后张法预应力钢绞线张拉过程中

后张法预应力钢绞线张拉过程中,按传统的张拉程序

(0 →0.1бk →0.2бk →1.05бk 持荷5分钟→бk)施工时,实测伸长值与理论伸长值的差值往往超过规范允许的范围.结合实践,经反复探索,对张拉的初始控制应力进行了调整后,实测伸长值与理论伸长值的差值将能满足规范允许的范围.

【关键词】后张法预应力张拉控制程序

近年来,随着社会的发展和进步,越来越多的桥梁建设工程开始采用大跨度高强结构体系.后张法预应力混凝土采用高强钢绞线作为受力筋,同时按构造要求配置非预应力筋,大大缩小了构件的配筋率和混凝土体积,减轻了结构自重,提高了构件的抗变形能力,因此得到了广泛应用.但是,本人在工程实践中,发现传统的钢绞线张拉程序,对张拉的初始应力控制偏小,使得实测伸长值与理论伸长值的差值往往超出规范允许的范围.下面结合具体工程,简要谈一谈自己在桥梁监理过程中对这一问题的发现,认识,分析处理和几点体会.

一,工程概况

工程名称:安徽省淮南市东津渡大桥

梁板:20m预应力混凝土空心板梁,梁高90cm

梁板数量:220片

设计钢绞线型号:6Φj15.24mm;

Rby=1860Mpa

采用锚具:YM15-6型锚具

二,有关数据的采用与理论伸长值的计算

1.计算说明:

预应力筋采用控制应力方法进行张拉时,应以伸长值进行校核.为控制预应力钢绞线张拉实际伸长值与理论伸长值的差值,应先计算出钢绞线的理论伸长值.根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-89)条文说明第11.5.7条,由直线与→曲线混合组成的预应力钢材,其伸长值应分段计算,然后叠加.

钢绞线理论伸长值直线段采用公式:

△L=P0×L/(Ay×Eg)式中:

△L:钢绞线直线段理论伸长值(mm);

P0:计算截面处钢绞线张拉力(N);

L:预应力钢绞线长度(mm);

Ay:预应力钢材截面面积(mm2);

Eg:预应力钢材弹性模量(N/mm2).

钢绞线理论伸长值曲线段采用公式:

△L = P×L/(Ay×Eg)式中:

△L:钢绞线曲线段理论伸长值(mm);

P:预应力钢材平均张拉力(N);

其余符号同直线段.

关于P0,P的计算:

P0 = P[1-(1-e-(kx+uθ))]

P = P[1-e-(kx+uθ)]/(kx+uθ):

P:张拉端钢绞线张拉力

X:从张拉端至计算截面的孔道长度(m);

θ:从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的切角之和(rad);

K:孔道每m局部偏差对摩擦的影响系数;

U:预应力钢材与孔道壁的摩擦系数;

2,计算中有关数据

Ay=140×6=840mm2(试验值)

Rby=1860Mpa

бk= 0.75Rby=1395Mpa

Eg=1.96×105Mpa(试验值)

K=0.015(规范取值)

U=0.225(规范取值)

θ = 0.0436rad

3,钢绞线长度

(1)考虑到实际施工中采用穿心式千斤顶,所以钢绞线长度应计入千斤顶长度,YCW150型千斤顶回程后的长度为450mm.

(2)曲线段长:1.915m×2

直线段长:15.771m

4,Po,P的计算(б = 0.1бk)

P =0.1бk×840 = 0.1×1395×840

=117180N

P=P[1-e-(kx+uθ)]/(kx+uθ)

=117180×0.0126/0.0127

=116439N

Po=P[1-(-e-(kx+uθ))]

=117180×(1-0.0126)=115704N

5,钢绞线理论伸长值计算

①当б = 0.1бk时

千斤顶部分:

△L = P×L/(Ay×Eg)

=117180×450×2/(840×1.96×105)

=0.64mm

曲线部分:

△L = 2×P×L/(Ay×Eg)

=116439×1915×2/(840×1.96×105)

=2.71mm

直线部分:

△L = Po×L/(Ay×Eg)

=115704×15771/(840×1.96×105)

=11.08mm

∑△L = 0.64+2.71+11.08

=14.43mm

②当б = бk时

△L = 144.3mm

③当б = 1.05бk时

△L=144.3×1.05=151.51mm

6,应力与伸长值及压力表读数之间的关系

首先根据试验,按一元线性回归曲线标定出油表与相应的千斤顶之间的关系曲线方程,1562#压力表配套的千斤顶编号为022#,其关系曲线方程为y=-0.01+0.03601x;1557#压力表配套的千斤顶编号为023#,其关系曲线方程为y = -0.03+0.03606x;拉力单位KN,伸长值单位为mm,压力表单位为Mpa.其对应关系如下表:

应力(Mpa)

б=0.1бk

б=0.2бk

б=бk

б=1.05бk

张拉力(KN)

117.18

234.36

1171.80

1230.39

伸长值(mm)

14.48

28.96

144.80

152.04

压力表读数

(Mpa)

1562#

4.21

8.43

42.19

44.30

1557#

4.20

8.42

42.22

44.34

三,张拉过程及发现问题

当一切准备工作就绪后,按照设计图纸要求的张拉程序进行施工(0→ 0.1бk → 0.2бk

→1.05бk 持荷5分钟→бk),根据前面算出的各阶段的控制张拉力所对应的油表读数对张拉力进行控制,首先张拉到0.1бk,量出千斤顶相应的伸长值,再依次张拉到0.2бk,бk,1.05бk,并量出相应的伸长值.具体记录数据见下表:

钢束编号

千斤顶编号

记录项目

0.1бk

0.2бk