的;④加压速度要均匀,缓慢的增大压力。[2]
2、标定过程中压力机的使用。千斤顶置于压力机之上,然后升起压力机的活塞大约(3~5cm),进行调零,这样消去了千斤顶自身重力的影响,接下来关牢压力机的送、回油阀,并对千斤顶充油加压,使得整个标定过程中千斤顶都处于主动状态。要注意标定过程中压力机活塞的位置,防止压力机被压坏,读数的数据以油压表为基准,当然,压力机的数据也要读出记录。整个标定过程要3次试验,取其平均值,以保证标定的误差不能超过3%。对于千斤顶张力和油表读数的关系式计算,一定不能用主动和被动状态标定结果的平均值来计算,因为主动状态和实际工作状态是基本相同的,所以,主动状态的标定数值是张拉中所使用的。
3、油压表的标定。油压表的标定有周期短次数多的特点,所以不可能每次都送于计量部门进行标定。最简单的是用油表校正仪来标定,也可以用一些小物件来完成。比如加工一个配套的三通阀安装在油泵出口上,然后分别安装标准表和待标定油压表于三通阀上,按每2 MPa一般逐级升压,记录各自的读数,超过最大使用压力后结束试验,试验三次取其平均值,标定系数按k=被标定表的读数/标准表读数。[3]
三、桥梁预应力筋伸长值的计算与测量方法
掌握预应力筋的张拉和锚固工艺,同时要找出测量基准点,这样才能够测量出准确的预应力筋伸长值。预应力筋伸长值能够提供张拉程度、孔道摩阻损失是否超过期值和预应力筋材质有无异常等问题存在与否的依据,也是校核施加的预应力达没达到设计标准的依据,所以是否能够准确测量预应力筋伸长值是很重要的工作。
1、YC、YCD系列千斤顶张拉预应力筋伸长值的测定是以千斤顶顶端面为基准点,通过测量预应力筋的回缩量、张拉缸的外露长度和工具锚夹片、锚固端工作锚夹片的外露长度来判定其伸长值。
2、对于YCQ、YCL、YCW这一系列的千斤顶来说,其张拉预应力筋伸长值测量方法有两种。第一种是将端面设置为基准,然后对张拉油缸活塞的外露长度进行相关的测量;其次是将顶端设置为基准,对工具锚口处的预应力筋进行标记,然后进行初始应力的测算,当其张拉到105%时,再进行测点到机端面距离的测量。
3、 锥锚型三作用千斤顶张拉钢丝束伸长值的测量。方法是先张拉到初始应力,在卡盘钢丝槽门处作标记,量测标点到卡盘的距离AO,作为量测钢丝的起点,并量测千斤顶活塞伸出长度量的起点;然后张拉到超张拉吨位,负荷5 min后回油到Rcon,测千斤顶活塞长度Lh及标点到长盘的距离Ah;最后顶压锚固后量锚塞外露量f0,退楔后再量一次锚塞外露fH。
四、桥梁滑丝与断丝的处理
一般情况下滑丝断丝的预应力强度较高,而且其表面的硬度分布也不均匀,根据以往的施工经验,本文在下面提出了两点改进措施。 1、钢绞线滑丝断丝的处理措施。通常锥夹锚和地下锚偏离槽口是滑丝断丝的成产质量存在问题的主要原因。小吨位的单链拉YC122是处理滑丝断丝问题的必要设备,同时还需要配备一个工作锚来适应卸载座。在具体的实施过程中,要首先卸货工作锚,然后设置小吨位千斤顶,安装在滑丝或断丝链块上,将其固定好。[4]对于一些较松懈的部位,在底座上涂抹润滑油,慢慢拉松,使其变紧。补拉法:如果滑丝只是轻微的损伤,可以通过设计应力的方法将其取代。当发生钢绞线断丝的情况时,需要重新安装,然后用一个小高层张拉到设计应力。
2、楔形滑丝断丝的处理措施。放宽整捆的丝滑线,在两端配置有插孔,利用楔形丝张力,使锚塞出口锚圈的应力把钢丝纤维阻断,然后由主缸缓慢回油,放松钢梁的压力,利用锚插头的松动能够将其拉出来。放松滑丝断丝的出口夹头应力,锚插头可以是楔形的,然后再次根据上述方法中的应力设计方法,去除关闭插孔结束后产生的第二次退楔左右晃动,是进行旧钢梁换新比较好的方法。 单人滑线,当丝滑卡在卡盘上时,可以采用单人滑线的来处理。如果锚塞楔紧,很难安装在插孔上,我们能够利用楔形丝的张力和压力来摧毁千斤顶卡盘上的楔形,从而使两线嵌入,然后将锚塞和锚环的锚固力降低,方可利用张力将锚定插塞轻松地拉出。
五、结束语
预应力混凝土施工中,预应力混凝土张拉技术是最重要的施工技术之一,并且整个技术过程环节众多,只有掌握好张拉技术的每一个环节,才是对预应力混凝土桥梁负责的表现,也是其使用安全和使用寿命的关键技术保障。
参考文献
[1]庞国栋 周建廷 李跃军;复合主拱圈加固石拱桥的承载力计算模式研究[J];重庆交通学院学报;2009年S1期
[2]刘银伟 赵文兵;对《公路桥涵施工技术规范》中有关泥浆问题的商榷[J];长春工程学院学报(自然科学版);2009年01期
[3]王洪波 安民;沥青混凝土桥面铺装早期病害原因分析及铺装设计方法讨论[J];安阳工学院学报;2009年02期
[4]郑文杰 陈章 田荣兵;红土地立交预应力连续箱梁施工技术[J];重庆建筑;2010年10期 |