后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長量的計(jì)算與張拉時常見問題分析及預(yù)防和處理措施

1、后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長量的計(jì)算張拉時常見問題分析及預(yù)防和處理措施一、后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長量的計(jì)算和傳統(tǒng)的張拉程序1、鋼絞線理論伸長量計(jì)算鋼絞線理論伸長值直線段采用公式:L=P0×L/(Ay×Eg)式中:L:鋼絞線直線段理論伸長值(mm); P0:計(jì)算截面處鋼絞線張拉力(N); L:預(yù)應(yīng)力鋼絞線長度(mm); Ay:預(yù)應(yīng)力鋼材截面面積(mm2); Eg:預(yù)應(yīng)力鋼材彈性模量(N/mm2).鋼絞線理論伸長值曲線段采用公式:L = P×L/(Ay×Eg)式中:L:鋼絞線曲線段理論伸長值(mm); P:預(yù)應(yīng)力鋼材平均張拉力(N);其余符號同直線段.關(guān)于P0,P的

2、計(jì)算: P0 = P1-(1-e-(kx+u) P = P1-e-(kx+u)/(kx+u): P:張拉端鋼絞線張拉力X:從張拉端至計(jì)算截面的孔道長度(m);:從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的切角之和(rad); K:孔道每m局部偏差對摩擦的影響系數(shù); U:預(yù)應(yīng)力鋼材與孔道壁的摩擦系數(shù);式中，Ay=鋼絞線根數(shù)×單根鋼絞線橫截面積，單根鋼絞線橫截面積取實(shí)驗(yàn)值，一般為140mm2。K規(guī)范取值為0.015，U規(guī)范取值為0.225。2、傳統(tǒng)張拉程序和實(shí)測伸長量計(jì)算后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉采用分級張拉，傳統(tǒng)張拉方式為：00.1k 0.2k1.05k（要求超張拉時）k持荷5分鐘回油k為控制應(yīng)力

3、。實(shí)測伸長量計(jì)算：L0=（l3- l2）+2*（l2- l1）l3：張拉至k時活塞伸出量；l 2：張拉至0.2k時活塞伸出量；l 1：張拉至0.1k時活塞伸出量。二、張拉時常見問題分析及預(yù)防和處理措施1、鋼絞線伸長率超出規(guī)范允許偏差范圍規(guī)范要求張拉時鋼絞線理論伸長量與實(shí)際伸長量偏差不超過±6%，但實(shí)際施工時，往往會出現(xiàn)實(shí)測伸長值與理論伸長值的偏差超過規(guī)范允許的范圍的情況。出現(xiàn)這種情況的原因有：（1）管道位置引起的偏差。波紋管安裝時，管道定位不準(zhǔn)確，或定位卡子數(shù)量不足，混凝土振搗時碰觸波紋管導(dǎo)致其偏位。波紋管位置與設(shè)計(jì)位置偏差時，理論伸長量發(fā)生變化，若位置偏差較大，則會引起鋼絞線伸長率

4、超標(biāo)。（2）鋼絞線材質(zhì)不合格。鋼絞線原材料進(jìn)場時，必須按批次進(jìn)行抽樣試驗(yàn)，確定其材質(zhì)是否合格，彈性模量Ep及橫截面積與標(biāo)準(zhǔn)值偏差是否符合規(guī)范要求。（3）張拉設(shè)備故障或未及時標(biāo)定。千斤頂?shù)木葢?yīng)在使用前校準(zhǔn)。使用超過6個月或200次，以及在使用過程中出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時，應(yīng)重新校準(zhǔn)。任何時候在工地測出的預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長值有差異時，千斤頂應(yīng)進(jìn)行再校準(zhǔn)。用于測力的千斤頂?shù)膲毫Ρ響?yīng)同千斤頂視為一個單元同時校準(zhǔn),并在量程范圍內(nèi)建立精確的標(biāo)定關(guān)系,以確定張拉力與壓力表讀數(shù)之間的曲線方程。千斤頂、油泵、液壓油管接頭處漏油時，會導(dǎo)致油表讀數(shù)與張拉力不對應(yīng)，無法準(zhǔn)確控制鋼絞線張拉控制應(yīng)力，使實(shí)測伸長量與設(shè)計(jì)伸長量偏

