摘 要:本文在分析了預(yù)應(yīng)力束伸長量計(jì)算公式中各種參數(shù)影響情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際工作過程中各種對預(yù)應(yīng)力束伸長值量的影響因素，提出了一些控制的措施，使伸長量偏差能控制在規(guī)范要求范圍內(nèi)。

關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力束;伸長量;偏差

1　預(yù)應(yīng)力束伸長值的偏差計(jì)算

1. 1　理論預(yù)應(yīng)力束伸長值的計(jì)算公式

依據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》提出的方法，理論預(yù)應(yīng)力束伸長值可以按下面的方法進(jìn)行計(jì)算。

上式中:ΔL為理論伸長值;P為預(yù)應(yīng)力筋張拉力;Ay為鋼絞線截面積;Eg為鋼絞線的彈性模量;k為孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù);μ為預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩擦系數(shù);l為從張拉端到計(jì)算截面的孔道長度;θ為從張拉端到計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角之和;P為預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力;e為常數(shù)。

從上面的計(jì)算公式可以看出，孔道長度、孔道摩擦系數(shù)、孔道偏差影響系數(shù)的取值、鋼絞線截面積、鋼絞線的彈性模量等都對鋼絞線伸長量的計(jì)算理論值產(chǎn)生影響。在大量的施工計(jì)算中發(fā)現(xiàn)，采用精確計(jì)算法和簡化計(jì)算法所得的結(jié)果相差非常小，因此在實(shí)踐中常用簡化計(jì)算法來計(jì)算預(yù)應(yīng)力束理論值。

1. 2　實(shí)際預(yù)應(yīng)力束伸長值的確定

在實(shí)際施工中，往往采用兩端同時張拉，對張拉應(yīng)力進(jìn)行控制，以伸長值進(jìn)行復(fù)核。預(yù)應(yīng)力筋張拉時實(shí)際伸長值ΔL0是在初應(yīng)力(10%～20%σCON)到控制應(yīng)力(σCON)時量測的伸長值差，再加上初應(yīng)力以下推算伸長值的和，得公式如下：

式中：ΔL1為初應(yīng)力至最大張拉應(yīng)力間的量測伸長值;ΔL0為初應(yīng)力以下的推算伸長值;C為混凝土構(gòu)件彈性壓縮值，工程實(shí)際常忽略不計(jì);σCON為張拉控制應(yīng)力。由于鋼絞線沒張拉前，在孔道內(nèi)是處于松弛狀態(tài)的。長管道內(nèi)鋼絞線還處于上下起伏狀態(tài)，松散長度較長，初始張拉時有一部分伸長量并非鋼絞線變形伸長而產(chǎn)生的，考慮初應(yīng)力以消除松散伸長量。對于短束鋼絞線松弛影響較小，取10%σCON預(yù)應(yīng)力是滿足要求的。但對于長束，松散長度影響較的大，應(yīng)取20%σCON合適。

1. 3　理論伸長量各參數(shù)的影響

(1)鋼絞線截面積和彈性模量的影響

從計(jì)算公式可以看出，鋼絞線截面積Ag能抵消，基本上沒有什么影響，但彈性模量Eg的取值會產(chǎn)生偏差。根據(jù)施工中的經(jīng)驗(yàn)，廠家生產(chǎn)的鋼絞線彈性模量有一個誤差范圍，最高能達(dá)到8%左右，因此彈模參數(shù)變化對伸長量計(jì)算也產(chǎn)生偏差。

(2)孔道長度的取值對伸長量影響

實(shí)際施工中預(yù)應(yīng)力束一般都采用穿心式千斤頂進(jìn)行張拉，而量測伸長量是以千斤頂油缸出缸長度來確定的，伸長量包含千斤頂內(nèi)剛束的伸長量，所以計(jì)算預(yù)應(yīng)力束長度時，應(yīng)加上兩個千斤頂?shù)拈L度，計(jì)算長度應(yīng)取兩個千斤頂工具錨之間的距離，這樣量測出的伸長量才和計(jì)算模式相符。

