预应力张拉伸长值.锚塞回缩量施工量测方法探讨

　总第239期　2010年第2期交　通　科　技

Transportation Science &Technology Serial No. 239No. 2Apr. 2010

DOI 1013963/j 1issn [***********]1016

预应力张拉伸长值、锚塞回缩量施工量测方法探讨

文桂芳

(中铁大桥局六公司　武汉　430100)

摘　要　钢绞线预应力混凝土在桥梁工程中已普遍使用值及锚固张拉力的计算, 相应规范均已有明确规定, , 各家做法存在较大差异, , 。关键词　钢绞线　预应力张拉　伸长值　　　村, , 道、, 上跨宁波市慈溪的十塘海堤, 经九塘、八塘海堤, 止于水路湾。工程起止里程为K49+000～K85+000, 全长36km , 其中预应力箱梁长度约34. 190km 。对钢绞线预应力施加、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, 但没有明确具体实施的控制办法, 在实际操作中由于施工材料来源众多, 对钢绞线施加预应力张拉的设计伸长值与施工测量伸长值带来的误差, 各家做法存在差异, 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。针对大桥的专用施工技术规范和质量标准, 笔者就大桥预应力张拉施工管理, 尝试提出如下实际作法和技术见解。

1　钢绞线张拉施工简述

钢绞线张拉施工的全过程。2　钢绞线张拉伸长值确定

　　钢绞线预应力张拉设计控制张拉力是指构件预加应力时, 预应力钢筋在构件端部即锚下的控

制张拉力。因此, 在钢绞线预应力张拉理论伸长量计算时, 是以钢绞线两头锚垫板之间的距离作为钢绞线的设计计算长度。但在预应力张拉时钢绞线的施工控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的, 在施工现场采用以设计钢绞线两头锚垫板之间的距离, 再加上施工所用张拉千斤顶的工作长度, 作为钢绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度。一般计算式参阅文献[1]。

ΔL =A p E p

式中:P p 为预应力筋的平均张拉力,N ; L 为预应力筋的长度, mm ; A p 为预应力筋的截面面积, mm 2; E p 为预应力筋的弹性模量,M Pa 。3　钢绞线预应力的量测过程

　　钢绞线预应力张拉施工采用YCW 型液压千斤顶, 千斤顶与工作锚接触之间设有一块限制工

作锚夹片作为张拉过程位移的限位板, 在千斤顶后设置有工具锚。钢绞线在张拉前锁紧工具锚夹片, 千斤顶供油后油缸伸长拉伸钢绞线, 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

收稿日期:2009212218

　　由于钢绞线预应力张拉施工时, 钢绞线的张拉伸长量无法在钢绞线上直接测量, 故采用测量张拉千斤顶的油缸行程, 在施工记录中常采用“初始值ΔL ′“、第二行程”“控制行程ΔL ′“、回油2”1”锚固ΔL ′“、夹片外露b ”“、回缩量c ”的过程来1”计录钢绞线的张拉伸长值。而张拉伸长值一般计算式采用文献[1]中(12. 8. 3-2) 。

ΔL ′=ΔL ′1+ΔL ′2

(公路桥涵施工技术规式中:ΔL ′1为从初始拉力《

范》规定一般为设计控制张拉力的10%～15%) 至张拉设计控制拉力间的千斤顶的油缸张拉行

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程; ΔL ′2为初始拉力时的推算伸长值。

3. 1　工具锚锚塞回缩量的量测　　在钢绞线开始张拉至初始拉力时, 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环外露端面至钢绞线外露夹片的长度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环外露端面至钢绞线外露夹片的长度b 2, 工具锚锚塞回缩量b =b 1-b 2。当预应力钢绞线由很多单根组成时应对每个夹片量测, 取其平均值计算, 最少不得少于3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　预应力初始值ΔL ′2的量测　　, , 其中包含很多无效的钢绞线伸长。此初始油缸张拉行程ΔL ″2只作为中间计算值, 通常采用按规范规定推算而得ΔL ′2, 即采用初始的张拉应力计算伸长值代替, 或采用相邻的伸长值(第二行程) 代替。3. 3　张拉控制拉力伸长值(控制行程) ΔL ′1的量测　　控制行程是指初始拉力至张拉设计控制拉力间千斤顶的油缸张拉行程ΔL ″1, 是在施工实测中的关键测量数值。该行程中包含钢绞线的实际工作变形和工具锚锚塞回缩量, 其值为控制行程扣减夹片外露。

ΔL ′1=ΔL ″1-ΔL ″2-b

3. 4　预应力锚固伸长值(回油锚固) ΔL 的量测　　锚固伸长值是指张拉千斤顶将钢绞线张拉至设计控制张拉力, 再回油放松钢绞线, 使工作锚夹片跟随收缩向锚环孔内位移, 随即将钢绞线锚固所达到的构件内钢绞线伸长, 是钢绞线实际的工作伸长值。量测张拉千斤顶自然放松工作油压为零时的油缸伸长值ΔL ″, 其值为回油锚固行程扣减初始油缸张拉行程和夹片外露加初始的张拉应力换算伸长值:

ΔL =ΔL ″-ΔL ″2-b +ΔL ′24　钢绞线伸长值的量测计算和复核4. 1　实际控制伸长值与理论控制伸长值复核

张拉千斤顶的油压达到控制油压时的测量计算伸

长值ΔL ′。规范规定实际控制伸长值与理论控制伸长值的差值应控制在6%以内, 这时才能进行回油放松钢绞线。否则应暂停张拉, 待查明原因并采取措施予以调整后, 方可继续张拉。4. 2　实际锚固伸长值与设计伸长值复核　　当测得的回油锚固伸长值ΔL 与设计锚下的张拉理论伸长值差值控制在6%以内时, 预应力张拉任务才能视作完成。

5　锚具变形、, c 计算和工作, 要复核的是工作锚夹片跟随收缩向锚环孔内的位移。控制行程ΔL ″的差值1与回油锚固油缸伸长值ΔL ″再扣减千斤顶内钢绞线的放松回缩c ′, 就得到锚具变形和预应力筋的回缩量c , 用来校核限位板的限位间隙, 规范规定锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量应不大于6mm , 以下式表示:

c =ΔL ″-c ′≤6mm 1-ΔL ″6　结语

　　通过增加施工所用张拉千斤顶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, 增

加锚塞夹片回缩测量, 规范了施工和理论的误差分析方法, 为钢绞线直径误差和锚具误差的使用和分析提供了依据。按该方法对杭州湾大桥预应力箱梁大量钢绞线预应力张拉伸长值、锚塞回缩量进行量测, 并经施工实践和计算结果分析, 为查明预应力施工中存在的问题提供了依据, 确保了大桥预应力筋加工及张拉的各项指标符合《公路

[2]

工程质量检验评定标准》要求, 证明该量测方法符合设计与施工规范要求, 可用于钢绞线预应力张拉施工工艺的计算、量测。

参考文献

[1]　J TJ041-2000公路桥涵施工技术规范[S].北京:人

民交通出版社,2000.

[2]　J T GF80/1-2004公路工程质量检验评定标准(土

建工程) [S].北京:人民交通出版社,2004.

　　实际控制伸长值是在预应力张拉施工中, 当