竖向预应力损失

2012年5月内蒙古科技与经济May2012

　第10期总第260期InnerMongoliaScienceTechnology&EconomyNo.10TotalNo.260

浅谈竖向预应力精轧螺纹粗钢筋的施工控制󰀁

王培玉,李宝东,禹平

(中交一公局第一公路工程有限公司,北京　102205)

摘　要:针对在大跨径桥梁的设计施工中,往往不注重竖向精轧螺纹粗钢筋的控制及验收,给桥梁

的耐久性留下很大的隐患的问题,结合施工经验谈了竖向预应力精轧螺纹粗钢筋的施工控制。

关键词:竖向预应力;腹板裂缝;精轧螺纹粗钢筋;控制

中图分类号:U448.21+3;U441　文献标识码:A　文章编号:1007—6921(2012)10—0086—02

1　设置竖向预应力的作用

这几年随着社会经济的发展,桥梁修筑跨径越

来越大,同样桥梁的修筑后的问题也逐渐暴漏出来,

桥梁的耐久性问题越来越得到重视。在结构受力分

析中竖向抵抗剪切力主要是靠结构强度来保证的,

在设计时一方面是提高混凝土的强度,另外一个重

要的手段就是增加竖向预应力,来提高混凝土抗剪

切的要求。

在已经修筑好的大跨径桥梁中发现腹板开裂的

情况是最多的,一般裂缝方向与底板成成300～600

夹角,有的已经发展到顶板的位置,而靠近0号块部

位,也就是负弯矩区的裂缝较跨中更为严重。

混凝土的破坏是由拉伸劈裂造成的,破坏面与

最大拉应力理论上成成45°。说明斜截面上抗主拉应

力不够,腹板抗剪强度不足造成的。

箱梁腹板出现裂纹使整体结构的抗扭转能力、

抗剪能力、跨越能力乃至结构承载力下降,这大大影

响了桥梁的使用寿命及结构、行车安全。造成这种原

因的原因相当复杂,有后期的行车荷载的增加,有在

设计时对结构构造、主拉应力的不足,但更多的是施

工中的质量控制不严,后期预应力损失过大,造成腹

板抵抗剪力不足造成的。

所以,在设计中有必要在箱梁腹板布置竖向预

应力。一般设置是在腹板中间设置竖向预应力体系,

竖向预应力有精轧螺纹粗钢筋或钢绞线,为方便挂

预应力摩阻损失测试

试 验 方 案

山东铁正工程试验检测中心有限公司

二〇一0年十一月八日

II

目 录

1．概述 ........................................................................................................ 1

2. 检测依据 ................................................................................................ 1

3. 检测使用的仪器及设备 ........................................................................ 1

4．孔道摩阻损失的测试 ............................................................................ 1

4.1 测试方法 ..................................................................................................................... 1

4.2 试验前的准备工作 ..................................................................................................... 3

4.3 试验测试步骤 ............................................................................................................. 3

竖向预应力筋

在建筑和桥梁工程领域，竖向预应力筋是一种十分重要的结构构件，它对于增强结构的承载能力、控制裂缝的产生和发展，以及提高结构的耐久性都起着关键作用。

要理解竖向预应力筋，首先得知道什么是预应力。简单来说，预应力就是在结构承受荷载之前，预先对其施加一定的压力或拉力，从而使结构在使用过程中能够更好地抵抗外部荷载的作用。而竖向预应力筋，顾名思义，就是沿着竖向布置的、用于施加预应力的钢筋或钢绞线。

竖向预应力筋通常被应用在一些对结构性能要求较高的地方，比如大跨度桥梁的桥墩、高层建筑的核心筒等。在这些部位，由于受到较大的竖向荷载和复杂的力学作用，如果不采取预应力措施，很容易出现裂缝，从而影响结构的安全性和耐久性。

竖向预应力筋的工作原理其实并不复杂。通过在施工过程中对其进行张拉，使其产生预拉应力，然后将其锚固在结构中。当结构承受竖向荷载时，预先施加的预拉应力可以部分抵消荷载产生的拉应力，从而有效地控制裂缝的宽度和数量，提高结构的整体性能。

在实际工程中，竖向预应力筋的布置方式和数量需要根据具体的结构形式、荷载条件以及设计要求等因素进行综合考虑。一般来说，竖向预应力筋会沿着结构的竖向轴线均匀或不均匀地分布，以达到最佳的预应力效果。

竖向预应力筋的材料选择也非常重要。常见的材料有高强度钢筋和高强度钢绞线。高强度钢筋具有较高的强度和较好的锚固性能，但在施工过程中相对较难张拉；高强度钢绞线则具有良好的柔韧性和易于张拉的特点，但锚固要求相对较高。在选择材料时，需要综合考虑施工的便利性、成本以及结构的性能要求等因素。

施工是保证竖向预应力筋发挥作用的关键环节。在施工过程中，首先要确保预应力筋的定位准确，这就需要在浇筑混凝土之前，对预应力筋的位置进行精确的测量和固定。其次，预应力筋的张拉工艺也必须严格按照设计要求进行。张拉的力度、顺序以及持荷时间等参数都会直接影响到预应力的效果。另外，预应力筋的锚固也需要保证牢固可靠，防止在使用过程中出现松动或滑移的现象。

连续刚构桥跨中下挠问题的起因及预防

作者：栗勇（1976－），男，高级工程师，2003年毕业于大连理工大学桥梁与隧道工程专业，工学硕士。Email：liyong@ 结合实例研究连续刚构桥跨中下挠问题的起因及预防

栗勇 王鑫

（北京市市政工程设计研究总院 100082）

[摘要] 连续刚构桥是我国桥梁工程中最常用的结构形式之一，已建此类桥梁普遍出现了跨中下挠过大的病害。以一实桥为工程背景，从控制弹性挠度不足、施工原因导致的有效预应力的降低、预应力摩阻损失、结构开裂、施工超方以及活载长期作用等方面，讨论了各因素对跨中下挠的影响程度。通过对一些设计指标的控制、必要的构造措施以及合理施工方式的采取来降低和消除可能出现的病害。

[关键词] 连续刚构桥 跨中下挠 弹性挠度 预应力 结构开裂 施工超方

引言

连续刚构桥多为预应力混凝土结构，主梁为薄壁箱梁。该种桥型以其结构刚度大、行车平顺舒适、伸缩缝少和养护简便等一系列优点，备受业主、设计单位和施工单位的欢迎。从20世纪70年代起，预应力混凝土连续刚构桥在我国得到了迅速发展和广泛应用。目前在跨径40～150m范围内，预应力混凝土连续刚构桥已经成为主要桥型之一。

然而，随着预应力混凝土连续刚构桥在我国各地的广泛应用，有关该种桥型的病害报告也越来越多，主要有跨中下挠过大、腹板斜裂缝、底板裂缝等。其中主跨跨中的持续下挠已经成为国内大跨径连续刚构桥的一种普遍现象，跨中下挠的同时往往伴随着梁体腹板斜裂缝甚至底板横向裂缝的出现，不但给桥面行车带来不便，对结构本身来说也是很大的安全隐患[1]。

本文以烂柴湾大桥为背景，分析跨中下挠问题可能存在的成因，并给出相应预防措施，为今后类似工程的设计、施工提供参考。

1 工程概况

烂柴湾大桥主桥上部构造为70m+3×120m+70m五跨预应力混凝土连续刚构，引桥为1×45m预应力混凝土简支箱梁桥。结构总体布置见图1。

图1 烂柴湾大桥立面布置（单位：cm）