CN108396661A - 基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法，包括以下步骤：S1、获得混凝土徐变变形与加载龄期的关系图；S2、在空心板吊装完成后，第一次张拉预应力荷载，使得空心板在自重和预应力两种作用下，下缘拉应力接近于零，或者适当加大预应力，空心板梁出现少许向上的反徐变变形；S3、二期铺装铺设时，再次张拉预应力，使得此次预应力的效果抵消二期铺装的效应，此时整个新桥的徐变变形方向向上；S4、全桥桥面施工完成，通车之前第三次张拉预应力，将设计时剩下的预应力最后一次性施加上去，完成全部张拉工作。采用本发明方法施工，一方面分期张拉预应力可部分抵消徐变效应，另一方面适当延长混凝土梁的加载龄期亦可有效减小徐变变形。

Description

基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，更具体地说，涉及一种基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法。

背景技术

20世纪末期，全国历经大规模的工程建设，经过20余年的高速发展，城市新建桥梁速度趋于缓和，规模也逐渐收缩。而伴随经济的飞跃式发展，大规模建设后期逐渐显现的问题是：原有桥梁很快不能满足交通量需求，由此造成交通拥堵及结构过载，降低城市桥梁使用寿命和安全性能。由此，需对原有桥梁进行改造加宽。

然而混凝土结构会发生收缩变形以及产生随时间增长而增加的徐变变形。由于旧桥使用年限较久，旧桥混凝土的收缩徐变基本不再发生，或者产生的大小可以忽略，而新建桥梁则是刚刚开始。新老桥的收缩徐变差会在新老桥结构中引起较大的附加力，这种次应力力如果过大就会对结构不利。所以，在桥梁加宽中应考虑混凝土收缩、徐变差异带来的效应。在工期许可的情况下，尽可能的延长新旧桥的连接时间，让新桥先完成大部分收缩与徐变，以减少混凝土收缩徐变差异所带来的影响。但是实际工程中，大部分由于工期的限制，此方法不得以实施。在此背景下，本方法提供了混凝土加载龄期与徐变变形的关系曲线，在施工过程中依照定量的关系曲线指导分期的预应力张拉工艺，以降低新桥部分的后期徐变变形，缓解结构的附加应力，保障整个拓宽后桥梁的正常使用与安全性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法，包括以下步骤：

S1、获得混凝土徐变变形与加载龄期的关系图；

S2、在空心板吊装完成后，根据混凝土徐变变形与加载龄期的关系图第一次张拉预应力荷载，使得空心板在自重和预应力两种作用下，下缘拉应力接近于零，或者适当加大预应力，空心板梁出现少许向上的反徐变变形；

S3、二期铺装铺设时，再次张拉预应力，使得此次预应力的效果抵消二期铺装的效应，此时整个新桥的徐变变形方向向上；

S4、全桥桥面施工完成，通车之前第三次张拉预应力，将设计时剩下的预应力最后一次性施加上去，完成预应力的全部张拉工作。

上述方案中，所述步骤S1具体为：

依据单位应力作用下的徐变变形公式，不断改变加载龄期时间参数变量值，得到混凝土在不同加载龄期作用下，把得到的系列点作图描绘，然后对得到的图表进行差分优化，最终形成加载龄期与徐变变形关系图。

实施本发明的基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法，具有以下有益效果：

1、本发明依次根据桥梁的一期恒载、二期恒载以及汽车和人群等活载引起的应力，由混凝土加载龄期与徐变变形的关系曲线进行指导施工，根据此图可以在应力确定的条件下，由曲线便可得到某一加载龄期下混凝土的徐变效应，根据工程需要选取满足条件的合适区域及合适点，对预应力的分期张拉工艺进行指导，大大降低新桥的徐变，使新桥的徐变变形要求达到连接标准。

2、采用本发明方法施工，一方面分期张拉预应力可部分抵消徐变效应，另一方面适当延长混凝土梁的加载龄期亦可有效减小徐变变形。

3、本发明首次利用分期张拉预应力的工艺来达到消除新建拓宽桥梁的徐变变形的效果。得出混凝土加载龄期与徐变变形的关系曲线，以指导施工，方便快捷。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法的流程图；

图2混凝土加载龄期与徐变的关系曲线图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，在本发明的基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法，包括以下步骤：

S1、获得混凝土徐变变形与加载龄期的关系图。由徐变计算理论，单位应力作用下的徐变变形即徐变函数，其计算公式如下：

依据徐变计算公式，不断改变加载龄期等时间参数变量值，可代入经验的徐变计算公式，得到混凝土在不同加载龄期作用下(即徐变函数)，把得到的系列点作图描绘，然后对得到的图表进行差分优化，最终形成加载龄期与徐变变形关系图，如图2所示。

S2、在空心板吊装完成后，根据混凝土徐变变形与加载龄期的关系图第一次张拉预应力荷载，使得空心板在自重和预应力两种作用下，下缘拉应力接近于零，或者适当加大预应力，空心板梁出现少许向上的反徐变变形；

S3、二期铺装铺设时，再次张拉预应力，使得此次预应力的效果抵消二期铺装的效应，此时整个新桥的徐变变形方向向上；

S4、全桥桥面施工完成，通车之前第三次张拉预应力，将设计时剩下的预应力最后一次性施加上去，完成预应力的全部张拉工作。

在桥梁运营工程中，车辆荷载和人群荷载等活载作用下使新桥产生向下的徐变变形，恰好与前期荷载的残余的反向徐变抵消，取得消除新桥的徐变变形的效果。

本发明依次根据桥梁的一期恒载、二期恒载以及汽车和人群等活载引起的应力，由混凝土加载龄期与徐变变形的关系曲线进行指导施工，根据此图可以在应力确定的条件下，由曲线便可得到某一加载龄期下混凝土的徐变效应，根据工程需要选取满足条件的合适区域及合适点，对预应力的分期张拉工艺进行指导，大大降低新桥的徐变，使新桥的徐变变形要求达到连接标准。

上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (2)

1.一种基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获得混凝土徐变变形与加载龄期的关系图；

S2、在空心板吊装完成后，根据混凝土徐变变形与加载龄期的关系图第一次张拉预应力荷载，使得空心板在自重和预应力两种作用下，下缘拉应力接近于零，或者适当加大预应力，空心板梁出现少许向上的反徐变变形；

S3、二期铺装铺设时，再次张拉预应力，使得此次预应力的效果抵消二期铺装的效应，此时整个新桥的徐变变形方向向上；

S4、全桥桥面施工完成，通车之前第三次张拉预应力，将设计时剩下的预应力最后一次性施加上去，完成预应力的全部张拉工作。

2.根据权利要求1所述的基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：

依据单位应力作用下的徐变变形公式，不断改变加载龄期时间参数变量值，得到混凝土在不同加载龄期作用下，把得到的系列点作图描绘，然后对得到的图表进行差分优化，最终形成加载龄期与徐变变形关系图。