后张法预应力张拉

后张法预应力钢绞线张拉陈露摘要：预应力张拉时须两端同时张拉和顶锚，采用张拉预应力和钢绞线延伸量双控，实际延伸量与理论延伸量的差值控制在6%以内。关键词：预应力张拉延伸量测量计算一、工程概况L2K10+727.95鹿原洣水大桥平面位于直线段，起讫点桩号为L2K10+604.95～L2K10+850.95，全长246m。下部构造桥墩及桥台均为桩柱一体式，摩擦桩基础；均为单排桩，每排2根桩；桩基为C25混凝土，台帽及盖梁为C30混凝土。上部构造上部为跨径30m的钢筋砼预应力T梁，混凝土强度等级C40；全桥共分8孔，T梁在桥的横断面上布置6片；设计仅左半幅工程，共需T梁48块；预应力管道横断面示意图单端钢绞线尺寸图84735.1542.1175.31abcde84527.9542.1386.052fghij84342.7430.8684.43pkmno二、30米后张法预应力T梁延伸量计算1、技术参数横截面积：Ag=140mm2标准强度：Rby=1860MPa张拉控制应力：σK=0.75Rby=1395MPa弹性模量：Eg=196GPa孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数：K=0.0015预应力筋与孔壁道的摩擦系数：μ=0.22单端各段钢绞线长度：L1=15.3650L2=15.4005L3=15.41902、预应张拉力的计算p=σK*Ag*n*b*1/1000p:预应力筋的张拉力,kN；σK:预应力筋的张拉控制应力,Mpa；Ag:每根预应力筋的截面面积,mm2；n:同时张拉预应力筋根数；b:超张系数，不超拉时候为1.0；p1=1860*0.75*140*6*1*0.001=1171.8kNp2=1860*0.75*140*7*1*0.001=1367.1kNp3=1860*0.75*140*8*1*0.001=1562.4kN3、平均张拉力的计算Pp=p*[1-e-（KL+μθ）]/（KL+μθ）Pp：预应力钢绞线张拉力；p:预应力筋的张拉力；K：孔道偏差系数；L：从张拉端至计算截面的孔道长度；μ：钢绞线与孔道的摩擦系数；θ：张拉端与计算截面的曲线孔道的切线夹角之和；Ay：预应力筋截面面积；θ1=0.1355θ2=0.1355θ3=0.1078当n=6时（1#钢绞线）Pp（ab）=p1=1395*140*6*0.001=1171.8kNPp（bc）=1171.8*[1-e-（K*7.351）]/（K*7.351）=1165.36kNPp（cd）=1168.36*[1-e-（K*5.421+μθ）]/（K*5.421+μθ）=1143.53kNPp（de）=1143.53*[1-e-（K*1.753）]/（K*1.753）=1142.03kN当n=7时（2#钢绞线）Pp（fg）=p2=1395*140*7*0.001=1367.1kNPp（gh）=1367.1*[1-e-（K*5.279）]/（K*5.279）=1361.70kNPp（hi）=1361.70*[1-e-（K*5.421+μθ）]/（K*5.421+μθ）=1336.19kNPp（ij）=1336.19*[1-e-（K*3.8605）]/（K*3.8605）=1332.33kN当n=8时（3#钢绞线）Pp（km）=p3=1395*140*8*0.001=1562.4kNPp（mn）=1562.4*[1-e-（K*3.427）]/（K*3.427）=1558.39kNPp（no）=1558.39*[1-e-（K*4.308+μθ）]/（K*4.308+μθ）=1535.11kNPp（op）=1535.11*[1-e-（K*6.844）]/（K*6.844）=1527.26kN4、伸长量的计算△L=（Pp*L）/Ay*Eg△L：预应力筋理论伸长值；Pp：预应力钢绞线张拉力；L：从张拉端至计算截面的孔道长度；Ay：预应力筋截面面积；Eg：预应力筋弹性模量；