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试论后张法预应力筋张拉控制方法

试论后张法预应力筋张拉控制方法【摘要】本文重点就后张法预应力筋张拉中的应力控制方法进行介绍,并通过工程实例对此方法的准确可靠性进行了论证。 【关键词】后张法;预应力筋;张拉控制方法 预应力技术日益发展的同时,后张法预应力梁板由于其在现场施工应用过程中所具有的独特性以及方便施工等特点,再加上其在配置曲线形的预应力钢筋等方面的适用性,因而此技术在公路、桥梁等建设中都得到了广泛的应用,根据我国现行的公路桥梁设计规范以及施工规范等相关的要求,施工过程中对预应力钢筋的张拉控制主要是通过“双控法”来实现的,即对张拉应力以及钢筋的伸长值同时进行控制。 1 后张法预应力筋的张拉控制方法 后张法预应力筋的张拉控制方法主要包括两个方面的内容,即张拉应力的控制方法以及钢筋伸长值的控制方法,以下就此两方面内容分别进行介绍。 1.1 预应力筋张拉应力的控制方法 1.1.1 锚下控制应力σk以及设计张拉力Pk 根据我国现行的公路桥涵设计规范的相关要求,构件进行预加应力的过程中,预应力筋在锚下的控制应力σk需要满足下表1中相应的规定。 表1控制应力σk 根据公路桥涵施工技术规范中的要求,预应力筋张拉控制应力σk需满足设计的相应要求。若施工过程中,预应力筋需进行超张拉或是需计入锚圈口的预应力损失中的时候,可较设计的相应要求提高5%左右,但是应注意的是,任何情况下都不应超出设计所要求的最大张拉控制应力σkmax。预应力筋设计的张拉力可根据下式进行计算: 其中,n――预应力筋的根数或股数; Ay――单根或者单股预应力筋的面积,mm2。 1.1.2 张拉的程序及其顺序 以钢绞线为例,对后张法预应力筋采用超张拉法时,其张拉的程序可以参照下表2来进行。 表2后张法预应力筋张拉程序 预应力筋可分批、分阶段对称张拉,其张拉顺序应符合设计规定。 1.1.3 张拉机具及设备等的校验 施加预应力时所使用的机具及设备需通过专人进行使用及保管,同时,还应进行定期的维护及校验。千斤顶以及压力表需要进行配套的校验以确定其张拉力同压力表读数间所具有的关系曲线。校验时需要通过主管部门所授权的法定计量技术机构进行定期的校验。 1.1.4 张拉应力的控制 预应力张拉需要严格根据张拉的程序及其顺序并以两端开始同时进行,其张拉应力的控制主要以下表3为依据来进行。 表3预应力筋张拉应力控制 1.2 预应力筋伸长值的控制 1.2.1 理论伸长值的计算 预应力筋理论伸长值可根据下式进行计算: 若预应力筋两端同时进行张拉时,可使预应力筋同孔道间因摩擦所引起的预应力损失大大减少。而此时,张拉端的预应力筋其最大的张拉力同设计的张拉力Pk是相等的,此时,孔道中间由于摩擦所引起的预应力的损失也达到了最大,而预应力筋其张拉力却为最小P0.5。所以,预应力筋其平均张拉力可以根据下式进行计算: 其中,L――预应力筋的长,mm; l――张拉端到所计算截面间的孔道的长,m; θ――从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹面之和,rad; k――孔道每米的局部偏差对于摩擦的影响系数; μ――预应力筋同孔壁间的摩擦系数。 1.2.2 实测伸长值的计算 预应力筋其实测伸长值主要是通过两端同时进行超张拉程序,同时分阶段进行测量并经过计算所得的。也就是说,在预应力筋的张拉过程中,应当调整至初应力σ,此初应力的大小通常为张拉控制应力σk的10%―15%。而与此同时,对缸体初始的伸长值L1以及夹片的外露长度λ1进行量取;而初应力以下推算的长度可使用其相邻等级相应的伸长值。例如,张拉到20%或30%σk时,再对缸体的伸长量L2以及夹片的外露长度λ2进行量取。当张拉至控制应力σk的时候,对缸体伸长量Lk以及夹片的外露长度λk进行量取,此时,预应力筋张拉其实际的伸长值可通过下式进行计算: 如果忽略工具锚夹片在张拉时其外露长度的变化时,也就是λ1=λ2=λk,此时,预应力筋的实际伸长值的公式可以简化如下: 1.2.3 伸长值的校核及其判断 通过应力控制方法进行预应力筋的张拉时,需通过伸长值进行校核,实际伸长值同理论伸长值之间的差值应控制于6%之内,即: 如果校核不符合上式,应暂停张拉过程,至原因查明并采取措施之后,才可继续进行张拉。如果满足要求说明采用此法进行预应力筋的张拉时,其应力控制是可靠的。 2 工程实例 下文以某市的铁路分离式立交桥为例对上文的方法进行介绍。 此立交桥处于南绕城公路的k49+914.00处,公路采用的是上跨的形式。桥梁的上部结构使用的是20+30+20 m三孔装配式的后张法预应力混凝土Ⅰ型组合

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