解决预应力张拉孔道不密实的两种新工艺

上周的全国桥梁学术会议上,关注到一家做智能张拉预应力技术的公司。不是因为看上了他们的产品,而是对他们产品解决的问题感兴趣。

张拉预应力和灌浆,是后张法预应力混凝土施工中最重要的施工步骤。质量问题和安全问题大多会出现在这个环节。以往在张拉过程中需要关注的,主要就是“双控”,做不到应力与伸长量双控到位的企业有很多,这就埋下了安全隐患。而且在灌浆的时候,是以一段压浆,另一端冒浆为准,在预应力孔道尤其是曲线预应力孔道内,经常会造成压浆不密实——有空洞,就会为液体和离子进入最终造成预应力钢筋腐蚀制造机会。所以现在老旧桥梁挠度过大的问题,跟这种无法准确估算的预应力损失有不小的关系。

怎么来解决这个问题呢?上面提到的只能张拉压浆技术是其中一个选择,是对后张法预应力施工的技术改进——土木工程领域计算分析与机械设备的智能化是一个大趋势,非常值得关注。下面是这种智能压浆技术的原理:

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另外的一种技术,是折线预应力先张法——是另一种思路,后张法不是在质量控制上有问题么,那就用改良后的先张法工艺。

上图是传统先张法工艺,这种工艺占用场地空间大,而且大多是做直线预应力,工程应用很受限制。相比之下,折线先张法预应力技术就能折衷地解决这个问题,看一下示意图:

看清楚了吧,通过上下两个方向的转向器,就可以实现整跨范围内的折线张拉施工了。

已经有很多文献对折线张拉预应力技术进行了探讨,总体来讲,采用这种技术的预应力筋与混凝土粘结缺陷较小,可靠性好,孔道饱满率高。将预应力筋与混凝土粘结缺陷降低至最小,避免了由于预应力钢筋的锈蚀而引发的诸多质量问题。折线先张梁预应力钢束线形较易控制,施工工艺相对简单。折线先张梁预应力损失相对较小,预应力损失计算更为准确。另外,折线先张梁预应力束张拉锚固区的混凝土局压应力较易控制。

生产实践中总是有无穷的创意和改进,类似这种预应力施工新工艺,在再版教材的时候,是应该考虑加进去了。

最后,感谢郑州大学王俊博士的学位论文《折线先张法预应力混凝土梁徐变性能研究》,以及石家庄铁道大学刘立峰等的论文《折线先张梁长线法工艺研究》的插图。

长河

本名孙勇,目前在哈工大交通学院桥梁系读博士,正在毕业中,10kN.com博主。一家之言,仅供参考,若有不妥,欢迎探讨。

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