大跨径混凝土梁桥箱梁腹板裂缝防治技术 ——二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统 简 要 介 绍 二 次 张 拉 低 回 缩 钢 绞 线 竖 向 预 应 力 锚 固 系 统 - 1 - 湘潭欧之姆预应力锚具有限公司 二 次 张 拉 低 回 缩 钢 绞 线 竖 向 预 应 力 锚 固 系 统 - 2 - 二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统简介 一、大跨径混凝土梁桥现状及典型病害概述 预应力混凝土梁桥(包括连续梁桥、连续刚构和刚构连续组合体系)以其结构刚度好;行车平顺;造价相对较低;养护简单等一系列优点,备受工程界欢迎。“目前我国已建和在建的跨径超过 200m的连续刚构桥已达 20多座,跨径在 100~200m之间的预应力混凝土梁桥已有 100多座,世界范围内共有跨径超过 240m的特大跨径连续刚构桥共 18座,其中 13座在中国,占世界总量的 72%。然而近年来,大跨径预应力混凝土梁桥在施工过程或使用阶段,普遍出现各种不同性质的混凝土开裂,长期下挠等病害,这些病害对桥梁的耐久性和营运的安全性构成了威胁”[1]。文献[2]作者调查了国内 180多座预应力混凝土箱梁桥,总结了裂缝的类型及分布规律,其中腹板钭裂缝的出现比例高达 86%,由于腹板裂缝的存在,引起结构刚度降低,导致变形增大。文献[3] 根据Kishwaukee.River桥荷载试验发现,由于箱梁腹板裂缝的存在,导致裂缝区结构剪切刚度降低 50~55%。 根据大量的调研和分析认为,竖向预应力是减少主拉应力、克服腹板斜裂缝的最有效技术手段,目前我国大量现役大跨径箱梁桥腹板斜裂缝主要是由于竖向预应力在设计过程中空间效应考虑不足,加之竖向预应力采用的精轧螺纹钢筋YGM锚固体系本身存在结构缺陷和预应力施工无法有效监控施加预应力的质量,并且导至“由于竖向直线束太短,几乎建立不起有效预应力”[1]。 进一步对竖向预应力用“精轧螺纹钢筋YGM锚固体系”分析研究后得知,该结构存在以下致命缺陷: 1、精轧螺纹钢筋强度较低,预应力张拉延伸绝对值很小(特别是短束仅几毫米),在同样放张回缩值情况下,预应力损失的比例就很大,短束预应力损失很可怕(一些桥梁的竖向有效预应力与竖向预应力张拉控制力相比损失甚至达 60% [6])。 2、虽然桥规规定带螺母的 YGM精轧螺纹钢锚具回缩值为1mm,但实际检测表明:“放张时,钢筋回缩损失:钢筋上的螺纹与螺母间隙及变形2mm左右,另外螺母与垫板的接触面与钢筋轴线成45°夹角造成实际损失4mm左...