后張法預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中張拉應(yīng)力與伸長值的控制

1、后張法預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中張拉應(yīng)力與伸長值的控制梁浩杰1 蘇玲1帥2祁(11 呼和浩特市公路工程監(jiān)理所, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010011; 21 包頭市公路規(guī)劃勘測設(shè)計院)【摘 要】 闡述了公路中后張法預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁結(jié)構(gòu)的橋梁在后張法預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中, 張拉應(yīng)力與伸長值的控制在施工中的應(yīng)用。【關(guān)鍵詞】 后張法; 張拉應(yīng)力; 伸長值; 控制應(yīng)力中圖分類號: U 441+ 15文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A后張法預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁結(jié)構(gòu)的橋梁已普遍應(yīng)用于二級及其以上等級公路中。 后張法預(yù)應(yīng)力筋在張 拉過程中采用應(yīng)力控制方法張拉時, 是以伸長值進(jìn)行 校核的, 實際伸長值與理論伸長值的差值應(yīng)符合設(shè)計要求, 如果設(shè)

2、計無明確要求時, 可按標(biāo)準(zhǔn)控制在 6% 的范圍之內(nèi)。 此方法的目的是切實加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋張拉過 程中的技術(shù)平安保證措施, 使其科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化和程序化, 提高預(yù)應(yīng)力的準(zhǔn)確性、可靠性和可操作性, 保證預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的施工質(zhì)量。現(xiàn)以呼和浩特機(jī)場路 k 3+ 440 處別離式立交橋為 例, 介紹后張法預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中的應(yīng)力控制和伸長值控制技術(shù), 并給出理論伸長值的準(zhǔn)確、實用的計算 方法。1 工程概況呼和浩特機(jī)場路 k 3 + 440 處別離式立交橋全長135120 m , 橋梁全寬 12124 m , 上部結(jié)構(gòu)采用三孔變截1860= 1302 M P a。預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)計張拉力按下式計算:P = n A

3、式中 n 預(yù)應(yīng)力的股數(shù)或根數(shù);A 單股或單根預(yù)應(yīng)力筋面積, mm 2。1302 12 ( 7 3114 52 4 ) =箱 梁 P =2147435 N = 217414 kN212張拉程序和張拉順序 預(yù)應(yīng)力筋可分批、分階段張拉, 張拉順序確定原那么為: 從下向上, 對稱張拉。初應(yīng)力取 的 10% , 為計算實測伸長值, 張拉程 序為 0011 , 012 , 持荷 2 m in 錨固。213張拉機(jī)具設(shè)備的校驗施工預(yù)應(yīng)力所用的機(jī)具設(shè)備應(yīng)由專人使用和保 管, 并應(yīng)定期維護(hù)和校驗。 千斤頂和壓力表應(yīng)配套校驗, 以確定張拉力與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線。校驗應(yīng)在經(jīng)過主管部門授權(quán)的法定計量機(jī)構(gòu)定期進(jìn)行。

4、214張拉應(yīng)力控制 預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)嚴(yán)格按照張拉程序和張拉順序從兩端同時進(jìn)行, 根據(jù)每束鋼絞線的張拉力及千斤頂標(biāo) 定的線性方程, 各鋼束張拉力與壓力表讀數(shù)計算如表2。面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁, 跨徑為 40 + 50 +40 m , 下部結(jié)構(gòu)采用 V 型墩, U 型橋臺。現(xiàn)澆箱梁及 V 型墩預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 R b =y 1 860 M P a。松弛率為 215% 的高強(qiáng)低弛鋼絞線。2預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力控制211錨下控制應(yīng)力 和設(shè)計張拉力 P 的計算表 2鋼束張拉與壓力表讀數(shù)計算?公路橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?(J T J 023- 85) 要求, 構(gòu)件預(yù)加應(yīng)力時, 預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)件端部 ( 錨下)

5、的控制應(yīng)力 應(yīng)符合表 1 規(guī)定。張拉力 NkN鋼束號內(nèi)容011 012 壓力表號: 1166千斤頂號: 2001- 10壓力表讀數(shù)M P a表 1控制應(yīng)力 系 統(tǒng)I214174429148214714Y1 Y 4預(yù)應(yīng)力筋錨下控制應(yīng)力 最大控制應(yīng)力 Rm ax41949148451820175b0180b3預(yù)應(yīng)筋伸長值控制化, 即 1 = 2 = K ,那么預(yù)應(yīng)力筋的實際伸長值計算公311理論伸長值計算預(yù)應(yīng)筋的理論伸長值 L式可簡化為:L =可按下式計算:(L K - L 1 ) + (L 2 - L 1 )L = P P L (A P E P )P P 預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力, N ;L 預(yù)應(yīng)力

