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预应力筋张拉时的摩阻损失 作者：Yao Manling（姚满玲），Pei Chengrun（裴承润） （北京市政路桥控股集团北京公路桥梁建设公司，北京） 【摘要】：由于预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失，张拉力沿孔道长度而减少；当预应力筋孔道长度较大和预应力筋有一定的包角时，张拉预应力筋时的应力损失不是用超张拉的张拉方法能够解决的。 【关键词】：孔道摩阻，张拉，超张拉，张拉力损失 1、概述： 对于后张预应力筋，由于预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失、锚具变形及预应力筋内缩、预应力筋与台座之间温差引起的预应力损失、预应力筋松弛引起的损失、混凝土收缩徐变引起的预应力损失。这些损失都会对结构有效预应力产生影响。因此在预应力混凝土施工时，必须严格按照施工规范施工，以保证预应力筋的有效应力。 2、预应力筋孔道摩阻对预应力筋应力的影响： 由于预应力筋与预应力孔道之间的摩擦，预应力筋张拉时候，预应力筋在各个截面的应力和张拉力是变化的，而且遵循下面公式给予的关系。 预应力筋应力： （公式：2-1） 预应力张拉力： （公式：2-2） 张拉力损失： （公式：2-3） 由公式2-3知，因为预应力筋与预应力筋孔道之间摩阻的存在，张拉力沿预应力孔道是逐渐减小的。假若设计要求两端张拉而实际为一端张拉时候，则传递到非张拉端的张拉力因为孔道摩阻的存在而与设计要求的张拉力相当大的差距。 预应力筋伸长值计算公式：（公式：2-4） （公式：2-5） 式中：PP—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—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数； u—预应力筋与孔道壁的摩擦系数。 （注：当预应力筋为直线时PP=P） 由上述公式可以发现，预应力筋与预应力孔道的之间的摩擦，对预应力筋的伸长值是有影响的。现行《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）对预应力筋张拉实行双控的目的就是根据预应力筋的张拉伸长值检验实际张拉力。 3、工程实例： 3.1北京市西六环路（良乡～寨口）公路段第六标段（K10+200~K13+300）大灰厂路互通立交主线1号桥位于圆曲线段，曲线半径为1800米，桥孔布置为（30+35+30米）+（30+30+25米），桥全长187.56米。桥梁上部结构为预应力混凝土连续箱梁，分2联，每联长度分别为（0～3轴）95米、（3～6轴）85米，采用单相双室，梁高1.6米。（如图3.1-1）预应力筋采用采用标准张拉强度1860Mpa低松弛钢绞线。 图3.1-1 箱梁截面示意图 （0～3轴）箱梁预应力钢束的张拉力2319.1KN，张拉控制应力为1283.4Mpa。采用两端张拉,张拉时采用张拉力及伸长值双控，实际操作时以张拉力为准，伸长量进行校核。 （3～6轴）箱梁预应力钢束的张拉力1990.8KN，张拉控制应力为1302Mpa。采用两端张拉,张拉时控制应力及伸长值双控，实际操作时以张拉力为准，伸长量进行校核。 钢绞线伸长值计算： 0~3轴为对称结构，计算伸长值时，X取中跨跨中截面，计算值乘以2后，即为钢束计算伸长值。 由于3~6轴为不对称结构，取中间跨的跨中为计算截面，分别计算，然后将结果相加。 表3.1-1 0~3轴N1 　 N1-1 N1-2 N1-3 N1-4 N1-5 N1-6 N1-7 N1-8 N1-9 张拉端1(mm) 275 279 260 284 373 424 391 335 239 张拉端2(mm) 257 250 271 251 164 134 133 231 338 实测伸长值(mm) 532 529 531 535 537 558 524 566 577 计算伸长值(mm) 553 553 553 553 553 553 553 553 553 偏差（%） -3.8 -4.3 -3.9 -3.2 -2.9 0.9 -5.2 2.4 4.3 表3.1-2 0~3轴N2 　 N2-1 N2-2 N2-3 N2-4 N2-5 N2-6 N2-7 N2-8 N2-9 张拉端1(mm) 230 282 291 328 267 302 274 320 319 张拉端2(mm) 316 256 247 226 265 267 263 232 212 实测伸长值(mm) 546 538 538 554 534 569 537 552 531 计算伸长值(mm) 563 563 563 563 563 563 563 563 563 偏差（%） -3.0 -4.4 -4.4