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后张法现浇箱梁钢绞线伸长量计算
后张法现浇箱梁钢绞线伸长量计算 [摘 要]现浇箱梁受力体系中,预应力起到很重要的作用,而预应力钢绞线张拉施工时,采用张拉应力和伸长量双控,以张拉应力为主,实际伸长值与理论伸长值容许误差应控制在±6%以内。预应力施工是一项技术性很强的工作,而预应力筋张拉是预应力混凝土的关键工序,因此,必须对钢绞线理论伸长量做到计算精准,下面就以宁夏省道103线同心至海原公路工程A7合同段K34+790车新天桥(16+27+16)现浇箱梁钢绞线理论伸长量计算为例
[关键词]箱梁 钢绞线 伸长量
中图分类号:TM212 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)10-0357-01
1 工程简介
K34+790车行天桥全长65m,桥跨组合为16+27+16m预应力混凝土现浇连续箱梁,箱梁顶宽8.0m,悬臂长2.0m,梁高1.6m,该桥位于直线上,桥面横坡为双向2%,纵坡为1%,施工采用满堂支架搭设施工,混凝土标号C50,待其混凝土强度达到设计强度等级的90%,且混凝土龄期不小于7d后,方可按要求分批对称纵向张拉预应力钢绞线
2 影响张拉钢绞线伸长值的因素
后张法预应力钢绞线在张拉过程中,伸长值主要受到以下两因素影响:①管道弯曲影响引起的摩擦力;②管道偏差影响引起的摩擦力。此外,它还受钢绞线材质、张拉设备、张拉工艺及外界气温等因素影响,由于钢绞线材质、张拉设备、张拉工艺及外界气温等因素存在不确定性,因此,我们只对两个主要因素进行分析
管道弯曲影响引起的摩擦力,主要由于管道在按设计要求布设时,并不是直线布设,而是根据受力要求存在竖弯与平弯等角度,而钢绞线张拉施工中存在弯曲角度变化引起伸长值变化,故,在钢绞线理论伸长量计算中也主要以不同平竖弯角度进行段落划分。管道偏差引起的摩擦力主要由于在布设管道时,因布设误差引起预应力损失,从而影响钢绞线伸长值,规格不同的波纹管其摩擦系数也不尽相同。所以,以上两项因素导致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向跨中逐渐减小,因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的,根据影响因素进行段落划分,计算各个段落伸长值,最后将各个段落理论伸长值加起来就是钢绞线的理论总伸长值
3 ?绞线理论伸长值计算
预应力是指张拉完成后钢绞线在锚夹具前的拉力,在钢绞线伸长量计算时,应以钢绞线锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度,但实际张拉时,钢绞线的张力控制力是在千斤顶工具锚处控制,故计算伸长量时以两头锚固点之间的距离为计算距离,再加上千斤顶的工作长度,即为钢绞线伸长值的计算长度
下面以K34+790车行天桥现浇箱梁钢绞线F1a为例,钢绞线规格为12s15.2,抗拉强度标准值fpk=1860MPa,张拉控制应力σcon=0.75fpk,钢绞线截面面积为Ap=140mm2,弹性模量Ep=1.95×105MPa,本项目波纹管采用塑料波纹管,孔道摩擦系数k=0.0015,钢束与孔道壁摩擦系数μ=0.17(公路桥涵施工技术规范),此现浇箱梁钢绞线伸长值的计算难点在于F1a钢绞线管道既有竖弯又有平弯,且管道平弯与竖弯部位重合,对管道弯曲摩擦因素影响较大,我项目根据相关资等料采取平弯角度与竖弯角度综合考虑(具体计算过程在下面),F1a预应力孔道以桥跨中心对称布置,故计算理论伸长值时以桥跨结构一半为计算对象,所得结果乘以2即为理论伸长值全长
钢绞线F1a计算如表1:
4 结语
预应力钢绞线张拉施工是预应力混凝土施工的重点,如何保证张拉施工的精确性将是我们今后努力的方向,本文主要以孔道弯曲影响为侧重点进行分析,但实际施工中,钢绞线的材质、张拉设备、施工现场温度及实际测量精度等都会对实际伸长值产生影响,从而影响理论值与实际值的偏差,而实际施工中锚具、夹片回缩量也是必须考虑的因素。因此,我们将会进一步探索、完善张拉施工的准确性和精密性,最大限度的避免不必要的误差发生
参考文献
[1] 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T50-2011.
[2] 《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224.
[3] 《公路工程质量检验评定标准》JTG/F80-2004.
[4] 宁夏省道103线同海公路A7合同段图纸.
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