预应力混凝土变截面连续箱梁桥中的竖向预应力筋设计与施工

张 凌

(山西省交通勘察设计院)

预应力混凝土变截面连续箱梁桥中的竖向预应力筋设计与施工

张 凌

(山西省交通勘察设计院)

介绍了预应力混凝土变截面连续箱梁桥中的竖向预应力筋设计与施工。

预应力混凝土;变截面;竖向预应力筋;设计;施工

1 设计竖向预应力筋时存在的不足和对策

(1)设计竖向预应力筋。早期因为桥梁的跨径比较小，对此认知也不太多，因此在设计预应力混凝土变截面箱桥梁腹板里没有设计竖向预应力筋。而现在对桥墩顶附近的双排竖向预应力筋都是布置成单排的，如果跨径比较大的，还增加了一些横向预应力筋，都是使用的金属波纹管成管。现在设计的竖向预应力筋的工艺和纵向预应力筋的施工非常相似，一端的预应力钢筋都是在箱梁底端固定，另外一端就在箱梁顶面暴露出来，等到纵向预应力钢筋在箱梁悬绕的地方张拉之后，就对竖向预应力筋进行张拉，最后就可以压浆了。

(2)在设计竖向预应力筋中的不足和对策。通过在建设工程中的分析，发现在设计竖向预应力筋时有着很多不足。

①竖向预应力筋在箱梁中的之间距离比较大，因此存在一些间隔性的空白应力区。因为竖向预应力通过锚垫板让应力传给混凝土而产生的压应力，这样的作用范围是非常有限的。所以在竖向的预应力筋之间的距离不要超过50 cm，要不然就会产生间隔性的空白应力区。而规定的竖向预应力筋之间的距离都是为50～100 cm，这样的话预应力筋之间的距离就比较大，所以在设计中我们通常都比较建议使用规定范围的最低值。

②并没有明确得规定张拉竖向预应力筋的顺序，因此腹板压应力的分布就会出现不均匀的情况。很多箱梁的设计中都没有提及张拉竖向预应力筋的顺序，所以很多施工单位对此张拉的顺序非常随意。但是腹板竖向压应力如果要分布均匀，就要让张拉竖向预应力筋的滞后，不能够和悬臂的施工一起进行。有些设计部门对此情况有所了解，就完善了图纸，让张拉纵向预应力筋完成后的一个月在进行张拉竖向和横向的预应力筋的施工，但是也并没有规定张拉的距离。所以，把滞后张拉的距离明确规定，并且对竖向预应力的施工进行指导，可以有效避免箱梁腹板的开裂。

③在孔道里漏浆。竖向预应力筋的两端直接和锚垫板接触，因为竖向预应力筋的孔是采用金属波纹管，因此不能够焊接在仪器。那么在浇筑混凝土的时候。就会有浆体直接漏人孔道里面。我们采取的措施就是使锚垫板上面接一个5～10 cm的钢管，用波纹管套在上面，在用胶带封住，这样就可以从根本上解决漏浆的问题。

④在竖向预应力筋设计中，孔道里没有出浆管和压浆管。有些设计单位认为可以不用出浆管，只需要竖向预应力筋和螺母之间的空间就可以成为排气孔或者出浆孔，但是这样会造成孔道压浆不是很密实，使得桥梁的寿命会减少。

⑤没有竖向预应力筋的第二次张拉，或者并没有明确要求第一次与第二次张拉的时间间隔。根据竖向预应力的时间变化规律，我们可以分析出需要第一次和第二次张拉的间隔时间。

⑥箱梁的顶端封混凝土的保护层之间距离比较小，易造成生锈和腐蚀。在切割竖向预应力筋之后，响亮顶端的保护层比较小，有些甚至和顶面是齐平的，那么这样预应力筋就很容易形成生锈和腐蚀，因此在设计上面我们应该让竖向预应力筋比箱顶矮2 cm较佳。

2 施工时箱梁竖向预应力筋的不足与对策

(1)竖向预应力筋和锚垫板之间不垂直，因为埋设锚垫板的位置不够准确。在上面提及过锚垫板的铺设不够平整导致了螺帽不能够拧紧，因此会造成预应力的损失，但是在锚垫板的铺设中不够准确也会让孔道的摩擦增大损失。所以我们应该对锚垫板的铺设位置进行严格要求。

(2)孔道的漏浆导致孔道里面长期积水和压浆无法压的密实。因为在施工中很容易把砂浆堵在了孔道里，还有就是上部的张拉端没有封堵好，让砂浆从上面流出孔道。这样孔道下端的压浆管会因为温度比较高而软化了，让压浆管进行了堵塞。

(3)不进行第二次对竖向预应力筋的张拉。此点我们在设计不足中也提及过，部分施工单位对竖向预应力筋的认识还不够，这样对第二次张拉的工作就不太重视，常常会忽略不进行，有些进行了又拉的不到位，会对今后的桥梁造成很大的影响，所以我们工程中的监理工程师应该注意此点，对其进行严格的监督。

［1］汪剑等.预应力混凝土箱桥梁竖向预应力损失的理论分析与试验研究［D］.第17届全国桥梁学术会议论文集，2006.

［2］沈明燕等.混凝土箱梁悬臂施工竖向预应力筋滞后张拉的研究［J］.公路，2007，(1).

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2012-01-31

张凌(1985-)，女，山西忻州人，助理工程师，从事桥梁设计工作。