当n=6时（1#钢绞线）△L（bc）=1168.36*7351/(140*6*196)=52.03mm△L（cd）=1151.74*5421/(140*6*196)=37.65mm△L（de）=1150.93*1753/(140*6*196)=12.16mm当n=7时（2#钢绞线）△L（gh）=1364.22*5279/(140*7*196)=37.42mm△L（hi）=1344.81*5421/(140*7*196)=37.71mm△L（ij）=1342.74*3860.5/(140*7*196)=26.78mm当n=8时（3#钢绞线）△L（mn）=1560.26*3427/(140*8*196)=24.33mm△L（no）=1542.57*4308/(140*8*196)=30.13mm△L（op）=1538.35*6844/(140*8*196)=47.62mm延伸量△L1=（52.03+37.65+12.16）*2=101.84*2=203.68mm△L2=（37.42+37.71+26.78）*2=101.91*2=203.82mm△L3=（24.33+30.13+47.62）*2=102.07*2=204.14mm三、张拉后的实际延伸量测量方法及算法的比较1、测量方法的比较钢绞线实际伸长量的测量方法很多，最准确的方法为直接量测（如下图）钢绞线延伸量直接量测示意图钢绞线延伸量=L2-L1但是由于此测量方法对于施工条件的要求太高，钢绞线长度必须相同，且在预应力管道里面的紧弛情况也必须一样；在正常施工中,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。（如下图）。测量千斤顶活塞伸出量示意图2、延伸量计算方法的比较当我们采用测量千斤顶活塞伸出量的方法来确定钢绞线延伸量的时候，我们所测得的数据并不是钢绞线的延伸量，因为在张拉过程中，由于张拉力的施加，工具锚夹片会向内滑动以及钢绞线的张弛情况不一，在受力的过程中这些都将使活塞伸长量与实际钢绞线之间产生较大的偏差。考虑到张拉过程中，张拉力的施加而造成的工具锚夹片向内滑动等情况在前期张拉比较明显，因此，我们将分段进行测量活塞伸出量，分别是10%张拉力→20%张拉力→100%张拉力。张拉数据如下：算法一钢绞线延伸量=（100%σK活塞伸出量-20%σK活塞伸出量）÷80%-回缩量△L1=210.00误差率=3.10%△L2=207.25误差率=1.68%△L3=204.00误差率=-0.07%位置活塞伸出量(mm)10%σK20%σK100%σK回油锚固回缩量1#钢绞线A端12221081017B端142612011282#钢绞线A端13241141077B端112311010373#钢绞线A端15271201128B端919102948算法二钢绞线延伸量=100%σK活塞伸出量-20%σK活塞伸出量+2×（20%σK活塞伸出量-10%σK活塞伸出量）-回缩量△L1=209.00误差率=2.61%△L2=209.00误差率=2.54%△L3=204.00误差率=-0.07%3、两个算法的比较算法一：由于钢绞线的紧、弛情况不一，前期的延伸量误差较大，所以直接略过0~20%σK的活塞伸出量；20%σK过后，紧、弛情况相当，所以针对20%σK过后的延伸量进行计算，确定算式为：钢绞线延伸量=（100%σK活塞伸出量-20%σK活塞伸出量）÷80%-回缩量。算法二：先算出20%σK~100%σK的钢绞线延伸量，再将“20%σK活塞伸出量-10%σK活塞伸出量”视为0~20%σK的一个平均数值，所以确定算式为：钢绞线延伸量=100%σK活塞伸出量-20%σK活塞伸出量+2×（20%σK活塞伸出量-10%σK活塞伸出量）-回缩量。算法二较算法一更为简便，在实际施工中可以很快的算出延伸量误差；但是算法二在一定程度上忽略了10%σK与20%σK张拉过程中的钢绞线紧弛情况，所以得出的数据与实际数据还是有一定的误差。