1、<p>　　包樹黃河大橋40m后張法預應力小箱梁預拱度計算及施工控制</p><p>　　摘要：介紹了包樹黃河大橋40m預應力箱梁施工階段預拱度的控制計算及設置，并對過程中的實際情況及注意事項進行分析，為同類施工中箱梁預拱度的取值提供參考。 </p><p>　　關鍵詞：小箱梁；預拱度設置；施工控制 </p><p>　　中圖分類號：U448文獻標識碼：

2、A </p><p><b>　　概述 </b></p><p>　　包頭至樹林召高速公路為西部開發(fā)省級通道重點工程，黃河特大橋為其中的控制性工程，該橋全長5657m，主橋采用85＋6×150＋85米變截面預應力混凝土連續(xù)箱梁跨越黃河主河槽，引橋部分為40m組合小箱梁跨越民生渠、薩包公路、灘涂。 </p><p>　　該40m預應力后

3、張法預制小箱梁，粱高2.2m，單幅橋面設置4片梁，邊梁頂寬3.05m，中梁頂寬2.4m，詳見下圖1-1。箱梁四跨一聯(lián)，先簡支后連續(xù)。每片箱梁設有預應力鋼束12束，N1-N6對稱布置，并在墩頂設置負彎矩束。中跨箱梁N1-N4束每束由5根鋼絞線組成，N5、N6束分別由6、7根鋼絞線組成；邊跨N5束由7根鋼絞線組成，其余同中跨箱梁。其中N6束在橋梁部分二期恒載施加完畢后才進行張拉。錨具均采用圓形夾片錨具。 </p><p&

4、gt;　　圖1-1 箱梁斷面圖 </p><p>　　箱梁預拱度設置的依據(jù) </p><p>　　箱梁在自重、預應力等永久作用下將產(chǎn)生一定的撓度。而箱梁產(chǎn)生較大的變形，除了從感官上的不安全感外，它甚至會導致行車困難、橋面鋪裝層損壞等現(xiàn)象的出現(xiàn)，對橋梁安全造成影響。在實際施工過程中，如果忽略箱梁在一系列恒載的作用下產(chǎn)生的撓度，也將導致施工的不方便性，甚至對橋梁的結(jié)構安全也造成一定影響。如果預

5、制梁隨張拉等永久作用力引起的上拱較大，將直接影響橋面鋪裝的施工，可能導致橋面鋪裝厚薄不一，即浪費了混凝土，又增加了橋梁的二期恒載，影響結(jié)構壽命。因此，通過施工時設置一定的反向撓度即預拱度來加以抵消此類變形，是很有必要的。 </p><p><b>　　預拱度設置計算： </b></p><p>　　以中跨中梁為實例進行計算，取梁L/4處為計算截面，其計算值可視為全梁平

6、均值。 </p><p>　　3.1 各技術控制參數(shù)如下： </p><p>　　混凝標號為C50，張拉控制應力為1395MPa，計算以中跨中梁計算為例。計算跨徑L取值39.2m，混凝土彈性模量E=3.45MPa，預應力鋼絞線彈性模量取值E=1.95MPa，以L/4為計算截面，其截面慣性矩I=0.5599m。 </p><p>　　3.2 梁自重作用下產(chǎn)生的向下?lián)隙?/p>

7、f </p><p>　　其中q=G/L=39kN/m，I=0.5599m，f=5/384·[（qL）/（E·I）] </p><p>　　中跨中梁由自重產(chǎn)生的跨中向下?lián)隙萬=62mm </p><p>　　3.3 箱梁張拉預應力損失 </p><p>　　后張法施工預應力箱梁，主要考慮以下五項應力損失值：預應力筋與管道壁

8、間摩擦引起的應力損失；預應力筋由錨具變形、鋼絞線回縮和接縫引起的預應力損失；預應力筋分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的應力損失；鋼筋松弛引起的預應力損失；混凝土收縮、徐變引起的預應力損失。本實例中，預應力鋼筋采用低松弛鋼絞線，由預應力筋松弛引起的應力損失可以忽略。 </p><p>　　3.3.1 摩阻損失 </p><p><b>　　X=9.8m； </b></

9、p><p>　　鋼絞線與孔道壁的摩擦系數(shù)； </p><p>　　管道每米長度的局部偏差對摩擦的影響系數(shù)k=0.0015； </p><p>　　=4.29=0.075弧度； </p><p>　　=4.03=0.07弧度； </p><p>　　=3.78=0.066弧度； </p><p>　　

10、=3.39=0.059弧度； </p><p><b>　　=0，得到： </b></p><p>　　==40.8MPa </p><p>　　==39.5MPa </p><p>　　==38.4MPa </p><p>　　==36.5MPa </p><p>　　=

