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预应力钢绞线梁后张法论文
  来源:钢绞线厂家 发布时间:2017-11-28 11:29 阅读:次 【字体:

1、前言
随着古代桥梁修建技术的不时进步和开展,大跨度高预应力砼梁失掉越来越深广的使用,预应力钢绞线的张拉施任务爲后张预应力T梁施工中的关键技术,对控制T梁的质量起着至关重要的作用。结合自己在头沟特大桥实习阅历,谈谈自已对后张法预应力钢绞线实际伸长量和实践伸长量不符的缘由及改良办法。
2工程简介
30米预应力T梁的钢绞线是采用高强度低松弛钢绞线,fpk=1860Mpa(张拉控制应力爲0.75fpk),公称直径d=15.2mm,公称面积Ay=140mm2,弹性模量Ey=1.98×105Mpa。锚具采用整套锚具,管道成孔采用事后埋设的金属波纹管。一切锚具及钢绞线按资料检验批量抽检,制止运用无商品质量鉴定的资料。资料的提供厂家必需有该商品的技术报告。到场之后必需反省钢绞线有无锈蚀及损坏,并且做好防雨水的任务以避免生锈和影响水泥粘结力。
钢绞线下料前首先经过图纸预算好长度,采用砂轮切割机切割下料,并且控制下料长度误差不超越10cm。下料完毕后要以铁丝编束并挂牌标示所对应的孔道以免混杂。待钢筋绑扎完毕后,合模前对波纹管停止反省,细心反省波纹管的定位筋能否到位,避免改动曲线的轨迹影响张拉数据后果;发现有孔眼处须用胶布缠好,以防进浆发生堵管、粘连钢绞线等严重景象。
预应力T梁张拉前应先对同条件养护砼试件停止试压,主梁到达设计强度80%以上且养护龄期不小于7天方可张拉。张拉前先对张拉千斤顶停止校核,反省特定的一端千斤顶必需与油泵对应。钢束张拉时应按顺序同时对两端对称、平均张拉,不得集中张拉,并且留意张拉时现场情况,察看主梁的侧弯状况,如有异常立刻中止待成绩处理后持续。
张拉时做好施工记载。张拉顺序爲:50%N2→100%N3→100%N2→100%N1,张拉顺序:0-初始应力-σk(持荷5分钟锚固)。张拉时实行双控,实际伸长量与实践伸长量相差应控制在-6%~+6%之间,否则应剖析缘由或重新张拉。张拉严厉控制滑丝和断丝,每束不超越1根,累计全片梁小于1%。张拉完割除钢绞线头,及时压浆。


3施工预备
3.1 熟习图纸:
拿到施工图纸应先查阅施工阐明中关于预应力钢绞线的规格,普通预应力钢束采用ASTMA416-270级低松弛钢绞线,其规范强度爲fpk=1860Mpa,1×7公称直径15,24mm,锚下控制力爲Δk=0.75 fpk Mpa。
3.2 依据施工办法确定计算参数:
预应力管道成孔办法采用金属螺旋管成孔,查下表确定K、μ取值:        表1

 
孔道成型方式
K值
μ值
钢绞线
带肋钢筋
精轧螺纹钢
预埋铁皮管道
0.003
0.35
0.4
抽芯成型管道
0.0015
0.55
0.6
预埋金属螺旋管道
0.0015
0.2~0.25
0.5


注:摘自《公路桥涵施工技术标准》(JTJ 041-2000)附录G-8
依据钢绞线实验后果获得钢绞线实践弹性模量Ep(普通爲1.9~2.04×105Mpa)
3.3 资料检测:
金属螺旋管依据《公路桥涵施工技术标准》(JTJ 041-2000)附录G-7之要求检测;
锚具依据《公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、衔接器规格系列》(JT/T 329.1-1997)及《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、衔接器实验办法及检验规则》(JT/T 329.2-1997)之要求检测;
钢绞线依据《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003之要求检测。
4 实际伸长量计算
后张法预应力钢绞线在张拉进程中,次要遭到以下两方面的要素影响:一是管道弯曲影响惹起的摩擦力,二是管道偏向影响惹起的摩擦力;两项要素招致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向跨中逐步减小,因此每一段的钢绞线的伸长值也是不相反的。
4.1 计算公式:
《公路桥梁施工技术标准》(JTJ 041-2000)中关于预应筋伸长值ΔL的计算依照以下公式(1):
ΔL=
Pp×L
Ap×Ep
ΔL—各分段预应力筋的实际伸长值(mm);
Pp—各分段预应力筋的均匀张拉力(N);
L—预应力筋的分段长度(mm);
Ap—预应力筋的截面面积(mm2);
Ep—预应力筋的弹性模量(Mpa);
《公路桥梁施工技术标准》(JTJ 041-2000)附录G-8中规则了Pp的计算公式(2):



