1、T 梁后张拉法预应力筋伸长值偏大问题分析与控制摘要针对云南某高速公路 T 梁张拉过程中出现的预应力筋伸长值偏大问题,分析了预应力筋伸长值偏大产生的原因及危害,并提出相应预防和治理措施。以解决预应力施工中的安全隐患,提高桥梁工程质量,延长桥梁使用寿命。 关键词:T 梁; 预应力筋; 伸长值; 控制 abstract according to yunnan a highway T beam tension appeared in the process of prestressed elongation value is too great question, and analyzed the p
2、restressed elongation value is too great cause and harm, and put forward the corresponding prevention and control measures. In order to solve the security hidden danger of prestressed construction, improve the bridge engineering quality and prolong the service life of the bridge. keywords : T beam;
3、Prestressed; Elongation value; control 中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号: 随着我国桥梁建设事业的发展,后张法预应力混凝土 T 梁来越多地应用到高等级公路桥梁建设中。为保证 T 梁预应力钢束张拉质量,在实际施工现场实行张拉吨位和预应力筋伸长值双控制,且需要两端同时张时,以张拉力为主,预应力筋伸长量误差应控制在范围内1。由于实际施工中,施工人员技术水平及经验不足,在后张法预应力张拉施工过程中,常出现预应力筋伸长量超出规范要求的控制范围。本文根据 T 梁现场张拉所遇到的预应力筋伸长值偏大问题,从理论上和施工经验出发,对具体预应力筋伸长值
4、偏大原因及提出的相应预防和治理措施作全面阐述。 预应力筋理论伸长值的计算 对预应力钢绞线伸长量的计算目前有很多方法,不同的方法考虑的因素不同,计算的结果也会的细微的差别。在这里我们推荐采用公路桥涵施工技术规范 JTG /T F50 -2011中的理论伸长值计算方法。预应力张拉理论伸长量的计算长度采用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这和。钢绞线的张拉伸长量为张拉千斤顶的活塞行程减去钢绞线张拉过程的锚塞回缩量23。筋理论伸长值计算公式如下 (1) 式中:L预应力理论伸长值,mm; Pp预应力筋的平均张拉力,N; L预应力筋长度,mm,含工作长度; Ap预应力筋截面面
5、积,mm2 ,根据试验报告取平均值; Es为预应力筋的弹性模量,N/mm2,根据试验报告取平均值。 (2) 式中:Pp预应力筋的平均张拉力,N; P预应力筋张拉端张拉力,N; X从张拉端至计算截面的孔道长度,m; 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,rad; K为孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数; u为预应力筋与孔道壁的摩擦系数; (3) 式中:实测伸长量,mm; L预应力理论伸长值,mm。 上述三式在具体应用时,具体的参数选取应根据工程实际情况并参考设计文件及相关规范的相关规定。 二、某桥梁伸长量偏大原因分析 由预应力钢绞线伸长值的理论计公式(1) 、 (2) 、 (3)不难看出,