6、筋的長度, mm ;A P 預(yù)應(yīng)力筋的截面面積, mm 2;E P 預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量, N mm 2。預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力計算公式:313伸長值校核與判斷采用應(yīng)力控制方法張拉預(yù)應(yīng)力筋時, 應(yīng)以伸長值 進(jìn)行考核, 實際伸長值與理論伸長值的差值應(yīng)符合設(shè) 計要求M , 假設(shè)設(shè)計無明確規(guī)定時, 那么實際伸長值與理式中論伸長值的差值應(yīng)控制 6% 以內(nèi), 即:- M L 理 - L 實 M如果校核不滿足上式要求, 應(yīng)暫停張拉, 待查明原 因采取措施后, 方可繼續(xù)張拉。 假設(shè)符合上述要求, 那么表 明采用應(yīng)力控制方法張拉預(yù)應(yīng)力筋時, 應(yīng)力控制是準(zhǔn) 確可靠的。4結(jié)論后張拉預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中應(yīng)力與伸長值控制的

7、 核心有以下幾點(diǎn): 嚴(yán)格按照設(shè)計要求確定錨下控制應(yīng)力。 根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的類型, 按照?橋規(guī)?規(guī)定, 一般 采取兩端同時張拉方式, 它可有效減少預(yù)應(yīng)力的損失, 提高預(yù)應(yīng)力筋的有效預(yù)應(yīng)力。 校驗張拉機(jī)具是決定預(yù)應(yīng)力筋在張拉過程中 應(yīng)力控制準(zhǔn)確性和可靠性的重要保證措施, 是應(yīng)力控 制的中心環(huán)節(jié)。 計算預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長值。它是校核實測伸 長值是否在允許范圍內(nèi)的依據(jù), 是伸長值控制的主要 內(nèi)容。通過呼和浩特機(jī)場路立交橋施工實踐證明, 采用 應(yīng)力與伸長值雙控制方法控制后張法預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力 和伸長值較理想, 對后張法預(yù)應(yīng)力梁建立的預(yù)應(yīng)力是 準(zhǔn)確可靠的。e - (k x + (k x +)P P = P 1

8、-式中 P 預(yù)應(yīng)力張拉端的張拉力, N ;x 從張拉端至計算截面的孔道長度, m ;從張拉端至計算截面曲線孔道局部切線的夾角之 和, rad;k 孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù); 預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩擦系數(shù)。取 L =x , K = P A P ,那么e - (k x + ) (k x + ) E P L = K L 1 -設(shè) 計 文 件 K = 1302 M P a, 檢 驗 報 告 E P = 199GP a= 1199105 M P a?公路橋涵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?附表 G 18 預(yù)埋金屬螺 旋管道 k = 010015, 鋼絞線 = 0122, 計算如表 3 所示。表 3鋼束編號L m度L

9、 mm伸長值mmY1Y2Y3129189421291848212917672701736922531038112281923962379102385114393166758107701378713 Y 4 2510762 261753292 79122 15814 312實測伸長值預(yù)應(yīng)力筋的實際伸長值是按照兩端同時張拉程序 階段測量后得到的。即在張拉預(yù)應(yīng)力筋時, 應(yīng)調(diào)整到初應(yīng)力 0 , 該初應(yīng)力一般為張拉控制應(yīng)力 的 10%15% , 此時量取缸體的初始伸長值 L 1 和夾片外露長度1 ; 初應(yīng)力以下的推算長度, 可采用相鄰等級的伸長 值。張拉至 20% 時, 再量取缸體伸長值 L 2 和夾片外露長度 2; 當(dāng)張拉至控制應(yīng)力 時, 量取缸體的伸長值412參考文獻(xiàn)公路橋涵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (J T J 041- 2000) M 1公路橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) (J T J 023- 85) M 1收稿日期: 2003212209L K 和夾片外露長度 K ,值為:那么預(yù)應(yīng)力筋張拉的實際伸長L = (L K - K ) -(L 1 - 1 ) + (L 2 - 2 ) -(L 1 - 1 )