(3)孔道偏差系數(shù)和摩擦系數(shù)的影響

實(shí)際施工中采用的孔道成型方式各不相同，有預(yù)埋鐵皮管道，橡膠管抽芯成型、預(yù)埋波紋管。不同成型孔道，計(jì)算時應(yīng)取對應(yīng)的k和μ值，其中摩擦系數(shù)μ值對實(shí)測伸長量的影響較大，尤其對于長束管道，線型上下起伏，由于摩阻的影響，孔道中的應(yīng)力并非錨下張拉應(yīng)力。摩阻越大，應(yīng)力損失也就越大，其影響直接就體現(xiàn)在實(shí)測伸長量的縮短上。尤其對于長度大于100 m的連續(xù)梁，系數(shù)μ取值對伸長量影響相當(dāng)大，有時偏差可達(dá)到-15%左右。

2　預(yù)應(yīng)力束伸長量偏差控制

預(yù)應(yīng)力束伸長量的偏差控制就是要使實(shí)測伸長量與理論伸長量之間差額幅度控制在一定范圍之內(nèi)，一般取±6%的范圍內(nèi)。

2. 1　合理選用各計(jì)算參數(shù)

在實(shí)際施工中，對計(jì)算伸長量有影響的參數(shù)應(yīng)針對不同情況合理選用。對于彈性模量，應(yīng)加大檢測頻率，以測定出的彈性模量取平均值進(jìn)行計(jì)算。

2. 2　預(yù)應(yīng)力束長度及摩擦系數(shù)等參數(shù)的選擇

預(yù)應(yīng)力束計(jì)算長度為方便計(jì)算及測定，應(yīng)選取兩個千斤頂工具錨之間距離為計(jì)算長度�？椎榔�差系數(shù)k和孔道摩擦系數(shù)μ的取值主要和所選取的材料及布設(shè)管道線形質(zhì)量有關(guān)，尤其是在100 m以上現(xiàn)澆連續(xù)梁中，有著顯著的影響。

通過管道定位布設(shè)中加密定位筋(直線1 m，曲線0.5 m)來保證管道的設(shè)計(jì)線形。對于短束、澆注混凝土?xí)r可以先套入相應(yīng)直徑的塑料管，澆注混凝土過程中抽動塑料管，可防止管道進(jìn)漿，又可保持好的孔型。對于整體澆注的長束，澆注混凝土前一般先將鋼絞線穿入管道內(nèi)，然后采取好的定位措施來保持管道線形，澆注混凝土?xí)r抽動單根鋼絞線保持管內(nèi)暢通，可有利減小張拉摩阻。對于長束還可選用摩阻系數(shù)小的材質(zhì)做孔道，如塑料波紋管μ值僅為0. 12~0. 15，金屬波紋管μ值為0. 2~0. 25，所以可以選擇塑料波紋管減少摩阻，減少應(yīng)力損失，使伸長值偏差更有效的趨于+6%的偏差內(nèi)。如若更精確，在張拉前先進(jìn)行孔道摩阻試驗(yàn)，測出實(shí)際孔道偏差和摩阻，以實(shí)際參數(shù)計(jì)算理論伸長量，計(jì)算結(jié)果和實(shí)際更相符。

2. 3　張拉操作過程要避免人為誤差

張拉操作過程中千斤頂要對準(zhǔn)，使千斤頂準(zhǔn)確的坐在工作錨限位板上。張拉前打緊夾片并調(diào)整預(yù)應(yīng)力束到初應(yīng)力以使鋼束均勻同步受力，使伸長值更準(zhǔn)確。量測伸長量的鋼尺要標(biāo)定，同時量測人員要定人，量測位置要做記號，每次量測同一位置，從而使量測的值準(zhǔn)確。操作油泵人員應(yīng)是熟練工，張拉到初始應(yīng)力及控制應(yīng)力接近處時，小油門慢速供油，到達(dá)初應(yīng)力或控制應(yīng)力時穩(wěn)住油門使表指針不出現(xiàn)上下擺動，以便于準(zhǔn)確量出伸長量。

3　結(jié)束語

影響預(yù)應(yīng)力伸長量因素很多，結(jié)合施工環(huán)境實(shí)際情況選取合適的計(jì)算參數(shù)，正確計(jì)算理論值，抓住主要因素，抓住施工中過程控制，保證參數(shù)的選擇和實(shí)際相符，并正確量測實(shí)際伸長值是控制預(yù)應(yīng)力伸長量偏差的關(guān)鍵。

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