 
P p=
P×(1-e-(kx+μθ)
kx+μθ
P—预应力筋张拉端的张拉力,将钢绞线分段计算后,爲每分段的终点张拉力,即爲前段的起点张拉力(N);
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道局部切线的夹角之和,分段后爲每分段中每段曲线段的切线夹角(rad);
x—从张拉端至计算截面的孔道长度,分段后爲每个分段长度或爲公式1中L值;
k—孔道每束部分偏向对摩擦的影响系数(1/m),管道内全长均应思索该影响;
μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数,只在管道弯曲局部思索该系数的影响。
从公式(1)可以看出,钢绞线的弹性模量Ep是决议计算值的重要要素,它的取值能否正确,对计算预应力筋伸长值的影响较大。所以钢绞线在运用前必需停止检测实验,弹性模量则常呈现Ep’=(1.96~2.04)×105Mpa的后果,这是由于实践的钢绞线的截面积并不是相对的140mm2,而停止实验时并未用真实的钢绞线截面积停止计算,依据公式(1)可知,若Ap有偏向,则失掉了一个Ep’值,虽然Ep’并非真实值,但将其与钢绞线实际面积相乘所计算出的ΔL却是契合实践的,所以要按实测值Ep’停止计算。
公式2中的k和μ是后张法钢绞线伸长量计算中的两个重要的参数,其大小取决于多方面的要素:管道的成型方式、预应力筋的类型、外表特征是润滑的还是有波纹的、外表能否有锈斑,波纹管的布设能否正确,弯道地位及角度能否正确,成型管道内能否漏浆等等,各个要素在施工中的变化很大,还有很多是不能够事后确定的,因而,摩擦系数的大小很大水平上取决于施工的准确水平。在工程施行中,最好对孔道磨擦系数停止测定(测定办法可参照《公路桥梁施工技术标准》(JTJ 041-2000)附录G-9),并对施工中影响磨擦系数的方面停止仔细的反省,如波纹管的三维地位能否正确等等,以确保摩擦系数的大小根本分歧。实践计算可依据表1选取参数
7 计算现场控制伸长量范围
依据《公路桥梁施工技术标准》(JTJ 041-2000)12.8.3条规则“实践伸长值与实际伸长值的差值应控制在6%以内,否则应暂停张拉,待查明缘由并采取措置予以调整后,方可持续张拉”。从上述的规则中很容易看出,在其它参数正确的状况下,当μ=0.2时ΔL=35mm,契合标准规则的控制范围是32.9~37.1mm,当μ=0.25时ΔL=34mm,契合标准规则的控制范围是32~36mm。而在实践施工时,状况比拟复杂,由于管道成型后外表特征能否润滑、外表能否有锈斑,定位偏向大小,弯道地位及角度能否正确、成型管道内能否漏浆等要素影响,标准中提供的μ是一个变值,依据表1中提供,变化范围爲0.2~0.25,所以上述例题计算出的伸长量的实践控制范围应是32~37mm。
8 张拉时钢绞线实践伸长量的测量办法
钢绞线实践伸长量的测量办法有多种多样,目前运用较多的是间接测量张拉端千斤顶活塞伸出量的办法,我以为这样的测量办法存在一定的误差,这是由于工具锚端夹片张拉前经张拉操作人员用钢管敲紧后,在张拉到10%σk时因钢绞线受力,夹片会向内滑动,张拉到20%σk时,夹片又会持续向内滑动,这样经过测量千斤顶的伸长量而失掉的10%~20%σk的伸长量比钢绞线的实践伸长值长1~2mm,若以10%~20%σk的伸长量作爲0%~10%σk的伸长量,哪麼在0%~20%σk的张拉控制段内,钢绞线的伸长量就有2~3mm的误差。从20%σk张拉到100%σk时,钢绞线的夹片又会向内滑动一点,按最小值滑动量计算单端钢绞线的伸长量就有3~4mm的误差,两侧同时张拉时合计有约6~8mm的误差(误差值的大小取决于工具锚夹片打紧水平),但是张拉力是到达的。因而用测量千斤活塞的办法普通测出来的值都是偏大的。
关于钢束实践伸长值的测量,建议采用量测钢绞线相对伸长值的办法,而不运用量测千斤顶活塞伸出量的办法,后者测得的伸长值须思索工具锚处钢束回缩及夹片滑移等影响,尤其是在钢绞线较长,必需停止分级张拉时,更爲繁琐,若间接经过测量千顶活塞的伸出量,则误差累计更大。推存的测量办法如图2所示,运用一个标尺固定在钢绞线上,不管经过几个行程,均以此来量测分级钢绞线的长度,累计的后果就是初应力与终应力之间的实测伸长
9 夹片回缩量补充张拉
在实践张拉控制进程中,在张拉并持荷终了后千斤顶抓紧进程中关于夹片式锚具有一个夹片回缩自锚及锚具变形,使锚下控制应力有所损失,依据《公路桥涵施工技术标准》(JTJ 041-2000)表12.8.3规则夹片式锚具允许回缩量不大于6mm,但是各个厂家设计是不一样的,根本在3~6mm之间,所以在锚具运用前应详细查阅商品运用阐明书,明白夹片的回缩量,详细市公共进程中建议在最初一步持荷并测量完伸长量在控制范围内后应再把每端钢绞线拉长3~6mm(补足夹片回缩量),这样最终的锚固应力才是设计的锚下控制应力。
10 完毕语
实际伸长值计算中,假如采取的是两端张拉,钢绞线对称布置,在停止伸长量计算时是计算一半钢绞线的伸长值然后乘以二的办法;假如是一端锚固一端张拉,计算时应从张拉端计算至锚固端;而关于非对称构造,钢绞线不对称布置,在计算钢绞线的伸长值时,计算准绳是从两侧向两头分段计算,至某一点时钢绞线的受力根本相等即可,而不是复杂的分中计算。
钢绞线的分段准绳是将整根钢绞线依据设计线形分红曲线延续段及直线延续段,而不能将直线段及曲线段分在同一段内。
预应力筋的伸长量计算办法有多种,常用的均匀力法及简化计算法在很多工程施工中也可以满足精度要求,这里我仅是将现行标准中准确计算法及施工中误差较小的一种测量办法作了复杂的引见,关于锚下控制应力的补张,应和设计单位和监理工程师沟透明确,能否需求补足夹片的回缩应力损失。由于程度无限,以上办法和观念尚有缺乏之处,尚请批判指正。



 
 
 
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