1、1预应力筋两端张拉理论的计算与控制中图分类号:TU757 文献标识码: A 文章编号: 随着国内预应力材料与锚固技术日益成熟,预应力技术在公路桥梁等各个领域的结构工程中得到广泛的应用。本文以中国援建尼泊尔沙拉公路(沙夫鲁比西拉苏瓦加第公路)中的一座桥梁为工程实例,介绍预应力筋两端张拉理论的计算与控制。 一、工程概况 沙拉公路是中国援建尼泊尔的工程项目,该公路全长 15.7 公里,设计等级为四级公路,设计有六座桥梁。其中有 T 型梁桥 4 座、空心板梁桥 1 座、拱型梁桥 1 座。K9+075 桥梁(菲隆卡拉中桥)孔跨布置为130m 预应力 T 梁,桥全长 33.04m,桥宽 8m。由 4 片
2、T 梁组成,梁高 2米,宽 1.6 米。最大吊重 69 吨。桥梁的设计荷载为汽车公路级。 二、已知条件 本工程预应力管道成孔采用80 镀锌波纹管。采用复合GB/T5224 标准的预应力钢绞线,单根钢绞线直径 15.24mm,横截面积140?2。标准强度 fpk=1860MPa, 弹性模量 Ep=1.95105Mpa,梁张拉控制应力为 0.75fpk=1395Mpa, 每束为 9 根钢绞线,15-9 锚具。 每片 T 梁中布设了 3 束 9 根 15.24mm 的钢绞线,分别为N1、N2、N3。张拉的顺序为:N1N2 和 N3,N2 和 N3 钢束宜分级张拉或同时张拉,以防止 T 梁侧弯。现以
3、T 梁的中梁为例介绍预应力筋两端张2拉理论的计算与控制。详见图 1。 三、预应力张拉控制力与油表读数关系计算 由于张拉控制力的单位是 N,而油泵油表的读数是 Mpa。如何判定各级张拉控制力是否达到预设力值,只有通过油表读数来控制。如此则需计算各级张拉控制力值与油表相对应的相关读数。根据千斤顶标定试验报告 ,用内插法和外插法计算我们所需要的各级控制力与油表的相关读数。根据设计要求 30mT 图 1 梁张拉控制应力为 0.75fpk=1395Mpa。计算如下: 30m T 梁钢绞线张拉控制力与油表读数关系表 备注:控制应力=1395Mpa,单根钢绞线横截面积=140?2。 (1)=控制应力乘 0.
4、2、0.5、1.0。(2)=(1)(1000N140?2)。(3)=(1)9 。(4)=(2)9。(5)、(6)根据千斤顶标定试验报告用内插和外插法计算。 1 表读数计算 : 9 根钢绞线 20%段位 351.54KN 对应 1 表读数: (463.3226.3)(126)=39.5 KNMPa。 6+(351.54226.3)39.5=9.17MPa。 39 根钢绞线 50%段位 878.85KN 对应 1 表读数. (927.7694.3)(2418)=38.9 KNMPa。24(927.7878.85)38.9=22.74MPa。 9 根钢绞线 100%段位 1757.70KN 对应 1
5、 表读数. (1868.71627.7)(4842)=40.17 KNMPa。 48(1868.71757.70)40.17=45.24MPa 2 表读数计算: 9 根钢绞线 20%段位 351.54KN 对应 2 表读数. (469.7229.7)(126)=40 KNMPa。 6+(351.54229.7)40=9.05MPa。 9 根钢绞线 50%段位 878.85KN 对应的 2 表读数. (918.0687.7)(2418)=38.38 KNMPa。24(918.0878.85)38.38=22.98MPa。 9 根钢绞线 100%段位 1757.7KN 对应的 2 表读数. (18
6、35.31603.0)(4842)=38.72 KNMPa。48(1835.31757.7)38.72=46.0MPa。 四、张拉预应力筋实际伸长值计算与控制 理论伸长值是校核控制应力的数据。在作业中实际伸长值要与之比对。实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求,如果实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在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。 4预应力张拉(后张法)记录表 总伸长量的计算:0-20%间伸长值的矫正计算:X=(50%的中间读数-20%的中间读数)*2/3, 实测伸长值=(100%的读数-20%的中间读数)+X(为一端) ,两端加上后为整个 T 梁钢绞线的作业实测总伸长量。 伸长率的计算:(总伸长量理论伸长量)/理论伸长量*100% 五、结论 通过对 T 梁 N1、N2、N3 预应力筋的理论伸长值和实测伸长值的计算与控制,实际伸长值偏差为+3.6%、+1.3%、+2.7%,满足公路工程质量检验评定标准 (JTG F80-1-2004)中“张拉伸长率允许偏差6%”的要求。