摘要：简单的叙述了预应力梁反拱度的设置，并就起拱大小的影响因素，结合施工体会进行了分析阐述。
关键词：预应力；拱度；控制
预应力砼梁由于偏心预加力Ny的存在，较普通钢筋砼梁的变形复杂，相应的拱度设置与施工中拱度的控制都比较困难。合理的拱度设置与精确的拱度控制，对于预应力砼梁的行车舒适以及梁的受力都十分有利。因此，预应力梁拱度设置与控制问题应作为预应力桥梁施工的一个重点来考虑。为了便于对预拱度控制分析，先对预拱度的设置作一简单描述。
1预拱度的设置（以简支梁为例）：
1.1预拱度设置的前提条件：
按《公路桥规》规定，预应力砼受弯构件，在使用荷载（即结构恒载、预加力和不计冲击的汽车荷载）作用下的最大竖向挠度超过跨径的1/1600时，应设预拱度，以抵消荷载长期作用下逐渐增加的变形。
1.2预加力引起的上挠度
fy=∫L0×Mg×Mx/0.85EhI0×dx
（0.85Eh×L0为梁的抗弯刚度）
My－由永存预加力在任意截面X处所引起的弯矩值
Mx－跨中作用单位力时在任意截面X处所产生的弯矩值。
Eh－施加预应力时的砼弹性模量。
I0－构件全截面的截面惯性矩。
1.3使用荷载作用下的挠度：
fm=fg1+fg2+fp1
=5/48x（Mg+Mg2+MP1）×L2/0.85EhI0
其中g1、g2分别为梁自重及二期恒载，P1为汽车荷载。
1.4预拱度的放置数值：
按《公路桥规》规定，预拱度值fg等于结构重力（恒载）和半个汽车荷载（不计冲击力）所产生的竖向挠度。
fyˊ=（－fy+fg1+fg2）[1+Φ（t∞×τ）]+1/2fp
Φ（t∞×τ）混凝土的徐变系数终值。
1.4.1以青银高速赵牛河大桥20米箱梁为例：
设计资料:（1）设计荷载：汽车－超20级挂车－120级
（2）箱梁截面尺寸：梁高h=1.2米,跨径20米。
（3）砼标号：C50Eh=3.49×104MP
按换算截面的几何特征求得I0，按钢束有效应力，找出最不利截面的应力值，钢绞线的截面面积Ag及eg（预应力筋重心至换算截面的距离），因此，求得Mg、MP、Mg1、Mg2以最不利荷载情况下，求得的汽车，及其恒载引起的最大弯矩，这里只提出思路，详细计算过程略。
按上述方法：经计算20米主梁弹性上拱及后期收缩徐变最大值f=－30㎜。在施工中，考虑桥面铺装层厚度，预社向下拱度2㎝，实际的起拱度即为1㎝左右较为合理。
1.4.2先张法16m板梁:
考虑跨径小，不设预拱度。
由预加力FY引起的挠度值按上述式计算得fg=－10㎜
（指预应力筋割断后的起拱值，不考虑其它因素）。
2预拱度的控制：
预应力反拱度不易控制，是由于其影响因素很多。主要由施加预应力的有效控制，砼的强度与弹性模量，后张法张拉与先张法放张的时间掌握，以及存梁时间（主要考虑砼收缩、徐变、弹性模量等随时间而变化的影响因素）。
2.1施加预应力的有效控制：
从公式可以看出施加预应力的大小直接影响到梁的起拱大小，在实际施工中，要考虑到影响预应力损失的所有因素，如管道摩擦，锚具变形、钢绞线与台座温差，钢绞线松弛，以及砼收缩、徐变等，将设计中的控制应力尽可能准确的传递给预应力构件，使构件受力时处于良好状态。
预应力的有效控制办法：采用应力、应变“双控”办法，只有两者都达到设计要求后，才算本次张拉成功。应力控制主要用千斤顶来控制，千斤顶及油表经计量局标定方可使用，按照标定的回归方程推算出油表的数值。实际操作时，油表读数要准确。应变控制主要掌握好平均张拉力的计算，先张法的平均张拉力即为控制张拉力，控制张拉力按设计要求计算，后张法要考虑管道摩擦的影响，理论伸长值计算公式为：
△L=P×L/（Ag×Eg）（P为平均张拉力）
（实际伸长值－设计伸长值）/设计伸长值≤6%，否则，停止张拉，进行分析。
