后张法预应力筋伸长量精确计算与量测分析

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1、后张法预应力筋伸长量精确计算与量测分析中交隧道工程局有限公司南京分公司摘要：木文论述了预应力筋理论伸长量精确计算方法，根据工程实例分析每段理论伸长量，总结介绍实际伸长量量测方法，并提出实际运用中应注意的事项。关键词：后张法；预应力；伸长量；计算；量测引言预应力筋张拉时，应采取应力与伸长量双控指标控制张拉力，其中应力控制是通过施加张拉力的油泵指示油压表控制张拉力，伸长量控制是预应力筋的理论伸长量与张拉过程中量测的预应力筋实际伸长量比值来控制，《公路桥涵施工技术规范》规定：在设计无规定时，实际伸长量与理论伸长量的偏差应控制在&plu

2、smn;6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉⑴54。但在实际工作中往往遇到伸长量超出±6%范围的现象，为了正确找出上述原因，理论伸长量精确计算与实际伸长量精确量测尤为重要,木文通过工程实例精确计算理论伸长量，详细介绍实际伸长量的精确量测方法,并且对实际运用中注意事项进行论述。1.理论伸长量精确计算1.1用张拉力计算理论伸长量《公路桥涵施工技术规范》里规定理论伸长量公式式中ΔLL-预应力筋的理论伸长量；PP■预应力筋平均张拉力(N)；L■预应力筋的长度(mm)；AP・预应

3、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)；X■从张拉端至计算界面的孔道长度(m)；θ-从张拉端至计算界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。但实际结构设计中，预应力线型是多样的，由多曲线段，或由直线与曲线混合组成的预应力线型，这吋预应力总伸长量应分段计算，然后叠加。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。显然以上公式(2)是每段起点力与平均力的关系，因此多曲线段计算吋

4、需要确定每段的终点力与起点力的关系。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定，预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的预应力损失按以下公式(3)计算σcon■预应力筋的张拉控制应力；终点应力为起点应力与应力损失差值，代入公式(3)得如下结果；σz-每段预应力筋的终点应力；因此可以确定起点力与终点力关系公式如下：(5)Pz■分段终点力(N)；Pq■分段起点力(N)o1.2用张拉段平均应力计算理论伸长量《混凝土结构设计规范》规定，预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失值按以下公式确定，(6)⑶152平均应

5、力为张拉计算段落张拉控制应力和应力损失后，与终点应力的平均值，然后代入以上公式(6),得出平均应力公式如下，(7)σp■计算界面处平均应力；每点理论伸长量计算公式如下：1.工程实例2.1已知条件宇高城际轨道二期横溪河特大桥帽梁采用预应力结构，钢索采用高强度低松弛预应力钢绞线，其规格型号为l×7—15.2—1860。锚固体系采用自锚式拉丝体系，采用M15-15锚具，纵向预应力管道形成采用金属波纹管成孔,波纹管下料长度与钢索计算长度一致。金属波纹管管道摩阻系数取0.23,管道偏差系数取0.0025o钢绞线公称

6、面积为140mm2,弹性模量为195000MPa，帽梁预应力钢束布置图见图预应力索大样见图2,钢索参数表见表1。2.2用张拉力计算理论伸长量预应力束N1为例,预应力采用两端张拉，将半幅曲线预应力筋分三段,分别为直线AB段、曲线BC段、直线CD段。起点力根据设计提供已知条件及钢绞线公称截面积计算得2625KN,终点力按公式(5)计算，平均力按公式(2)计算，伸长量按公式(1)计算，计算结果见表2。2.3用张拉应力计算理论伸长量预应力束N1为例，按上述方法曲线分三段，起点应力为设计提供已知条件得1250MPa,终点应力代入公式（4）

7、,平均应力计算代入公式（7）,伸长量代入公式（8）,计算结果见表3。1.计算理论伸长量注意事项3.1设计文件提供的理论伸长量复核上述计算实例可以看出，理论伸长量精确计算吋预应力筋的截面面积、弹性模量与波纹管的k、μ值等相关参数的确定是关键，设计文件提供的设计伸长量是按通用资料选取的相关参数进行计算得的。因此复核设计伸长量时应采用钢绞线及波纹管实测参数进行计算，确保预应力束具有足够的有效预应力，施工吋按照实测参数精确计算的伸长量为控制指标。3.2钢绞线线型参数确定在实际工程中，对直线与曲线混合组成或多曲线组成的预应力筋计算&

8、theta;,x吋根据设计图纸给定的坐标值通过验算，若对θ、x概念模糊不清容易发生计算错误，因此对θ.x正确确定尤为重要。《混凝土结构设计规范》［3J153,对按抛物线、圆弧曲线变化的空间曲线及可分段后叠加的广义空间曲线，夹角之和&the