預應力管孔道堵塞位置的理論研究

預應力管孔道堵塞位置的理論研究

為了便于施工，預算管通常采用波紋管連接孔，而預算管通常用于建造混凝土前的鋼筋綁扎階段。首先，在預制混凝土的支撐階段，預先確定鋼筋應穿過波紋管，而不是預制混凝土。這種做法不僅能保證預應力筋的線型順暢,符合設計要求,還可避免在澆筑混凝土后穿管時出現由于管道不暢而使預應力筋不易穿入的問題。但在施工中,因波紋管材質不好或施工操作不當導致波紋管破裂,澆筑混凝土時砂漿流入管道,從而造成管道堵塞的現象時有發(fā)生。因后張梁發(fā)生管道堵塞后,張拉、壓漿等工序只有在準確測定堵塞位置、在梁體上“開天窗”并鑿通管道后才能進行;又因管道內已有預應力筋,不易探出堵塞位置,如果找不準孔道堵塞位置盲目蠻干,會給梁體造成更大的破壞;因此,準確測定波紋管堵塞位置對于處理后張梁波紋管堵塞事故至關重要。我們在施工中遇到過這樣的問題,對孔道堵塞位置進行了理論推導,并在工程實踐中得到了驗證?，F將我們的做法介紹給同行。1管道堵塞的cre-l1、l后張梁預應力筋張拉施工時,一般先計算出設計張拉力作用下通長預應力筋的伸長值Δl0,以校核實際伸長值是否符合要求。由于測定波紋管堵塞位置時,一般是一端張拉,且不錨固,故預應力損失值可以忽略錨頭變形、混凝土彈性壓縮、鋼筋松弛的影響,只計入管道摩擦引起的應力損失(σl1)。σl1=σcon[1-e-(μθ+kx)]則張拉時錨下預應力筋的實際應力為σ=σcon·e-(μθ+kx)由虎克定律得Δl0=(σcon/E)·l0·e-(μθ+kx)(1)式中:σcon—設計控制應力,MPa;Δl0—預應力筋的伸長值;μ—預應力筋與管道壁的摩擦系數;θ—從張拉端至計算截面曲線管道部分切線的夾角之和,rad;E—預應力筋的彈性模量,MPa;k—管道每m局部偏差的摩擦影響系數;l0—設計通長預應力筋長度,m;x—從張拉端至計算截面的管道長度,m。管道堵塞時,可采用在梁體一端張拉堵塞管道的預應力筋,實測伸長值Δl,通過計算確定堵塞位置l(堵塞位置距張拉端的距離),由虎克定律可知:(σcon-σl1)/(σl-σl1′)=(Δl0/l0)/(Δl/l)式中:σl—實際張拉應力;σl1—設計張拉力下的預應力損失值;σl1′—實際張拉力下的預應力損失值。由于σl1、σl1′分別較σcon、σl小得多,可近似認為(σcon-σl1)/(σl-σl1′)=σcon/σl。則σcon/σl=(Δl0/l0)/(Δl/l)根據上式,即可得到計算堵塞位置的公式:l=(σcon/σl)·(Δl/Δl0)·l0(2)當σl=σcon時l=(Δl/Δl0)·l0(3)2張拉時,梁的拉緊并不影響張拉張拉安康鐵路分局機務段人行天橋38m后張T梁,因工程受場地限制,不能采用吊裝施工,只能在支架上現澆。施工時由于波紋管材質不好,且該梁為非標梁,沒有成套搗固設備,梁底及腹板混凝土采用小直徑振動棒和人工振搗,有4根波紋管破裂,水泥砂漿流入管道,造成預應力管道堵塞。在梁體一端逐步加壓至根據設計張拉力計算出來的設計油壓,張拉堵塞管道的預應力筋,用公式(3)計算堵塞位置。張拉時將另一端的預應力筋用千斤頂緊,防止堵塞砂漿被拉裂后張拉端千斤頂飛出。計算結果與實測位置的比較見表1。根據實測資料,計算結果與實際堵塞位置偏差均在20cm以內,說明計算方法正確可靠。3張拉油的設計(1)上述實例中預應力管道堵塞嚴重,張拉油壓等于設計油壓,采用公式(3)進行計算。當堵塞不嚴重,張拉油壓小于設計油壓時,可用公式(2)計算。