桥梁预应力钢绞线的超张拉探讨

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1、桥梁预应力钢绞线的超张拉探讨何海文1，孙立君2（1、内蒙古晟昱公路工程监理有限责任公司乌兰浩特1374002、内蒙古高路公司第五分公司呼和浩特015000）摘要：施工规范中所采用的计算理论伸长值的公式，其本身己考虑了管道摩阻力及曲线阻力的影响，在初应力以下的“推算伸长值”建议采用按理论伸长值公式计算的数据，这样比采用现场量得到的相邻板伸长值更准确方便。关键词：预应力钢绞线超张拉预应力混凝土梁采用后张法施工时，由于锚具其特有的结构性能，从理论上分析，往往不能达到最佳的张拉效果。本文根据二河国道主干线内蒙古白集（208高速）高速公路预应力梁施工的实践，对预应力钢绞

2、线超张拉及推算长度的选取方面做一些探讨。1超张拉理论1.1设计规定在预应力桥梁梁板，均大量采用后张法施工，预应力钢筋普通采用低松弛钢绞线(Ryb=1860Mpa)，及具有自锚性能的夹片式锚具。锚具之所以具有自锚性能，首先因为千斤顶的零部件系统配备有一块限位板，限位板与锚圈之间有一间隙，一般为6mm左右，因此张拉过程中，夹片最多只能后退6mm，就会被限位板挡住，不可能再后退了。当张拉到规定的应力，持荷2分钟后，电动油泵归零，进行锚杆操作时，由于失去了张拉力，原来被张拉长了的钢绞线便立即回缩，并带动夹片，将夹片拖入锚孔内，由于夹片与锚圈的锥形配合，使得钢绞线在回缩

3、过程中，越回缩越被自己拖入的夹片锚紧，直到不能再回缩，则已被锚固。由于夹片与锚圈的锥形配合，及限位板只有6mm左右的间隙，5所以在钢绞线的回缩自锚过程中，夹片被钢饺线带动前进，最多也只有6mm，就会被钢绞线锚固，也就是说，钢绞线最多回缩6mm。《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）中规定，预应力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异应控制在6%以内，即│ΔL-ΔL理│/ΔL理≤6%。锚下的张拉控制应力σcon，在《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）中规定σcon≤0.75Ryb

4、，且在任何情况下不应超过0.8Ryb。在设计图中多采用σcon=0.75Ryb=0.75×1860=1395Mpa。在理论伸长值（ΔL理）的计算中，张拉端的张拉力也是采用σcon。1.2伸长值理论计算现以20mT梁和30m箱梁的张拉伸长情况，来说明要达到现行施工规范的要求，将实际伸长值与理论伸长值的差异控制在6%以内，采用两端张拉时，其难易程度是不同的，对于20m梁来说，是难以达到的。为简单清晰地说明情况，现假设20m梁和30m梁的预应力筋都是直线型，没有管道摩阻力，并且不考虑锚口损失，这样按施工规范中理论伸长值的计算公式：ΔL理=P/(Ep×A)×L=σc

5、on/Ep×L，则：20m梁ΔL理=1395/190000×20000=146.84mm30m梁ΔL理=1395/190000×30000=220.26mm现场实际张拉时，也假设处于理论状态，按施工规范要求，从10%σcon拉到100%σcon，持荷2分钟，测量这一阶段的伸长值。由于是处于理想状态，所以伸长值就与用理论公式计算的相一致。持荷2分钟后，油泵归零，5钢绞线回缩，自行锚固。前面已做分析，在自锚过程中，钢绞线的回缩值，最大约为6mm，则此阶段的伸长值为：ΔL1=(100%-10%)σconL/Ep-6-6mm则此阶段20m梁的伸长量;ΔL1=9

6、0%×1395/190000×20000-6-6=120.15mm则此阶段30m梁的伸长量;ΔL1=90%×1395/190000×30000-6-6=186.23mm从0到10%σcon阶段的伸长量也按照理想状态计算，则此阶段30m梁的伸长量:ΔL2=10%×1395/190000×300000=22.03mm20m梁的伸长量:ΔL2=10%×1395/190000×200000=14.68mm30m梁的实际伸长量为：ΔL=ΔL1+ΔL2=186.23+22.03=208.26mm20m梁的实际伸长量为：ΔL=ΔL1+ΔL2=120.15+14.68=13

7、4.83mm按照施工规范的要求，计算实际伸长值与理论伸长值的差值为：30m梁的差值百分比:│（208.26－220.26）│÷220.26=│－5.45%│＜6%，符合规范要求。20m梁的差值百分比:│（134.83－146.84）│÷146.84=│－8.18%│＞6%，不符合规范要求。若进行两端张拉，其差值更大。显然，20m梁和30m梁钢绞线的回缩值都相同，这样对不同的跨径，其回缩量对差值的影响就大，即长跨径回缩量对差值的影响小，短跨径回缩量对差值的影响大。因此，为了减少自锚时钢绞线回缩对伸长值的影响，不论是普通松弛钢绞线，还是低松弛钢绞线，5张拉时都应该

8、比理论伸长值(ΔL理)多拉长12mm，