小箱梁张拉过程中常见病害及受力分析

摘 要：小箱梁广泛用于高速公路中小跨径桥梁，通常采用预制安装法施工。在张拉过程中会产生危害结构耐久性的病害，尤其是裂缝。本文以高速公路小箱梁桥在预制过程中的构件为研究对象，总结了张拉过程中常见病害及产生原因，并分析了张拉过程中梁体与钢束的受力，为以后的小箱梁预制施工提供很好的借鉴作用。

关键词：小箱梁；张拉；病害分析；受力分析

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.203

随着高速公路事业的发展，预应力混凝土小箱梁以其受力合理、结构整体性好、耐久性好、施工相对其他形式桥梁简单及相对低廉等优点，被大量用于高速公路20m-40m跨径桥梁中。文章以某小箱梁桥在预制中的构件为研究对象，总结归纳在梁场预制张拉时常见的病害，并分析梁体与钢束间的相互作用。

1 后张法张拉工艺

后张法生产预制梁，施加预应力时混凝土强度一般不低于设计强度的70%，张拉前需要完成梁内预留孔道、制束、制锚、穿束和张拉机具设备的装备工作。

（1）张拉顺序。预应力筋的张拉顺序主要根据构件的类型、张锚体系、松弛损失取值等因素确定。用超张拉方法减少预应力筋的松弛损失时，预应力筋的张拉顺序为：01.05σcon（持荷2min）σcon，若预应力筋的张拉吨位不大，根数很多，而设计中又要求采用超张拉以减少应力松弛损失，张拉顺序为01.03σcon。

（2）张拉方法。张拉方法有一端张拉和两端张拉。后张法梁预制过程中，当跨径大于或等于25m时，宜采用两端同时张拉。两端同时张拉时，两端千斤顶升降压、画线、测伸长、插垫等工作应基本一致。

2 张拉过程中常见病害

（1）预加应力引起的开裂。预加应力引起的裂缝通常有沿管道及腹板的斜向裂缝及锚固端的劈裂裂缝。通常腹板斜裂缝是由于孔道偏差、腹板较薄、超张拉、两端张拉不一致等原因造成的，这种类型的裂缝较浅，但是影响后期桥梁的耐久性。

（2）预应力筋的腐蚀。后张法预应力筋通常采用套管并加压浆给以保护，但是管道内的渗出水或截取水重新被吸收进混凝土而使管道留下充满空气的空隙，高pH和有限的氧气供应导致预应力筋的腐蚀。

（3）张拉事故。预应力张拉过程中常会发生一些安全事故。通常有钢束在张拉过程中断裂、或锚固端崩裂弹出、欠张拉、漏张拉。

3 梁体及钢束受力分析

（1）钢束在张拉阶段受力分析。梁体跨径为L，假设钢束曲线方程为y（x）。钢束在梁体两端张拉锚固，钢束偏心距为e，预应力钢束受到张拉力H，同时筋束通过孔道壁和锚具将力传递到梁体上，梁体受到均布荷载w和压力H。

4 结论

以某高速公路箱梁桥预制构件在预制张拉过程中的施工工艺和病害为例，提出了小箱梁张拉过程中的施工工艺，总结了在张拉过程中一些常见的病害。同时将箱梁在张拉过程中分割成独立的梁体和钢束，分析各自在张拉过程中的受力，得出梁体与钢束之间相互作用力的计算公式。

参考文献：

[1]鲁先炎，郝又猛.后张法预应力组合小箱梁现场预制与架设[B].安徽建筑，2015.

[2]王晓光.浅谈预应力混凝土小箱梁预制施工方案[B].桥涵工程，2007，11（20）.