预应力张拉伸长量精确计算及张拉控制探析

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1、预应力张拉伸长量精确计算及张拉控制探析中图分类号:TU378.1文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02摘要：后张法预应力施工理论伸长量的精确计算方法分析，以及在量测实际张拉过程中伸长量的准确计算方法。关键词：预应力张拉伸长量张拉测量预应力施工是一项技术性很强的工作，预应力筋张拉是预应力砼结构的关键工序，施工质量关系到桥梁的安全和人身安全，因此必须慎重对待。为了保证施工质量，规范要求采用双控，即除应力控制外还要进行伸长值的校核。本文主要过去施工中的体会和有关资料，对后张法张拉应力伸长值的计算与测定作一些介绍。一、理论伸长量计

2、算1、理论公式及其影响要素：根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000），钢绞线理论伸长量计算公式如下：①②式中：PP——预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，曲线筋计算方法见②式；——预应力筋的长度；8AP——预应力筋的截面面积（mm2）；EP——预应力筋的弹性模量（N/mm2）；P——预应力筋张拉端的张拉力（N）；——从张拉端至计算截面的孔道长度(m)；——从张拉端至计算截面的孔道部分切线的夹角之和(rad)；——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；——预应力筋与孔道壁的摩擦系数。从公式可以看出，钢绞线的弹性模量Ep是决定计算值的重要

3、因素，它的取值是否正确，对计算预应力筋伸长值的影响较大，所以钢绞线在使用前必须进行检测试验，按照实际弹性模量计算。k和μ是后张法钢绞线伸长量计算中的两个重要的参数，其大小取决于多方面的因素：采用的管道类型，波纹管的布设是否正确，弯道位置及角度是否正确，成型管道内是否漏浆等等，因此，k和μ的大小很大程度上取决于施工的精确程度，在张拉前要对对孔道磨擦系数进行测定，并对波纹管的三维位置是否正确等进行认真的检查，以确保计算参数的大小和理论值基本一致。2、理论伸长值的简化计算方法将各基础数据直接代入下列公式：其中或要注意的是：8——整段预应力筋的全部长度；——从张拉端

4、至计算截面的孔道部分切线的夹角之和(rad)；3、理论伸长值的精确计算方法（1）后张法钢绞线型既有直线又有曲线，由于不同线型区间的平均应力会有很大差异，要先确定预应力筋的工作长度和线型段落的划分，然后分段计算伸长值，再累加。钢绞线的分段原则是将整根钢绞线根据设计线形分成曲线连续段及直线连续段，于是理论伸长值应为：Ppi是克服了从张拉端至第i-1段的摩阻力后的剩余有效拉力值，其值大小计算如下:（2）理论伸长值计算除了按照上式分段计算，还必须考虑张拉方式，如果采取的是两端张拉，钢绞线对称布置，在进行伸长量计算时是计算一半钢绞线的伸长值然后乘以二的方法；如果是一端

5、锚固一端张拉，计算时应从张拉端计算至锚固端；而对于非对称结构，钢绞线不对称布置，在计算钢绞线的伸长值时，计算原则是从两侧向中间分段计算，至某一点时钢绞线的受力基本相等即可，而不是简单的分中计算。二、实测伸长值的测定1、实测伸长值的计算8预应力钢筋张拉时的实际伸长值△L，应在建立初应力后开始量测，测得的伸长值还应加上初应力以下的推算伸长值。即：△L=△L1+△L2式中：△L1——从初应力到最大张拉应力间的实测伸长值（m）;△L2——初应力以下的推算伸长值（m）。初应力的取值可取张拉控制应力的10%~25%。初应力钢绞线的实际伸长值，应以实际伸长值与实测应力之间

6、的关系线为依据，也可采用相邻级的伸长值。在过去施工中钢绞线实测伸长值的经验公式如下：L实=[（Lb—Lc）+（La—Lc）]—L无阻L实——钢绞线实际伸长量La——张拉应力为20%б0时，梁段两端千斤顶活塞行程之和；Lb——张拉应力为100%б0时，梁段两端千斤顶活塞行程之和；Lc——张拉应力为10%б0时，梁段两端千斤顶活塞行程之和；L无阻——梁段两端千斤定内钢绞线的无阻伸长量，L无阻=PL/EPAP2、伸长值测量方法8在施工过程中使用直接测量张拉端千斤顶活塞伸出量的方法，但这种测量方法存在一定误差，这是因为工具锚端夹片张拉前经张拉操作人员用钢管敲紧后，在

7、张拉到约10%б0开始到100%б0时，因钢绞线受力，夹片会向内滑动，这样通过测量千斤顶的伸长量而得到的量比钢绞线的实际伸长量偏大。对于钢束实际伸长值的测量，建议采用量测钢绞线绝对伸长值的方法，而不使用量测千斤顶活塞伸出量的方法，后者测得的伸长值须考虑工具锚处钢束回缩及夹片滑移等影响，尤其是在钢绞线较长，必须进行分级张拉时，更为繁琐，若直接通过测量千顶活塞的伸出量，则误差累计更大。张拉时在钢绞线上线上做好记号，最后用钢尺量伸长值，不论经过几个行程，累计的结果就是初应力与终应力之间的实测伸长值。3、夹片回缩量问题的处理在实际张拉控制过程中，在张拉并持荷完毕后千

8、斤顶放松过程中对于夹片式锚具有一个夹片回缩自锚及锚具