后張法預應力鋼絞線張拉伸長量計算

摘 要：預應力鋼絞線的張拉伸長值和張拉力是控制預應力構件應力變化的關鍵指標，張拉力是控制預應力構件預施應力的必備指標，而理論伸長值的控制則是校核張拉力施加程度的必然辦法。本文結合沈吉高速公路中寨子紅河大橋后張法30米T梁的張拉施工辦法，對后張法預應力施工中理論伸長量計算方法，以及在量測實際伸長量過程中的計算方法進行詳細介紹。

關鍵詞：預應力 張拉伸長量 理論計算 實際測定

中圖分類號：U445文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）09（b）-0118-02

隨著橋梁施工工藝標準化、生產過程工廠化流水作業的發展趨勢和要求，裝配式橋梁的施工技術也得到了不斷的發展。從最早的普通鋼筋混凝土梁、板預制，到近年的預應力高性能混凝土梁預制；從原始的滾筒支墊移梁、運輸，到現在的龍門吊機、運梁臺車的應用；從簡陋的自拼架橋機架梁，到自行式履式縱橫移全功能架橋機架梁；混凝土梁板的生產、運輸、安裝取得了飛速的發展。

梁板預制工藝根據預應力的施加時間分為先張法和后張法預制兩種。目前，先張法施工在較小的預應力梁、板（跨度一般不超過25m）中應用較多，而較大的預制構件一般采用后張法預制。在這兩種預制工藝中，預應力張拉作為影響梁板結構的重要因素，更應值得我們注意，為了保證施工中預施應力的質量，施工規范均要求采用雙控的標準，即除應力控制外還要進行伸長量的效核。才能有效的保證梁板預制過程中的應力施加。本文主要結合琿烏高速公路沈陽—吉林聯絡線撫順草市（遼吉界）至南雜木段第四合同段中寨子紅河大橋30mT梁生產施工過程中預應力張拉伸長量的計算來舉例說明具體計算方法。

中寨子紅河大橋為23孔30m預應力混凝土T梁連續結構，橋梁左幅中心樁號為K44+879.987，橋長704.938m；橋梁右幅中心樁號為K44+882.569，橋長706.137m，交角為90°；全橋共制作230片預應力混凝土T梁。

（2）計算理論伸長值，要先確定預應力筋的工作長度和線型段落的劃分。后張法鋼絞線型既有直線又有曲線，由于不同線型區間的平均應力會有很大差異，因此需要分段計算伸長值，然后累加。于是上

Pp 值不是定值，而是克服了從張拉端至第i—1段的摩阻力后的剩余有效拉力值，所以表示成“Ppi”更為合適；

（3）計算時也可采取應力計算方法，各點應力公式如下：：

2 根據理論計算公式舉例說明計算方法：

根據設計圖紙，本橋預應力T梁采用兩端對稱張拉，預應力管道成型采用塑料波紋管的施工工藝。預應力鋼絞線采用，，三種規格的高強度低松弛270級鋼絞線。公稱直徑15.20mm，公稱面積140mm2，標準強度fpk=1860MPa，預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數=0.25，管道每米局部偏差對摩擦的影響系數k=0.0015，張拉端錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值：L=12mm（兩端）；T梁名義徐變系數：邊梁，中梁；T梁混凝土名義收縮系數：；T梁混凝土材料密度：kN/m3。

（1）伸長量精確計算

本橋30m后張法T梁共有三種規格鋼絞線，取其中任意一種規格作為計算依據，其他兩種規格鋼絞線伸長量計算類似，本例取規格進行舉例計算。

錨下控制應力=0.65fpk=1209MPa；（設計給定值）

AO=140×8=1120mm2；Ei=1.9×105MPa；

PQ=AO=1209×1120=1354080N= 1354.08KN；

當預應力鋼絞線由多段線組成時，值為變量，以此計算時，需要根據直線段、不同曲線段分段計算，最后進行累加；分段計算時修正為曲線孔道部分切線的夾角，當鋼絞線和孔道是直線時，=0。

將半個預應力束分成三段，AB、BC、CD見圖1。

初應力的取值，一般可取張拉控制應力的10%～25%。初應力鋼筋的實際伸長值，應以實際伸長值與實測應力之間的關系線為依據，也可采用相鄰級的伸長值。

（2）經現場根據實際施工張拉資料分析后總結出以下一個鋼絞線實測伸長值的經驗公式：

（3）在中寨子紅河大橋30mT梁施工中是實際伸長值計算方法：

本橋N1鋼絞線為8束，采用1500kN千斤頂，根據不同應力下實測伸長值的偏差，并且用與理論伸長值的偏差是否在±6%之內來效核。詳見附表3。

由以上附表3可以看出，理論伸長值和實際伸長值偏差均在±6%之內，符合規范要求。

3 結語

預應力梁板作為大型橋梁施工的關鍵部位，而預應力的施加則是梁板制作過程中的一個關鍵工序，在這道工序的進行過程中，許多人為的、張拉設備以及材料的因素都能對預應力梁板的施工質量造成影響，另外，張拉過程中隨時觀察預應力梁板上拱度的變化，控制梁板的拱度值對預應力梁板的施工質量也有著較大的影響。

參考文獻

[1] 公路橋涵施工技術規范.（JTJ041-2000）.