6、能引起伸长量偏大的因素有 Pp 、 P 、 X 、K 、u 、Es,此外张拉工人的操作也影响张拉质量。出现伸长量偏大可以先根据实测伸长量反算钢绞线的张拉应力,再将算张拉应力与设计钢绞线预应力值比较。有条件最好请有资质的检测单位,检测钢绞线预应力实际值,将实测钢绞线预应力值与设计预应力值比较。比较结果分为三种情况处理:1、若超张 5%及以上,根据规范要求放张并更换钢绞线重新张拉;2、若小于设计值 5%,按规范要求进行补张;3、若应力值在之内,按相关规定可不多做处理。下面根据工作实践中出现的一些伸长量偏大的案例来具体分析。40mT 梁上孔道 9 索钢铰线张拉过程中,张拉控制力还没有达到 100%对
7、应伸长量误差超过+6%,停止张拉后检查各个环节的张拉情况,发现工具锚上有两个夹片没有打紧,夹片基本不受力。由计算公式(1) ,可知Pp 、L、Es 不变当截面积 Ap 变小导致伸长量 L 增大。出现这个情况时,可根据伸长值的理论计算方法反算已经受力的 7 根钢铰线的实际受力情况并请某检测单位现场检测已受力的 7 根钢绞线实际拉应力。发现 7 根受力钢铰线平均预应力超张 4%,没有超过规范允许值的+5%,我们可以认为 7 根预应力钢铰线的预应力值提高了,达到持荷要求后可以使用4。对本孔预应力张拉做如下处理:1、对已经受力的 7 根钢铰线达到持荷要求后卸载,不做其它处理;2、重新计算两根钢铰线张拉
8、对应的张拉力,更换小顶按新计算的张拉力对这两根钢铰线重新张拉。按上述措施处理扣,请检测单位再次检测本孔钢铰线整孔张拉质量。检测结果在设计要求的范围内,梁体张拉质量合格,本处理方案具有实际可行性。进一步分析可知,本处理方案和分析方法对夹片松胶、钢绞线滑丝问题处理实际可行。 三、常见钢绞线伸长量偏大原因及相应处理措施 实际施工中常见钢绞线伸长量偏大原因及处理措施如下表 1。 表 1 影响因素 伸长量偏差原因分析 处理措施 波纹管定位不准 波纹管定位不准导致长度与设计长度不符 对张拉梁汇同设计、检测等相关单位综合评估,对后续梁优化并加强波纹管定位控制 砼强度不足 钢绞线嵌到砼里,锚下砼压碎,锚头加缩
9、 严格控制砼张拉强度,不能为赶工期任意盲目压缩张拉时间 弹性模量 E 钢绞线弹性模量一般有10GPa 浮动值,实际取值常忽略只取设计值计算而出现误差 加强进场钢绞线试验量,综合考虑试验室单根张拉与施工成束拉对模量 E 的先取影响 屈服强度 卷绕曲度过小,弯曲应力大于屈服点时以及钢绞线锈蚀可造成屈服点下降 注意存放和运输过程钢绞线的卷绕曲度并注意钢绞线防锈 横截面积 在尺寸允许的范围内,钢绞线的实际横截面积与公称值通常是不同的。 加强进场钢绞线横截面检测,有变动及时调整计算公式,调整控制伸长量值。 四、小结 施工中出现钢绞线伸长量偏大的的情况有很多,根本原因不外乎:材料选择、操作失误、理论伸长量
10、计算失误、实际伸长值测量失误、施工张拉设备不准、砼强度不够等。采取主要措施如下: 张拉力计算和伸长量计算要准确。理论伸长量的计算时,相关参数尽量采用实际值。考虑弯曲孔道的影响,钢绞线张拉的伸长量在计算时应分段计算。 预应力钢绞线在下料时,再次查看钢绞线检验报告,相关参数是否有变化。参数变化及时通知相关技术人员,技术人员及时调整伸长量计算结果并施工交底。 对张拉设备要勤自检,张拉过程中多注意设备是否异常,按规定及时标定。 预应力张拉工艺质量优劣,直接影响到桥梁结构的安全性和耐久性,应按要求严格控制施工质量,力求标准化施工。从材料选择、理论计算和施工工艺操作等各个环节进行控制,发现问题决不放过,认
11、真分析其根本原因寻求最优解决方案,进一步优化施工方案,从而达到设计和规范的要求,以保证桥涵结构的质量。 1 中交第一公路工程局有限公司.公路桥涵施工技术规范 JTG /T F50 -2011 M.北京:人民交通出版社,2011.08-01. 2 王英俊 罗 恒 周庆忠 30m T 梁后张法预应力张拉伸长量分析与控制J, 交通科技.2009.03 3 刘志远后张法预应力筋理论伸长值的计算及应用J,山西建筑.2006.07 4 周翰斌 庄宏斌 后张拉预应力钢绞线张拉伸长值超标的处理探讨J辽宁交通科技,2005(7):6567 5 李建 黄根法 预应力钢绞线伸长量超标原因分析和控制措施J, 建材世界.2011.06