11、=20.4MPa </p><p>　　3.3.2 錨具變形損失 </p><p>　　由于管道為曲線，考慮反摩阻影響，錨具內(nèi)縮值取： </p><p>　　單位長度由管道摩阻引起的預應力損失=（）/l=0.0021MPa/mm，回縮影響長度l=23.6m《l，得到由錨具變形產(chǎn)生的考慮反摩阻后預應力鋼筋的應力損失==2··l·（l-x）

12、/l=0.1MPAa，可忽略不計。 </p><p>　　3.3.3 混凝土彈性壓縮損失 </p><p>　　箱梁張拉順序如下：N1-N5-N2-N4-N3 </p><p>　　后張拉各批次鋼筋所產(chǎn)生的混凝土法向應力可近似計算 </p><p>　　（1/A+e·y/I）/m=5.35MPa </p><p&

13、gt;<b>　　·m </b></p><p>　　=（m-1）·/2m=60.48MPa </p><p>　　3.3.4各束預應力總損失 </p><p>　　N1束=++=101.38MPa </p><p>　　N2束=100.08MPa </p><p>　　N3束

14、=98.98MPa </p><p>　　N4束=97.08MPa </p><p>　　N5束=80.98MPa </p><p>　　3.4 預加應力產(chǎn)生箱梁上拱度計算 </p><p>　　各張拉預應力束在梁體內(nèi)永存預加力N為（各2束） </p><p>　　N1束1798.14kN、N2束1800kN、N3束1

15、801.4kN、N4束1804.2kN、N5束2191.8kN </p><p>　　N1-N4束均為彎起束，均在梁L/4位置處彎起；N5束可近似看為直線束。各預應力筋應力至凈截面重心軸間的距離可近似為預應力合力至凈截面重心軸的距離e=1.0427m。 </p><p>　　N1束f=11/96·[（N·e·L）/(EI)]=17.1mm </p>

16、<p>　　N2束f=11/96·[（N·e·L）/(EI)]=17.1mm </p><p>　　N3束f=11/96·[（N·e·L）/(EI)]=17.1mm </p><p>　　N4束f=11/96·[（N·e·L）/(EI)]=17.1mm </p><p

17、>　　N5束f=1/8·[（N·e·L）/(EI)]=22.72mm </p><p>　　則預加應力引起的上撓f=91.18mm </p><p>　　3.5 預加應力階段總撓度為 </p><p>　　f=f-f=29.18mm（向上） </p><p>　　由混凝土收縮徐變等綜合因素引起的梁拱度增長，

18、據(jù)施工經(jīng)驗以初期張拉上拱值的70%估算取值f=20.4mm，以現(xiàn)場存放60天為標準。 </p><p>　　4、預制場反拱度的設置 </p><p>　　根據(jù)施工計算及設計參考建議值，綜合考慮，包樹黃河大橋40m箱梁的預制，在臺座上即箱梁底模設置向下預拱度43mm，并沿梁場方向按二次拋物線分布。 </p><p>　　5、現(xiàn)場實際差異及原因分析 </p>

19、<p>　　經(jīng)過施工實測，箱梁施工達到設計強度，預加應力施工階段，箱梁上拱平均在19mm，小于施工計算值29.18mm。經(jīng)分析，主要有以下幾點原因： </p><p>　　（1）理論計算采用C50混凝土彈性模量理論值3.45MPa，經(jīng)現(xiàn)場施工箱梁的彈模實驗，現(xiàn)場實測彈模平均值在4MPa以上； </p><p>　　（2）箱梁跨中撓度量測直接取箱梁在臺座上的上拱度，忽略臺座對梁

20、體回縮產(chǎn)生的摩擦及臺座自身的受力變形影響； </p><p>　?。?）理論計算時各類計算參數(shù)的取值與實際梁體的偏差，如等； </p><p>　?。?）箱梁現(xiàn)場施工在尺寸等各方面的實際偏差。 </p><p>　　6、提高箱梁預拱度精度的相關建議 </p><p>　?。?）預應力管道定位準確，線形圓滑，減少預應力摩阻損失； </p&

21、gt;<p>　?。?）嚴格控制原材料質(zhì)量，保證材質(zhì)穩(wěn)定，確?；炷良壟浼熬鶆蛐?；同時，通過實驗對混凝土彈模進行必要修正； </p><p>　?。?）加強施工精度控制，箱梁模板尺寸定期校核，同時模板設計應考慮預拱度的設置； </p><p>　?。?）預應力施加應精確，定時對千斤頂進行標定等； </p><p><b>　　參考文獻 <