后张法预应力张拉施工和计算中几个问题研究

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1、后张法预应力张拉施工和计算中几个问题研究　　【摘要】预应力技术在现代桥梁工程中已普遍采用，施工工艺比较成熟，但是由于施工过程比较复杂，在张拉施工过程中，经常会遇到各种问题，给施工带来困扰。本文对后张法预应力施工和计算中，在张拉应力、预应力筋伸长值、施工等三个方面常见的几个问题，进行了分析，并结合施工经验，提出了预防措施和解决办法。【关键词】后张法张拉力伸长值滑丝在现代桥梁工程中，预应力技术已被普遍采用，司空见惯的就是预应力混凝土结构。预应力混凝土结构的张拉方式分为先张法和后张法两种。在张拉施工过程中，经常遇到各

2、种问题，给施工带来困扰。下面以施工中普遍使用的OVM型锚固体系、YCW型系列穿心式千斤顶为例，对后张法预应力张拉施工与计算中常见的几个问题进行分析，提出预防措施和解决办法。9根据《公路桥涵施工技术规范》的要求，预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，这就是预应力张拉施工中常说的“双控”。因此，无论是设计要求还是施工措施，在预应力张拉方面都是围绕张拉应力与预应力筋的伸长值来进行控制的。预应力张拉施工中常见问题也就可以分为以下三类：（1）张拉应力方面的问题（2）预应力筋伸长值方面的问题（3）其他施工方面

3、的问题。1张拉应力方面的问题1.1对设计张拉控制应力的认识一般设计文件都规定，张拉控制应力δcon=0.75fpk，在施工过程中，经常把该值误认为就是千斤顶油泵上油压表的读数。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中明确规定，预应力筋的张拉控制应力值对于后张法构件为梁体内锚下应力。《公路桥涵施工技术规范》中更是明确说明，张拉时的控制应力δcon包括预应力损失值。因此，在预应力张拉施工过程中，实际张拉控制应力（千斤顶油泵上油压表显示的值）应在设计规定的张拉控制应力基础上再加上锚圈口摩阻损失。锚圈口摩阻损失可

4、由试验得出，或按经验取设计张拉控制应力的2%～3%，但最大张拉控制应力不应超过0.8fpk。1.2预应力管道摩阻损失修正9根据预应力筋张拉端的张拉力计算公式可知，预应力管道摩阻损失与曲线孔道部分切线的夹角θ、预应力筋与孔道壁的摩擦系数μ以及孔道局部偏差对摩擦的影响系数k有关，因此，在安装预应力管道时，应严格控制管道坐标，确保曲线管道圆顺，减少预应力管道摩阻损失。预应力张拉施工前，应对摩阻损失进行测试，确定管道实际的k值与μ值。预应力张拉施工时，可利用测试得出的k值与μ值对设计张拉控制应力进行修正。但最大张拉控制

5、应力不应超过0.8fpk。1.3持荷时间的意义《公路桥涵施工技术规范》对预应力筋的张拉程序作出了明确规定，使用夹片式等具有自锚性能的锚具在钢绞线、钢丝束预应力张拉锚固时，应持荷5min。在张拉施工时可以发现，锚固前油泵停止加压后油压表读数都会有一定程度的下降，说明停止加压这一瞬时或短时内预应力筋所受拉力尚未均匀传递，张拉力只是在张拉端局部预应力筋上得到了保证。因此，在预应力张拉锚固前，应对张拉力及时进行补压，确实保证“持荷”5min。1.4超张拉控制预应力张拉施工中，有一种错误的观念，认为张拉力超出设计规定值对

6、构件的受力总是有利的，故而在施工中随意进行超张拉。殊不知，张拉如超过设计规定的最大张拉控制应力，则预应力筋的安全储备为0，对结构是非常不利的。即使为减少预应力松弛损失而对预应力筋进行短时超张拉时，超张拉值也不得超过0.8fpk。2理论伸长值计算方面的问题预应力筋的理论伸长值的计算公式为：（2-1）9式中：PP──预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋，计算方法见公式（2-2）；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）

7、。其中（2-2）式中：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。2.1对设计提供的伸长值进行复核在设计文件中，一般都提供了预应力筋的理论伸长值，但这仅供参考，施工时应根据使用材料、张拉设备等情况重新进行计算。施工时，有人认为计算得出的伸长值与设计提供的伸长值相差不了多少，没有必要重新计算，但这对于计算伸长值偏差是不够精确的，尤其对于短束伸长值

8、偏差的计算误差较大。2.2曲线筋分段计算在计算预应力筋的理论伸长值时，对由直线段与曲线段或由多曲线段组成的预应力筋，应分段计算，然后叠加。分段计算过程可参照下表所示的步骤进行。9表中，平均张拉力PP有以下两种计算方法，其计算结果相差不大，均可采用：（1）简化计算：（2）精确计算：2.3计算参数采用材料的实测值在计算理论伸长值时应该注意，预应力筋的弹性模量EP和截面面积AP应采用材料检测