预应力钢绞线张拉伸长值锚塞回缩量量测方法的探讨

预应力钢绞线张拉伸长值锚塞回缩量量测方法的探讨

预应力钢绞线张拉伸长值锚塞回缩量量测方法的探讨

摘要：钢绞线预应力混凝土在桥梁工程中已普遍使用，作为质量双控指标的钢绞线张拉伸长值及锚固张拉力的计算，相应规范均已有明确规定，但对在预应力张拉实际施工中的具体量测，各家说法与作法都存在较大差异，本文就此问题根据笔者施工的实践予以介绍，供广大从事钢绞线预应力张拉工作者参考。

关键词：钢绞线；预应力张拉；伸长值；锚塞回缩量；量测

1 引言

以钢绞线作为桥梁工程、路基高边坡抗滑加固等工程施加预应力的载体，是目前普遍采用的材料和工艺。对钢绞线张拉预应力施加、锚固的方法和张拉力、钢绞线伸长量的理论计算，在相应的规范中都已有明确的规定，但在实际操作中对钢绞线施加预应力张拉的伸长值、钢绞线锚固时锚具锚塞回缩量的量测，各家说法及做法均存在差异，这对预应力张拉质量控制的双控指标（即钢绞线张拉力与实测伸长值）的计算和评判产生了一定的影响。针对上述问题，笔者就多年预应力张拉实践，尝试提出如下实际作法和技术见解（以后张法为主），为广大钢绞线预应力张拉工作者提供参考。

2 钢绞线张拉伸长值计算

钢绞线预应力张拉施工设计控制张拉力，是指预应力张拉完成后钢绞线在锚夹具前的拉力。因此，在钢绞线预应力张拉理论伸长量计算时，应以钢绞线两头锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度，但在预应力张拉时钢绞线的控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的，故为控制和计算方便，一般以钢绞线两头锚固点之间的距离，再加上钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，作为钢绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度。

在钢绞线预应力张拉时,钢绞线的外露部分，大部分被锚具和千斤顶所包裹，钢绞线的张拉伸长量无法在

钢绞线上直接测量，故只能用测量张拉千斤顶的活塞行程，计算钢绞线的张拉伸长值，但同时还应减掉钢绞线张拉全过程的锚塞回缩量。（参阅《公路桥涵施工技术规范》）一般计算式为：

ΔL=ΔL 1+ΔL 2-b-c ⑴ 式中:

ΔL 1：为从初始拉力L 初（桥梁施工规范规定一般为设计控制张拉力的

10%~25%）至张拉设计控制拉力L 终间的千

斤顶活塞的张拉行程；

ΔL 2：为初始拉力时的推算伸长值（按规范规定推

算求得）；

b ：工具锚锚塞回缩量；

c ：工作锚锚塞回缩量。

3 钢绞线预应力张拉锚塞回缩量的量测：钢绞线预

应力张拉锚塞回缩量在两个部位出现：即产生在张拉千斤顶使用的“工具锚”，和参与钢绞线预应力工作，将钢绞线锚固在混凝土中的“工作锚”部位。有的文献和产品说明书介绍了锚具的变形造成预应力钢筋的回缩值的参数，只可作为对锚具验收和施工控制的参考依据，具体计算还应以实测为准。

3.1 工具锚锚塞回缩量的量测：

在钢绞线开始张拉，当

千斤顶张拉力，达到钢绞线

张拉至初始拉力（设计控制

拉力的10～25%），已把松

弛的预应力钢绞线拉紧，此

时应将千斤顶充分固定，精

确量取从千斤顶工具锚锚

杯外露端面至钢绞线外露L初L L终千斤顶L初:初始张拉力千斤顶活塞的张拉行程L终:终张拉力千斤顶活塞的张拉行程1

端头的长度b

1

，当千斤顶张拉力，达到钢绞线预应力张

拉设计控制拉力时，再量取从千斤顶工具锚锚杯外露端

面至钢绞线外露端头的长度b

2

，工具锚锚塞回缩量b=

b

1- b

2

。（b值量测见右图）当预应力钢绞线由很多单根

组成时应每根量测，取其平均值进行计算，最少不得少于三根。此回缩的出现仅对张拉伸长值的计算有影响，对张拉力量测没有影响。

3.2 工作锚锚塞回缩量的量测：

目前钢绞线预应力张

拉施工以使用YDC型液压

千斤顶为主，该千斤顶与工

作锚接触处，设有一块限制

工作锚夹片在张拉过程位

移的限位板，钢绞线在张拉

时工作锚夹片跟随钢绞线

的拉伸，向后移动至限位板

凹槽的底部，对钢绞线失去

约束，当千斤顶将钢绞线张拉至设计控制张拉力，在回油放松钢绞线的瞬时，钢绞线弹性收缩，工作锚夹片跟随收缩向锚环孔内位移，随即将钢绞线锚固，这就是工作锚锚塞回缩的全过程。工作锚锚塞回缩位移后，将引起钢绞线张拉力的减小，减小量及补偿方法见后述。张拉完毕卸掉千斤顶后，在工作锚处测量工作锚夹片在锚杯处的外露长度C

2

，当预应力钢绞线由很多单根组成时应每根量测，取其平均值，一般至少测量三处，千斤顶

限位板凹槽深度已知为C

1，则工作锚锚塞回缩量C= C

1

-

C

2

。（c值量测见上图）工作锚锚塞回缩量除与锚具硬度等有关外，还与钢绞线直径有关，工作锚回缩量大小与钢绞线直径大小成反比。

4 钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度：在钢绞线预应力张拉施工中，目前常用的千斤顶的工作锚位置分前

夹式和后夹式，张拉时钢绞线在千斤顶中的工作长度，前夹式较短，如YDC型前夹式千斤顶约为98mm，对张拉伸长量影响较小，可忽略不计，但如YCW型后夹式千斤顶则可长达470mm多，故钢绞线在千斤顶中的工作长度对张拉伸长量的影响就不容忽视。我梁场使用的千斤顶是YDC型。

4.1 钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度的确定：钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，一般是指在张拉千斤顶装入钢绞线后，从工具锚锚杯中心至预应力混凝土工作锚锚杯中心的距离，注意丈量时应将千斤顶安装好，装入钢绞线，基本打紧锚塞，启动油泵，开始加油，在千斤顶活塞启动，即油压表指针闪动的瞬间即刻关闭加油阀，此时丈量工具锚锚杯中心至预应力混凝土工作锚锚杯中心的距离，即可确定为钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度。有人直接丈量千斤顶的身长，作为钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，笔者认为是错误的，因为一般千斤顶开启加油阀后活塞都是在活塞伸出千斤顶体外一段距离后才开始受力，且千斤顶在一般状态下活塞都是伸出千斤顶体外有一段距离的。

4.2 钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度在预应力钢绞线张拉伸长值计算中的应用：一般在预应力张拉时，原始记录中的伸长值，都是按千斤顶活塞的行程距离记录的，按此计算的钢绞线实测伸长值，是预应力混凝土中工作锚之前的钢绞线伸长值加钢绞线在张拉千斤顶中工作长度的伸长值之和，不是钢绞线纯在混凝土中工作长度的张拉伸长值，故在计算钢绞线张拉伸长值及张拉伸长率误差时应注意以下几个问题：

⑴、计算预应力钢绞线理论伸长值时，若预应力钢绞线的计算长度已包括钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，就可直接用此计算的预应力钢绞线理论伸长值与按原始记录中数据计算的实测伸长值比较，来计算预应