预应力伸长量的控制分析.doc
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1、(完整版)预应力伸长量的控制分析预应力伸长量的控制分析孟 闯 席军现摘 要 预应力钢筋以应力控制方法张拉时,应以伸长量进行校核。实际伸长值和理论伸长值差值应控制在6以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施加以调整后,方可继续张拉,通过本工程实例,分析预应力双控指标伸长量的影响因素,确保预应力体系中的有效应力,有助于预应力施工质量的控制。关键词 预应力 伸长量 双控 分析1 概 述人文路跨贾鲁河大桥桥梁全长526m,全宽55m。分南、北引桥和主桥。其中南、北引桥为预应力砼小箱梁,预应力体系分为预制小箱梁纵向预应力索及中幅桥13号轴盖梁预应力索两部分。主桥采用钢主梁和混凝土主梁两种。混凝土主梁采
2、用预应力混凝土结构。预应力砼小箱梁共149片,其中每片有8束钢绞线,共计1192束。中幅桥13号轴盖梁,共计29束钢绞线.混凝土主梁分为56现浇箱梁和7#8现浇箱梁,其中56现浇箱梁共332束,78#现浇箱梁共358束,7主塔共计88束。全桥共计1999束钢绞线。且所有预应力管道曲线复杂,转角多,为预应力施工增加了难度.公路桥涵施工技术规范(JTG/TF502011)第11.5。6条规定:预应力钢筋以应力控制方法张拉时,应以伸长量进行校核。实际伸长值和理论伸长值差值应控制在6以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施加以调整后,方可继续张拉.张拉应力和伸长值是预应力的双控指标.有一种片面的认识
3、,认为“以张拉力为主,伸长量校核”的意思是只要张拉力足够就可以了,其实不然,伸长量是反映有效预应力的重要指标,伸长量异常,说明有效预应力不足或局部预应力集中,这都将给结构受力构件耐久性带来严重的后果,是环环相扣的关系,并直指结构物使用安全性。通过本工程实例,分析预应力双控指标的伸长量的影响因素,确保预应力体系中的有效应力,有助于预应力施工质量的控制。2 复核理论伸长值伸长值计算公式如下:其中: 为预应力钢绞线平均张拉力,N;为从张拉端到计算截面的孔道长度,m;为预应力钢绞线截面面积,mm2;为预应力钢绞线弹性模量,MPa;其中:为预应力钢绞线张拉端的张拉力,N;为从张拉端到计算截面的孔道长度,
4、m;为预应力钢绞线截面面积,mm2;为预应力钢绞线弹性模量,MPa;为从张拉端到计算截面曲线孔道部分切线夹角之和,rad;为孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;为预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数.由此可知,和是后张法伸长量计算的重要参数,这两个值取决于管道的材质、弯道的位置和角度等方面的因素,各个因素在施工中的变动很大,还有很多事不可预先确定的,波纹管进场后复查其质量,必须满足设计及规范要求.的大小取决于施工的精细程度.波纹管定位力求准确,直线段到起弯点过渡要平顺,然而在实际施工中难以掌握并容易忽视的.A和E取决于原材料的控制,钢绞线进场后必须进行抽检试验,采用正规厂家生产的钢绞线,保证钢绞线截面
5、面积和弹性模量与设计要求相符。因此k和的大小需要现场试验来进一步确认,从而计算得出与工程实际相符的理论伸长值。本工程分别对主塔L1钢束、7横梁Y4钢束、预制小箱梁、3#盖梁Y2钢束做了相应的摩阻试验,所得k和与设计值均有偏差。(1)对于主桥主塔L1钢束测试,在摩擦系数=0。17时,实测影响系数k=0.0016,计算得出L1钢束伸长值为218。8mm(表1),而设计伸长值为190mm,差值较大,如果按照设计伸长值控制,则无法满足双控要求。实际施工中按照试验数据控制,均满足双控要求.表1 桥塔L1钢束伸长值计算表张拉位置分段长度Lm摩擦系数影响系数k夹角rad张拉端张拉力kN终端张拉力kN平均张拉
6、力kN伸长值mm下端张拉12.9180。170。001603562.303550。573556。4315.0723.6210.170。00160。60353550。573187.013365。5223.49下端伸长值38.56上端张拉124.3540.170.001603562.303434。513498。02164.2422.5070。170。00160.41783187.033309.2315.99上端伸长值180。23总伸长值218.80(2)7#横梁Y4钢束,采用1915。24低松弛钢绞线,A=14019=2660 mm2,E= 195000MPa,钢绞线长度39.04m,弯道部分切线
7、夹角之和为174。3,张拉控制力为3463。3kN.单端摩阻损失值计算如下:其中,为单端摩阻损失值;为张拉控制力。现场摩阻试验得出摩擦系数=0.17,影响系数k=0.0031.由此计算出单端实测单端摩阻损失值=946kN设计的摩擦系数=0。17,影响系数k=0。0015。=865kN根据计算结果得出实测单端摩阻损失值比设计计算值高出约81kN,增大比例约2。见表2。表2 7#横梁Y4孔道单端摩阻损失值及伸长量计算表组别张拉控制力Fcon(kN)摩阻系数单端摩阻损失值Fl1(kN)Fl1/Fcon单端伸长量1(mm)K设计值34630。00150.178650。25113.3实测值34630。0
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