一般来说，先张法易达到6%要求，后张法由于管道弯曲，影响因素较多，要注意管道坐标，管道顺畅，有无水泥浆，磨阻影响等。
2.2砼的强度与弹性模量：
砼的强度是影响拱度大小的直接因素之一。预应力筋的放张或张拉必须待砼养护达到设计规定的强度（指先张及后张，一般为砼标号的80%-90%），以后才可放张，放松过早造成较多的预应力损失，（主要是收缩、徐变损失）。对于全预应力来说，预应力损失超出设计，会使使用荷载作用下预压区混凝土出现受力裂缝。因为其预应力度小于1，它的消压弯矩不能抵消使用荷载（不包括预加力）作用下控制截面的弯矩。同时使梁产生更大的向上反拱，更重要的是因砼与钢筋的黏结力不足而造成预应力筋弹性收缩滑动在构件端部出现水平裂缝的质量事故。过晚以产生效益角度来讲不合理。从拱度的放置中看出：fy=∫L0My×Mx/Eh×I0dx,拱度与预应力及砼的弹性模量有直接关系，按我国《公路桥规》中测定弹性模量的方法，根据不同等级砼弹性模量试验值的统计分析Eh的经验公式为：
Eh=105/2.2+33R（如C40砼Eh=3.3×1040.75C40Eh=3.0×104）从中看出同一标号砼，当强度较低时，其Eh小，fy就大了。为了便于说明问题，就Eh、R一块结合试验室的理论分析，其影响因素加以描述：
2.2.1集料的弹性模量要高，集料的弹性模量与它在砼中所占的体积均对砼的弹性模量产生影响，规范要求，预应力砼集料的强度要高与砼强度的2倍。
2.2.2同配合比相同龄期的砼潮湿试件的弹性模量比干燥试件的弹性模量大15%。
2.2.3水泥石的强度和孔隙、确定它的弹性模量影响因素如：水灰比、含水量、水化程度均对弹性模量产生影响。
3存梁时间：
预应力砼梁的存梁时间一般为60天不超过90天，存梁时间的长短主要考虑砼的收缩徐变而引起的拱度大小，严重可导致梁发生裂缝，对施工阶段桥面铺装平顺及使用阶段的行车都不利，所以一般预应力砼梁的吊装尽可能安排在60天之前完成，并切要及时完成铰缝及桥面铺装的施工作业，既完成二期荷载g2所引起向下的竖向挠度fg2，抵消掉一部分挠度。使梁的受力处于正常状态，否则要在跨中加相当于二期恒载的重量，进行预压。为了便于对问题的分析，下面以先张16m梁为例，梁的拱度变形如下表：
（钢绞线被切断后预制板的上拱值10㎜）。
从表看出，每片梁的起拱值在同一龄期都有差异，且放张时的起拱值比设计值大，这主要是由于放张法时，砼的强度大小不一，虽然砼的强度均大于80%设计强度，满足要求，但由于砼施工时配比的波动导致砼弹性模量不一致，其二是张拉操作引起的误差及预应力损失等因素。起拱大于设计值主要是砼的收缩，施工温度，放张温度，养生条件及引力张拉控制等因素。
从图看出，梁的起拱在前90天较快，接近线形关系，90天之后，线形平缓，起拱较慢，这主要与砼的收缩及在预加力作用下的徐变变形密不可分，前期砼收缩快，拱度变化接近线形变化，与预应力筋的共同变形，后期收缩慢由于预应力的作用，砼产生徐变，相对初期收缩较慢，所以，拱度就长的慢了。
一般来说，砼初期的收缩变形很快，两周可完成全部收缩的25%，一个月50%，三个月增长缓慢，两年后趋于稳定。砼长期承受着巨大的压力作用，其应变也随时间的延长而增大，前期徐变增长很快，6个月即可达到最终徐变的70%－80%，以后徐变增长逐渐缓慢，一般两年趋于稳定，三年左右徐变即将告终，虽然砼的收缩和徐变使砼构件缩短将会引起预应力损失，但由于偏心压力作用，中性轴靠近预压区。仍然使梁起拱。
在实际施工中，为保证桥面铺装层厚度，在起拱度偏大的情况下，盖梁及支座垫石在控制标高的时候可适当降低，以上是在实际工作中碰到的一些问题，结合预应力砼的基本理论知识加以分析。不足之处，有待在今后的施工过程中不断总结。