后张法预应力张拉实测伸长量计算

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1、浅谈后张法预应力钢绞线张拉伸长值的计算及量测张兵谢新华(中国水利水电第七工程局有限公司五分局四川彭山620860)摘要：本文以鱼泉河大桥30米混凝土T型梁预应力张拉施工为例，对后张预应力钢绞线张拉伸长值的计算予以介绍，总结出一套适用于现场施工的计算方法，供工程技术人员参考。关键词：后张法预应力伸长值计算量测1引言随着现代桥梁建筑技术的飞跃发展，预应力混凝土在桥梁工程中越来越得到广泛的运用。而预应力钢绞线的张拉施工作为后张预应力桥梁施工中的关键技术，对桥梁的质量控制起着至关重要的作用。因此，预应力钢绞线采用张拉应力和伸长值双控时，其伸长值的计算

2、就显得尤为重要；本文以30m混凝土T型梁预应力张拉施工为例，对后张预应力钢绞线张拉伸长值的计算及量测予以介绍，供工程技术人员参考。2后张法预应力钢绞线理论伸长值的计算2.1钢绞线预应力张拉施工设计控制张拉力，是指预应力张拉完成后钢绞线在锚夹具前的拉力。因此，在钢绞线预应力张拉理论伸长量计算时，应以钢绞线两头锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度，但在预应力张拉时钢绞线的控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的，故为控制和计算方便，一般以钢绞线两头锚固点之间的距离，再加上钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，作为钢绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度。2.2在

3、后张法预应力钢绞线在张拉过程中，主要受到以下两方面因素影响：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，因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。2.3钢绞线理论伸长值的计算《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2002)中关于预应筋伸长值的计算按照以下公式：　ΔL=（PpL)/(AgEg)（1）Pp={P[1-e-(kx+uθ)]}/(kx+uθ)（2）式中：ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值（mm）；Pp—各分段预应力筋的平均张拉力，注意不等于各分段的起点力与终点力的平

4、均值（N）；L—预应力筋的分段长度（mm）；Ag—预应力筋的截面面积（mm2）；Eg—预应力筋的弹性模量（Mpa）；P—预应力筋张拉端的张拉力，将钢绞线分段计算后，为每分段的起点张拉力，即为前段的终点张拉力（N）；θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，分段后为每分段中各曲线段的切线夹角和（rad）；x—从张拉端至计算截面的孔道长度，整个分段计算时x等于L（m）；k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数（1/m），管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响；　μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数，只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。　从公式（1）

5、可以看出，钢绞线的弹性模量Ep是决定计算值的重要因素，它的取值是否正确，对计算预应力筋伸长值的影响较大。Ep的理论值为Eg=（1.9～1.95）×105Mpa，而将钢绞线进行检测试验，弹性模量则常出现Eg’=（1.96~2.04）×105Mpa的结果。这是由于实际的钢绞线的直径都偏粗，而进行试验时并未用真实的钢绞线面积进行计算，采用的是偏小的理论值代入公式进行计算，根据公式Eg=PL/（AgΔL）可知，若Ag偏小，则得到了偏大的Eg’值，虽然Eg’并非真实值，但将其与钢绞线理论面积相乘所计算出的ΔL却是符合实际的，所以要按实测值Eg’进行计算

6、。公式（2）中的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、力筋的类型、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。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

7、终点力与起点力的关系如下式：Pz=Pqe-(KX+μθ)（3）式中：Pz—分段终点力（N）Pq—分段的起点力（N）θ、x、k、μ—意义同上其他各段的起终点力可以从张拉端开始进行逐步的计算。下面30mT梁(边跨边梁)钢绞线的伸长量计算为例，进一步说明伸长量的计算方法。主梁纵向钢绞线N1、N2、N3坐标表如图1。图1主梁纵向钢绞线N1、N2、N3坐标　　根据设计图纸、规范和实测数据，已知以下参数，见表1。表1项目名称取值张拉控制应力σk1395Mpa钢绞线面积Ag140mm2弹性模量Eg1.96×105Mpa管道摩阻系数μ0.15管道偏差系数k0

8、.0015张拉端的张拉力195.3KN根据钢绞线要素（图1和表1），可以计算出各分段长度，根据公式计算出伸长量，N1、N2、N3采用计算一半钢绞线的伸长值然后乘以二