关于预应力板梁一端张拉适用范围探析

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1、关于预应力板梁一端张拉适用范围探析　　【摘要】对施工规范中的预应力筋的两端张拉和一端张拉两种方式提出个人见解，通过实例计算和扩展，确定了如何选择预应力筋的张拉方式。对于市政预应力板梁施工，一端超张拉可以解决部分因设备或工期影响的情况；在管道摩阻力较小而锚固预应力损失较大时，一端张拉比两端张拉更加的有利。【关键词】预应力筋一端张拉有效预应力反摩阻力中图分类号：TU757.1文献标识码：A文章编号：1、概述现行《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）中第8.4.8条规定，“曲线预应力筋或长度大于或等于25m的直线预应力筋，宜在两段张拉；长度小于25m的直线预应力筋，可在一端

2、张拉”，一般的设计图纸中亦要求采用两端张拉。作出如此规定，主要是考虑预应力筋与孔道壁存在摩阻力，若采取一端固定、另一端张拉的方法，则张拉力传递至固定端时，预应力筋的有效应力可能达不到设计要求。而两段张拉时，曲线的转角及计算长度均减少一半，摩阻力同时减少一半。但是，预应力筋的有效应力，不仅仅与孔道壁的摩阻力有关，还与锚具变形、钢筋回缩及接缝压缩引起的预应力损失与孔道壁的反摩阻力有关。6在管道摩阻力较小，而锚具变形、钢筋回缩及接缝压缩值较大的情况下，采用一端张拉可能比两端张拉更加的有利。同时，一端张拉比两端同时张拉所需的张拉设备及次数减少一半，节约大量工期和成本。下面就一个工程实例，通过计

3、算作出理论证明。2、工程概况中国二十冶市政分公司施工的南京滨江大道1.2标五星河桥，采用16m标准跨径的装配式预应力混凝土空心板梁，梁高0.75m，后张法预应力体系。预应力采用预应力钢绞线1×7-15.2-1860，锚具采用YJM15夹片式群锚锚具，预应力管道采用塑料波纹管。钢绞线张拉控制应力值σcon=1395MPa，钢绞线弹性模量Ep=1.95×105MPa，摩擦系数μ=0.14，影响系数k=0.0015。其中一条的预应力筋曲线如下图，图中未考虑张拉工作长度：图13、计算证明3.1锚固前预应力板梁预应力钢绞线张拉后锚固前，其与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失σl1，可按规范JTGD

4、62-2004中6.2.2公式进行计算：6则钢绞线在任意截面的预应力为式中——预应力筋锚下的张拉控制应力（MPa）；——计算截面的张拉应力（MPa）；——预应力筋与管道壁的摩擦系数；——从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和（rad）；——管道每米局部偏差对摩擦的影响系数；——从张拉端至计算截面的管道长度（m）；张拉后锚固前各点预应力见下表表1注：一端张拉时，采用超张拉3%，即张拉控制应力为1395×1.03=1436.9。3.2反摩阻力预应力筋由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失，可按规范JTGD62-2004中6.2.3公式进行计算：式中——张拉端锚具变形、钢筋回缩

5、和接缝压缩值（mm），取6mm；——张拉端至锚固端之间的距离（mm）；则张拉端的预应力损失为6反摩擦影响长度lf可根据画图法进行求得。计算图示如下：图2张拉力控制端为A点，远离张拉端方向，预应力筋的拉应力由于孔道摩阻的影响而逐渐降低，表示为图中的ABNC曲线。在传力锚固时，由于预应力筋回缩等原因，锚端内侧预应力筋的拉应力减少了σl2，即图中的AA’。考虑正、反摩阻力相等（这种假定基本上被实验所证实），扣除方向摩阻力可得预应力筋中的预应力变化曲线A’B’NC。影响长度lf为图中的aN，曲线ABN与A’B’N以水平线aN对称。即在影响长度aN内，任意b截面的预应力损失σl2=BB’=2Bb

6、。3.3锚固后预应力综上所述，预应力筋张拉锚固后的预应力值沿长度的分布图如下：图3由上图可以得出：（1）一端超张拉后的各截面预应力值均大于两端张拉，完全能满足板梁承载能力；6（2）超张拉量在规范规定范围内，规范规定的最大超张拉量为5%；（3）一端张拉的最大预应力值为1399.7MPa，基本与张拉控制应力1395MPa持平。4、假设扩展根据图2及图3，假设锚固损失的影响线长度aN大于预应力筋的有效长度，即锚固预应力损失σl2大于两倍的张拉端至跨中的摩擦预应力损失σl1。这个时候，在跨中部分，两端张拉后的有效应力较一端张拉后的小，这是由于两端张拉的跨中部分受到了两次锚固损失的影响，而一端张

7、拉时只有一次。由此可见，无论预应力筋的长度有多长，只要其反摩阻力对预应力筋的影响长度超过了预应力筋长度的一半，一端张拉比两端张拉更加的有利，且可节省一半的张拉设备、工作量和施工周期。5、结论对于后张法预应力混凝土桥梁中的预应力筋，无论长度或曲线转角大小，其张拉方式应根据计算来确定：当影响长度大于预应力筋有效长度的一半时，可采用一端张拉；当影响长度大于或等于预应力筋有效长度的一半时可采用两端张拉；当两端张拉无法实现时，可采取一端超张拉，以提高固定