后张法预应力连续箱梁钢绞线张拉伸长值的计算

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1、后张法预应力连续箱梁钢绞线张拉伸长值的计算中铁二十五局集团第五工程有限公司工程部孙福生摘要：连续梁预应力施工时，采用引伸量与张拉力双控，引伸量误差应在-6%～+6%范围内，所以实测伸长值的计算就相当重要，本文结合实际施工过程，通过对后张法现浇预应力箱梁钢绞线张拉伸长值的计算，总结出一套较适用于现场施工的伸长值的计算方法。关键词：连续梁预应力钢绞线理论伸长值实测伸长值1、工程概况山西省忻州环城高速公路第二合同段定襄西枢纽跨线桥为跨越忻阜高速公路而设，上部结构为30+45+30米现浇预应力混凝土连续箱梁，左幅箱梁采用单箱双室截面，顶板宽10.5米，

2、底板宽7.5米，右幅箱梁采用单箱单室，顶板宽8.5米，底板宽5.5米。2、理论伸长量相关计算公式钢绞线张拉前需要复核设计伸长量，这样钢绞线伸长量计算便成了预应力连续梁施工中非常重要的一个环节。一般计算钢绞线伸长量时将曲线、直线简化得出整段平均张拉力力法来计算，而钢绞线在梁长度方向的分布是立体的，其在梁的高度方向和梁的宽度方向都有弯折，我们称其为平弯和竖弯。而且在后张法预应力钢绞线在张拉过程中，还受到以下两方面的因素影响：一是管道弯曲影响引起的摩擦力，二是管道偏差影响引起的摩擦力，导致钢绞线张拉时，锚下控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小，因而每一段

3、的钢绞线的伸长值也是不相同的，对于直线段与曲线段组成的曲线预应力筋，伸长值要分开来计算。2.1、预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式：ΔL＝(PpL)/(ApEp)式中：Pp――预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力L――预应力筋的长度（mm）Ap――预应力筋的截面面积（mm2）Ep――预应力筋的弹性模量（N/mm2）2.2、预应力筋平均张拉力计算公式：Pp＝P(1-e-(kx+μθ)）/（kx+μθ）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

4、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注：当预应力筋为直线时Pp＝P　进行分段计算时，靠近张拉端第一段的终点力即为第二段的起点力，每段的终点力与起点力的关系如下式：　　Pz=Pqe-(KX+μθ)　　Pz—分段终点力（N）　　Pq—分段的起点力（N）　　θ、x、k、μ—意义同上3、计算公式中的主要参数值及相关参数值6本桥预应力束采用低松弛钢绞线配15-15型锚具和15-15型连接器，纵向预应力筋采用双端张拉。横向预应力束筋采用单端张拉。预应力钢绞线抗拉强度标准值：ƒpk=186

5、0Mpa；单根钢绞线公称直径：d=15.2mm；单根预应力钢绞线张拉锚下控制应力：σcon=0.75ƒpk=0.75×1860=1395Mpa；预应力钢绞线弹性模量：Ep=1.95×105MPa；预应力筋与孔道壁的摩擦系数μ=0.25；孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k=0.0015钢绞线面积：A=139mm2；k和μ是后张法钢绞线伸长量计算中的两个重要的参数，这两个值的的大小取决于多方面的因素：管道的成型方式、钢绞线的类型、表面特征是光滑的还是有波纹的、表面是否有锈斑，波纹管的布设是否正确，偏差大小，弯道位置及角度等等，各个因素在施工中的变动

6、很大，还有很多是不可能预先确定的，因此，摩擦系数的大小很大程度上取决于施工的精确程度。在工程实施中，最好对孔道磨擦系数进行测定，并对施工中影响磨擦系数的方面进行认真的检查，如波纹管的三维位置是否正确等等，以确保摩擦系数的大小基本一致。4、理论伸长量计算下面以左幅箱梁N1号纵向钢绞线为例计算实际伸长量伸长量：ΔL=ΔL直+ΔL曲单根钢绞线张拉的张拉力：P=σcon×A=1395×139=193905N钢绞线N1大样图与竖弯几何要素大样图如下（图1）图16钢绞线曲线要素表如下表1钢束曲线要素表转折点转点坐标曲线要素X(m)Y(m)i(°)R(m)T

7、(m)曲线长转点之间直线距离直线长10.21.9　　　　　　211.421.551.79100.1560.31211.22511.069317.421.553.18100.2780.55565.566426.422.053.18100.2780.5559.0148.458533.422.055.53100.4830.96576.239648.920.555.53100.4830.96515.57214.606755.920.555.528100.4830.96476.034871.422.055.528100.4830.96415.57214.

8、606978.422.053.18100.2780.55576.2391087.421.553.18100.2780.5559.0148.458119