5、差較大。（4）初應(yīng)力取值過小。傳統(tǒng)張拉程序中，初應(yīng)力取值為10%的控制應(yīng)力，即認(rèn)為在張拉至10%控制應(yīng)力的時候已經(jīng)將鋼絞線拉緊。但是在實(shí)際施工中，當(dāng)鋼束較長，彎曲部位較多的時候，10%控制應(yīng)力的張拉力往往不足以將鋼絞線拉緊，此時在計(jì)算實(shí)際伸長量的時候會包含部分松弛長度，從而引起實(shí)際伸長量計(jì)算值偏大。因此在張拉時可以選擇取20%控制應(yīng)力作為初始張拉力，進(jìn)行實(shí)際伸長量計(jì)算。（5）錨墊板安裝傾斜。錨墊板安裝傾斜時，錨墊板與鋼絞線延伸方向不垂直，在張拉時錨墊板偏心受力，引起應(yīng)力集中，不但容易導(dǎo)致錨墊板周圍砼開裂，而且會加大鋼絞線與波紋管道的摩阻力，使鋼束受力不均勻，實(shí)測伸長量偏小。（6）鋼絞線扭曲、纏

6、繞。鋼絞線在管道內(nèi)扭曲，張拉時管道內(nèi)鋼絞線受力不均勻，部分鋼絞線松弛未受力或受力未達(dá)到控制應(yīng)力要求，伸長量不足。（7）波紋管道破裂、漏漿。在先穿鋼絞線后澆筑混凝土施工時，若波紋管道破裂、漏漿，造成鋼束與混凝土握裹，都會導(dǎo)致實(shí)際摩阻力大于計(jì)算的摩阻力，使實(shí)測值變小。（8）錨墊板喇叭口內(nèi)被混凝土充塞。錨墊板喇叭口內(nèi)有混凝土?xí)r，會使剛絞線在喇叭口內(nèi)無法擴(kuò)張導(dǎo)致錨具安裝困難，同時會使鋼束伸長方向與錨墊板不同心，張拉時會增大鋼絞線與管道間的摩阻力，影響鋼絞線的順利伸長。2、滑絲（1）夾片絲口磨損或未清理干凈。當(dāng)夾片絲口出現(xiàn)磨損或絲口上粘有雜物時，夾片與鋼絞線無法緊密咬合，易出現(xiàn)滑絲現(xiàn)象。若工具夾片出現(xiàn)滑

7、絲現(xiàn)象，在張拉過程中則會出現(xiàn)夾片崩出現(xiàn)象；若工作夾片出現(xiàn)滑絲現(xiàn)象，在張拉完畢回油時，會造成鋼絞線回縮，預(yù)應(yīng)力損失。（2）鋼絞線粘有油污，夾片與鋼絞線無法精密咬合，容易出現(xiàn)滑絲現(xiàn)象。（3）夾片質(zhì)量不合格。夾片進(jìn)場的時候未經(jīng)過檢驗(yàn)，夾片強(qiáng)度達(dá)不到要求，張拉時夾片破裂，會出現(xiàn)滑絲現(xiàn)象。（4）切割錨頭鋼絞線時留的長度太短，或未采取降溫措施。封錨時切割鋼絞線要保證鋼絞線外露長度不小于3cm，及時采取降溫措施。3、斷絲當(dāng)張拉到一定噸位后，發(fā)現(xiàn)油壓突然回落，加壓后又回落，那說明可能發(fā)生了斷絲現(xiàn)象。引起斷絲的原因有：（1）鋼絞線材質(zhì)不合格。鋼絞線原材料進(jìn)場時未進(jìn)行檢驗(yàn)，不合格的鋼絞線抗拉強(qiáng)度達(dá)不到要求時，張拉

8、時容易出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。因此，在鋼絞線進(jìn)場后必須及時進(jìn)行原材料檢驗(yàn)，不合格材料不允許用于施工。（2）千斤頂未標(biāo)定或使用時間或次數(shù)超過標(biāo)定要求。未標(biāo)定或標(biāo)定過期的千斤頂在張拉時無法控制張拉應(yīng)力，會出現(xiàn)張拉應(yīng)力超過鋼絞線極限抗拉強(qiáng)度，出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。在千斤頂進(jìn)場后，進(jìn)行第一次張拉前必須委托有相應(yīng)資質(zhì)的計(jì)量單位進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定過的張拉設(shè)備才可以用于張拉施工。千斤頂和油表在標(biāo)定一次后，使用時間超過六個月或使用次數(shù)超過200次，以及在使用過程中出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時，則必須重新進(jìn)行標(biāo)定。（3）下料、穿束時造成鋼絞線損傷。在鋼絞線運(yùn)輸、下料和穿束過程中，有時會造成鋼絞線出現(xiàn)豁口、刮傷或燒傷等損傷，影響了鋼絞線的受力性能

