混凝土梁橋有效預應力檢測方法及應用

姚欽

摘 要：此次研究主要是圍繞混凝土梁橋有效預應力檢測方法及應用展開討論，首先分析了有效預應力的檢測原理，分析常用檢測方法和應用范圍，聯合實際工程案例，對不同檢測方法的應用效果進行分析，建立評價標準對檢測方法的有效性進行分析，希望能夠對相關人員起到參考性價值。

關鍵詞：混凝土梁橋;有效預應力;檢測方法;應用

通過調查和分析現有預應力混凝土梁橋發現，混凝土梁橋所存在的質量安全隱患多來源于質量控制不到位、張拉不規范等方面。所以必須對預應力施工工藝進行優化改進，全面加強預應力施工質量，注重施工過程的控制與檢測。通過檢測預應力混凝土梁錨下預應力能夠看出，此種方法為常用施工控制方法。采用檢測方式能夠及時發現預應力張拉施工存在的各項問題，并且深入分析各項問題產生的原因，采用有效的解決措施予以處理。

1、有效預應力檢測原理與方法

1.1檢測原理分析

通常來說，預應力鋼筋張拉預應力必須控制在標準強度的0.7倍之間，在此種應力條件下，可以將預應力鋼筋認定為彈性工作狀態，應力變化滿足胡克定律：

σ=Eεχ

在上式中，σχ 表示鋼絞線應力;E表示彈性模量;εχ 表示應變力。

1.2檢測方法分析

第一，傳統混凝土檢測方法主要為傳感器檢測法，將應變片粘貼到預應力鋼筋上，在張拉過程中對應變片的變形情況進行檢測，按照胡克定律能夠計算出預應力鋼筋應力。此種檢測方法的優勢在于，可以對受力區間內斷面實際應變力進行測試，在孔道壓漿處理之后，可以對預應力鋼筋的應力變化情況進行連續觀測，后期作為橋梁監測的觀測依據。此種方法也存在不足問題，會提升檢測成本，并且測試結果的精度不足，無法大規模使用，因此不能作為預應力控制的有效方法。

第二，按照最小應力跟蹤原理和彈模效應，在張拉完預應力鋼筋之后，灌漿施工之前，需要使用千斤頂帶動夾片和鋼絞線沿著軸線移動，夾片在脫離錨具時，可以檢測出錨下預應力有效數值。夾片位于限位板的限位面之內，夾片咬住鋼絞線，放開預應力之后，不會改變夾片與鋼絞線的相對位置。鋼絞線具備一定的彈性，在比例極限范圍內，放松預應力之后，可以促使鋼絞線恢復原狀，此時不會改變錨下有效預應力。依照此原理可以開發出多款預應力檢測儀。

其中檢測方法的優勢在于成本費用低下，便于檢測操作。然而此種檢測方法的不足在于不能對壓漿后、運營期橋梁的預應力進行檢測。在實際檢測當中，可以按照一定比例隨機抽檢預應力鋼筋，對預應力施工期間所存在的問題進行分析，以此提出預應力施工水平。該種檢測方法可以應用到未粘結的鋼筋預應力檢測當中，還可以測量張拉施工后且壓漿施工前的預應力，檢測錨下預應力是否滿足施工標準要求。

2、工程案例分析

此次所研究的工程為某段高速公路工程，公路全長36.585千米，共有30座橋梁，橋梁結構形式包括簡支梁和連續箱梁。立足于工程的實際情況，在選取預應力檢測部位時，應當確保其代表所有結構形式。施工人員按照相關要求，選取T梁27片，后張法預應力26小箱梁片、懸臂澆筑連續箱梁兩節段進行檢測。檢測過程共劃分為三期，檢測內容如下：檢測整束鋼絞線預應力，檢測單根鋼絞線預應力。本次檢測采用第2種檢測方法，使用預應力檢測儀作為檢測設備，檢測指標包括同斷面不均勻度、平均張拉偏移以及同束不均勻度。

第一，同束不均勻度計算方法和判定標準：在計算同束不均勻度時，應當先使用同束中最大實測值減去最小實測值，通過二者差值除以同束最大實測值。在判定期間，通過同束不均勻度能夠全面反映出不同孔的疏編穿束質量，當不均勻度越大時，疏編穿束質量越差。優秀判定標準為不均勻度小于或等于5%;良好判定標準為不均勻度在5%～8%之間;合格判定標準為不均勻度在8%～10%之間;較差判定標準為不均勻度在10%～20%之間。

第二，同斷面不均勻度計算方法與判定標準：在計算同斷面不均勻度時，首先計算同束索力最大平均值減去最小平均值，之后利用二者之間的差值除以最大平均值。判定標準如下：通過同斷面部均勻度能夠全面反映出張拉重復精度，當不均勻度越大時，表明重復精度越差。優秀判定標準為不均勻度小于或等于1%;良好判定標準為不均勻度在1%～2%之間;合格判定標準為不均勻度在3%～4%之間;較差判定標準為不均勻度在4%～10%之間。第三，平均張拉偏移計算方法：張拉偏移能夠全面反映出各孔的張拉質量，當張拉偏移越大時，表明張拉質量越差。優秀判定標準為張拉偏移小于或等于20%;良好標準為張拉偏移在20%～40%之間;合格標準為40%～100%。

3、應用效果分析

檢測過程共包括三期：一期檢測完之后，需要分析檢測結果，所采用的方法如下：采用疏編穿束方法，對傳輸期間鋼絞線扭轉和纏繞問題進行糾正;準確標定牽拉設備，改變張拉力不準確問題;應用智能終端設備，以此消除張拉操作中的人為誤操作行為。整個檢測結果如下圖所示。

從檢測結果能夠看出，在檢測之前，預應力施工質量比較低，數據之間的離散程度大，預應力施工質量施工設計標準不相符，通過第1期實施結果能夠看出，梁體質量評分小于60分。預應力張拉期間，有效改善了同束不均勻度、同段面部均勻度以及張拉偏移量。通過分析檢測結果可知，張拉期間采用編束穿束施工工藝，可以采用智能張拉控制設備，重新標定設備儀器，還能夠優化改進各項施工工藝，改善不同的控制指標。到達檢測后才能夠看出，同束不均勻度可以控制在5%以內，同斷面不均勻度可以控制在3%以內，張拉偏移量可以控制在1以內，明顯減小了檢測結果的離散性，基本可以控制在平均值，明顯提升了質量穩定性能，還可以對預應力張拉施工質量進行優化改進。

4、結束語

綜上所述，通過有效預應力檢測，能夠全面反映出梁體預應力的實際狀態，通過對檢測結果進行分析，可以應用編束穿束施工方法、對張拉設備進行重新標定，采用智能化張拉設備，這樣可以明顯提升張拉預應力施工質量。通過此次研究所提出的第二種檢測方法，工程實踐具備簡便性，可以快速檢測任務，檢測結果具備可靠性和真實性。在整個檢測過程中，不會對施工進度造成影響，在預應力混凝土橋梁施工期間，可以推廣應用后張力預應力法。施工建設單位，設計單位，監理單位以及施工企業，可以按照相應頻率采用第二種檢測方法，實施檢測預應力張拉施工，建立相應的評價標準，對整個工程建設采用動態化管理，以此維護工程建設質量。

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