了解双控技术在后张法预应力筋张拉中的应用

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1、“双控”技术在后张法预应力筋张拉中的应用仇凡1,余荣斌2(1、江西省高等级公路管理局质量监督站，江西南昌330000)(2、江西省高等级公路管理局省庄养护站，江西南昌330000)摘要：从理论上论述张拉应力的控制及其伸长值的不同计算方法，比较分析伸长值控制两种不同方法的效果，宜采用分段计算理论伸长值的方法。关键词：桥梁工程；后张法；预应力；双控0前言科学技术日新月异，新技术、新工艺带动桥梁建设的迅猛发展。在公路基本建设中，预应力混凝土广泛采用。由于其利用高强度材料，例如预应力锚具、钢束、钢绞线等，不但减轻桥梁自重，增加了大跨度结构跨越能力，还提高建

2、桥的经济效益，提高了桥梁的抗疲劳、抗渗性，使桥梁耐久性提高。混凝土预应力工艺被广大工程技术人员认可和接受，预应力混凝土的施工关键环节则是预应力筋的张拉。预应力施工的“双控”就是对预应力筋采用应力控制的同时，以伸长值进行校核。控制应力经回归直观反映在油压表上，实测伸长值应控制在理论伸长值的±6%范围内。笔者通过工程实践浅析“双控”技术的应用。1预应力张拉工艺1.1锚下控制应力δK和张拉力PK本文以钢绞线为例，按桥涵设计规范要求，锚下控制应力δK≯Rby(标准强度)的75%，最大控制应力δKmax≯Rby(标准强度)的80%。张拉力PK按下式计算：PK

3、=δK×n×Ay式中：n-预应力筋的股数Ay-单股预应力钢绞线截面面积，mm21.2张拉机具设备的校验公路桥涵施工技术规范要求，千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。张拉机具设备校验的目的是确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。从而将锚下张拉力PK反映在压力表的读数δK（MPa）。张拉机具的校验应由有相应资质的法定计量技术机构定期进行。1.3预应力张拉方式和张拉程序一端张拉的预应力损失要高于两端张拉的情况，而且摩阻力集中在一端锚具和千斤顶上，实际预应力可能达不到要求，在应力分布方面也不如两端张拉均衡。另据桥

4、涵施工技术规范要求，预应力构件宜两端张拉，预应力筋的张拉顺序应符合设计要求，分批、分阶段对称张拉。本文以普通松弛钢绞线为例，其张拉程序为：0→10%δK→20%δK→100%δK→103%δK（锚固）2预应力筋伸长值计算2.1预应力筋理论伸长值计算后张法预应力筋张拉时，理论伸长值按下式计算：ΔL=PPKL/(AgEg)其中：PPK=PK［1-e-(kx+μθ)］/(kx+μθ)式中：PPK-平均张拉力（N），当为直线筋时PPK=PKPK-锚下控制张拉力（N）L-预应力筋的长度（m）Ag-预应力筋的截面面积（mm2）Eg-预应力筋的弹性模量（N/mm

5、2）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μ-预应力筋与孔道壁的摩擦系数2.2实测伸长值预应力筋的实测伸长值是两端张拉力100%δK时伸长值的叠加计算得到的。某伸长值的实测根据张拉的程序分阶段量取，当预应力筋调整到初始应力δ0（10%δK）时，量取缸体工具夹片端的行程L0，控制应力达到20%δK时，再量缸体工具夹片端的行程L1，当张拉控制应力为δK时，量取缸体夹片端的伸长量LK。实测伸长值按下式计算：△L=△L0+△L1式中：△L0—初应力δ0下的伸长值，按相邻级计算，即：L1－L0；△L1—

6、初应力δ0调整到设计控制应力δK时的伸长值，即：LK－L0。2.3伸长值校核与判断公路桥涵施工技术规范（JTJ041—2000）要求，实测伸长值和理论伸长值的偏差应控制在设计要求范围内。若设计无明确规定时，则偏差控制在±6%范围内，即：∣△L实-△L理∣≤6%△L理。若实测值与理论值偏差超出规范时，应暂停张拉，待查时原因采取措施后，方可继续张拉。3算例理论伸长值的计算在工程实际中的运用不同主要区别在于非直线筋是否分段计算。采用平均力法时（即公式PPK=PK［1-e-(kx+μθ)］/(kx+μθ)，应力传递至计算截面时，孔道摩阻损失为ΔP=PK[1

7、-e-(kx+μθ)]）将非直线筋划分曲线连续段和直线连续段，然后逐段计算相应的伸长值和拉应力。另一种是简化方法，将曲线段和直线段合为连续曲线来计算。本文下述内容结合工程实践，阐述该两种方法的优劣方面。3.1工程实例和技术参数铁丁山桥是上乐线上饶至德兴段改建项目的新建桥，是两孔20m预应力空心板梁板。采用的钢绞线是由武汉市源锋线材制品有限公司生产的钢绞线1860级别￠15.24mm每束7根，计算截面面积980mm2，弹性模量为195GPa预应力筋设计控制应力为δK=1125MPa。锚具为单筋夹片自锚式体系。孔道采用金属波纹管。其中2#预应力筋曲线见

8、图1。图1由于是两端张拉,宜跨度中对称计算。规范JTJ041—2000附表K及μ值见表1。表1K、μ取值表孔道成型方式Kμ