9、，在張拉過程中就極易出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。鋼絞線在施工現(xiàn)場存放和下料時，必須專門有干凈清潔的場地。鋼絞線穿束時，在與梁體混凝土有摩擦的地方可以采用滑輪吊著，防止鋼絞線與混凝土摩擦造成鋼絞線刮傷。（4）管道內(nèi)鋼絞線絞結(jié)。鋼絞線在管道內(nèi)絞結(jié)，張拉時管道內(nèi)鋼絞線受力不均勻，絞結(jié)處受力大于鋼絞線極限抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致鋼絞線被拉斷。防止措施為：在鋼絞線穿束時，對鋼絞線進(jìn)行編號，對鋼束每隔1m-1.5m綁扎一道鐵絲，鐵絲扣應(yīng)向里，為防止鋼絞線扎破波紋管，穿束前在鋼絞線前端套上一個帶圓頭的塑料管，穿束時要順著勁穿，穿好后每根鋼絞線在一個方向上。（5）張拉數(shù)據(jù)計(jì)算出錯。在進(jìn)行鋼絞線張拉控制應(yīng)力、張拉力和對應(yīng)的油表讀數(shù)計(jì)算

10、時，必須小心核對，特別注意鋼絞線根數(shù)，防止出現(xiàn)錯誤。4、張拉槽口處混凝土開裂（1）錨墊板安裝傾斜或喇叭口內(nèi)被混凝土充塞，偏心張拉。錨墊板偏心受力時，會引起錨墊板與錨具接觸位置局部受力過大，超過混凝土極限抗壓強(qiáng)度，引起混凝土開裂。在錨墊板安裝時，應(yīng)采取可靠措施保證錨墊板與模板緊密貼合，同時要保證模板加固到位，防止其在混凝土振搗過程中發(fā)生偏移或變形。在錨墊板喇叭口末端穿波紋管位置處可采用膠帶裹住密封，防止混凝土進(jìn)入喇叭口內(nèi)部。（2）錨具安裝不到位，未放入錨墊板凹槽內(nèi)。錨具未放入錨墊板凹槽內(nèi)時，錨具與錨墊板平面無法緊密貼合，張拉時錨具處于傾斜狀態(tài)，錨具與錨墊板接觸位置會產(chǎn)生應(yīng)力集中，易導(dǎo)致錨墊板破裂

11、，混凝土開裂。在安裝錨具時，若人工無法將錨具安裝入錨墊板凹槽內(nèi)，可采用端頭頂稍微加壓配合安裝錨具，端頭頂施加的壓力不得超過初始張拉應(yīng)力。（3）張拉槽口處混凝土未振搗密實(shí)，存在空洞。因錨墊板處鋼筋非常密集，并且往往處于振搗棒難以到達(dá)的位置，若不采取措施，經(jīng)常會出現(xiàn)空洞現(xiàn)象。錨墊板后部混凝土有空洞時，張拉過程中混凝土無法有效分擔(dān)壓力，極易出現(xiàn)混凝土開裂，錨墊板破裂現(xiàn)象。在混凝土澆筑過程中，可在張拉槽口位置處增開振搗口，對錨墊板后部的混凝土進(jìn)行專門的振搗，防止出現(xiàn)空洞。在張拉前，可用小錘敲擊錨墊板附近的混凝土，通過敲擊的聲音判斷混凝土內(nèi)部是否有空洞，若有空洞，則必須提前處理，處理完畢后再進(jìn)行張拉。（

12、4）錨下螺旋鋼筋未安裝，錨下網(wǎng)片筋未安裝。錨下螺旋筋和網(wǎng)片鋼筋可以有效的分擔(dān)錨墊板上的壓力，并加強(qiáng)錨墊板周圍混凝土抗壓強(qiáng)度，防止混凝土開裂，施工時必須按圖紙要求進(jìn)行安裝。（5）混凝土強(qiáng)度未達(dá)到張拉強(qiáng)度要求，張拉過早。梁體混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%以上，彈性模量必須達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%以上，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉施工。張拉前，實(shí)驗(yàn)室必須對混凝土同養(yǎng)試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度和彈性模量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)合格方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工。5、張拉時引起的梁體其他部位混凝土開裂（1）跨中底板砼開裂。張拉時跨中底板混凝土開裂的常見原因是底板預(yù)應(yīng)力管道未設(shè)或少設(shè)U形防崩鋼筋。因底板預(yù)應(yīng)力管道密集，彎度較大，且波紋管道非?？拷装宓酌?。施工時必須加設(shè)足夠數(shù)量的U形防崩鋼筋，使鋼絞線法向應(yīng)力由底板上下層鋼筋網(wǎng)片和防崩鋼筋共同分擔(dān)，以防止底板混凝土開裂，波紋管道彈出。（2）橫隔墻混凝土開裂。梁端和跨中橫隔