预应力筋张拉过程中张拉应力与伸长值的控制

发布时间：2022-03-12 15:20:01 浏览数：次

(1.呼和浩特公路工程监理所，内蒙古呼和浩特 010020；2.鄂尔多斯市东方路桥集团，内蒙古鄂尔多斯 017000)
摘要：文章简要讨论了呼和浩特机场高速公路K3+440分离立交桥箱梁预应力筋在张拉过程中采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，理论伸长值与实际伸长值的比较，以确定箱梁施加预应力的准确性。
关键词：预应力筋；张拉；理论伸长值；实际伸长值；控制
中图分类号：U445.47⁺1 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)20—0119—01

后张法预应力混凝土组合梁结构的桥梁已普遍应用于二级及以上等级公路工程中。后张法预应力筋在张拉过程中采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求，如果设计无明确要求时，可按规范控制在6%的范围之内。此方法的目的是切实加强预应力筋张拉过程中的技术安全保证措施，提高预应力的准确性、可靠性和可操作性，保证预应力混凝土桥梁的施工质量。

现以呼和浩特机场高速公路K3+440分离式立交桥为例，介绍后张法预应力筋张拉过程中的应力控制和伸长值控制技术。

工程概况：呼和浩特机场高速公路K3+440分离式立交桥全长135.20m，桥梁全宽B=12.24m，上部结构采用三孔变截面预应力砼连续箱梁，跨径为40+50+40m，下部结构采用V型墩，U型桥台。
1 预应力筋张拉应力控制
1.1 锚下控制应力б_K和设计张拉力P_K

《公路桥涵设计规范》(JTJ023-85)要求，构件预加应力时，预应力筋在构件端部(锚下)的控制应力бK应符合下表规定。

控制应力б_K


该分离式立交桥控制应力
б_K=0.7 R_y^b=0.7×1860=1302MPa。

预应力筋的设计张拉力按下式计算：
P_K=б_K×n×A
式中：n—预应力的股数或根数；
A—单股或单根预应力筋面积(mm2)。
箱梁P_K=1302×12×(7×3.14×52/4)
=2147435N=2147.4KN
1.2 张拉程序

初应力取б_K的10%，为计算实测伸长值，张拉程序为0→0.1б_K → 0.2б_K →б_K (持荷2min锚固)。
1.3 张拉应力控制

预应力筋张拉应严格按照张拉程序和张拉顺序进行，根据每束钢绞线的张拉力及千斤顶标定的线性方程，各钢束张拉力与压力表读数计算如下表：
2 预应筋伸长值控制
2.1 理论伸长值计算

预应筋的理论伸长值 ΔL可按下式计算：
ΔL =P_p×L/(A_p×E_p)
式中：P_p—预应力筋的平均张拉力(N)；
L—预应力筋的长度(mm)；
A_p—预应力筋的截面面积(mm²)；
E_p — 预应力筋的弹性模量(N/ mm²)。
预应力筋的平均张拉力计算公式：

P_p={P［1-e^-(kx+μθ)］}/( kx+μθ)

式中：P_p—预应力筋平均张拉力(N)；
P —预应力筋张拉端的张拉力(N)；
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夹角之和(rad)；
k—孔道每m局部偏差对摩擦的影响系数；
μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数。

取L=x б_k=P/ A_p

则：ΔL=б_k×L×［1-e^-(kx+μθ)］ /［ ( kx+μθ) ×E_p］

设计文件б_k=1302MPa，检验报告E_p=199GPa=1.99×10⁵MPa ，《公路桥涵施工技术规范》附表G.8 预埋金属螺旋管道k=0.0015，钢绞线μ=0.22，理论伸长值计算结果如下：

2.2 伸长值校核与判断

采用应力控制方法张拉预应力筋时，应以伸长值进行考核，实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求M，若设计无明确规定时，则实际伸长值与理论伸长值的差值应控制6%以内，即：-M≤L_理-L_实≤M 或 (1-6%)L_理≤L_实≤(1+6%)L_理

如果校核不满足上式要求，应暂停张拉，待查明原因采取措施后，方可继续张拉。若符合上述要求，则表明采用应力控制方法张拉预应力筋时，应力控制是准确可靠的。
呼和浩特机场高速公路K3+440分离立交桥箱梁预应力筋在张拉至控制应力时，实测伸长值与理论伸长值比较均未超出6%的范围，证明箱梁施加的预应力是准确可靠的。
［参考文献］
［1］ JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范［S］.北京：人民交通出版社，2000.
［2］ JTJ021-89《公路桥涵设计通用规范［S］.北京：人民交通出版社，1989.

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